</img
З глобальною енергетичною трансформацією та модернізацією і пропозицією мети "3060" в автомобільній галузі нові енергетичні транспортні засоби замість паливних автомобілів стали напрямком розвитку майбутньої автомобільної промисловості.
У сфері енергетики, проектування акумуляторної системи зберігання енергії як важлива допоміжна інфраструктура для масштабного розвитку нової енергетики також стрімко розвивається. Це не тільки призводить до великого попиту на літій-іонні акумулятори, але й створює багато можливостей для переробка літієвих батарейок. Ви також можете перевірити провідний постачальник BESS щоб дізнатися більше інформації про акумуляторні батареї.
У цій статті ми розповімо про огляд, типи, значення, методи та майбутні перспективи переробки літієвих батарей.
Що таке переробка літієвих батарей?
Відповідно до класифікації катодних матеріалів літієвих батарей, літієві батареї - це переважно кобальтат літію, манганат літію, фосфат літію та потрійні літієві батареї, а основні сценарії застосування - у сфері нових енергетичних транспортних засобів, електроніки 3C та електрохімічного зберігання енергії.
Переробка літієвих батарей - це коли літієва батарея використовується протягом тривалого часу. Внутрішня продуктивність була знижена до стану брухту і не може відігравати нормальну роль у цій галузі. Він здійснює ряд фізичних, хімічних, біологічних та ешелонованих процесів утилізації та інших процесів, структурованого та ефективного використання та диференціації внутрішніх пов'язаних основних матеріалів, а потім пластифікує свою нову цінність утилізації.
Переробка різних типів літієвих батарейок
Переробка енергетичних літієвих батарей
Різні конструкційні матеріали акумуляторних батарей спричиняють різне забруднення. Літієві батареї в основному складаються з позитивного, негативного, сепаратора, електроліт акумулятораУ різних структурних компонентів акумуляторних батарей, які не тільки належать до категорії ресурсів, характер впливу на навколишнє середовище та форма шкоди є різними, об'єкти вторинної переробки ресурсів та їхня внутрішня цінність також є різною.
Переробка електронних літієвих батарей 3C
Кобальт, марганець і літій є основними матеріалами для переробки електронних літієвих батарей 3C. У високоякісних електронних продуктах 3C використовується більше катодних матеріалів для літій-кобальтових батарей з високою напругою, високою напругою та іншими характеристиками. У низькоякісних електронних продуктах 3C використовується більше акумуляторів з манганатом літію з відмінними комплексними економічними показниками, тому об'єктами переробки ресурсів для електронних літієвих батарей 3C є більше кобальту, марганцю та літію - трьох рідкісних ресурсів.
Переробка літієвих акумуляторів для електрохімічного зберігання енергії
Залізо, літій тощо є основними матеріалами для переробки електрохімічних літієвих акумуляторів для зберігання енергії. В даний час основними методами зберігання енергії є накопичення енергії в накопичувачах фізичної енергії та електрохімічне накопичення енергії, на які припадає майже 90% та 8% відповідно, серед яких літій-іонні акумулятори для зберігання енергії припадає 90% електрохімічного накопичувача енергії з відмінними комплексними характеристиками.
В якості катодного матеріалу літієвих акумуляторів в електрохімічних накопичувачах енергії в основному використовуються літієві залізо-фосфатні батареї з високою вартістю, низьким рівнем забруднення і тривалим терміном служби. Тому для відновлення літієвих акумуляторів для електрохімічного зберігання енергії видобувається більше металевих елементів, таких як залізо та літій, у літієвих залізофосфатних батареях.
Рушійні фактори та значення переробки літієвих батарей
Екологічний тиск та економічні фактори є основними рушійними силами галузі переробки літієвих батарей. Переробка літієвих батарей може не тільки зменшити екологічний тиск на людей у всьому світі, побудувати кращу зелену землю, але й зменшити дефіцит рідкісних металів у світі, покращити промислову економіку різних літієвих батарей у цій галузі та сприяти енергійному розвитку промисловості в галузі літієвих батарей.
Звичайно, зменшення тиску на навколишнє середовище та покращення промислової економіки різних літієвих батарей також є основними рушійними факторами розвитку галузі переробки акумуляторів.
Історичний огляд переробки літій-іонних акумуляторів
Переробка літієвих батарей пройшла три етапи в історії, і технічний рівень поступово покращувався.
Перший етап - початковий етап технологічних досліджень (до 2015 року), другий етап - пілотний етап індустріалізації (2015-2021 роки), третій етап - етап великомасштабного розвитку (після 2021 року).
На першому етапі дослідники вилучали цінні метали та сполуки з відпрацьованих літієвих батарей шляхом їх розбирання та розділення, але на той час через обладнання та технічні обмеження ефективність переробки була вкрай низькою, вартість надзвичайно високою, а широкомасштабного застосування майже неможливо досягти.
На другому етапі деякі провідні компанії почали інвестувати в будівництво виробничих ліній з переробки літієвих батарей, користуючись перевагами власних багатих коштів та співпрацюючи з державною політичною підтримкою, і успішно реалізували повну вартість перероблених літієвих батарей від переробки відпрацьованих літієвих батарей до остаточної переробки матеріалів.
На третьому етапі технологія процесу переробки літієвих батарей поступово дозріла, і багато компаній інвестували в неї, сформувавши відносно досконалий промисловий ланцюжок переробки літієвих батарей, значно покращивши переробку та утилізацію літієвих батарей та значно зменшивши забруднення глобального екологічного середовища прямим розрядом літієвих батарей.
Які існують методи переробки літієвих батарей?
Існує три найпоширеніші методи: пряма переробка, гідрометалургія та пірометалургія.
З точки зору широких категорій, технологія переробки літієвих батарей в основному поділяється на дві категорії: переробка та ешелонована утилізація.
Технологія переробки - це технічний метод відокремлення цінних металів, що мають цінність для вторинної переробки, таких як нікель, кобальт, літій, марганець та інші цінні матеріали, що входять до складу літієвих батарей, та отримання металевих сполук або сировини літієвих батарей фізичними (сухими), хімічними, біологічними та іншими методами після попередньої обробки відпрацьованих літієвих батарей та їх ретельного розряду.
Технологія переробки каскадної утилізації відноситься до режиму технології переробки, який розбирає, тестує, сортує і реорганізує елемент або акумуляторну батарею у відпрацьованій літієвій батареї в нову здорову акумуляторну батарею і повторно передає її в різні сфери застосування для структурованого використання, що фактично є багаторівневим і ефективним структурним використанням літієвих батарей.
Технологія переробки - Фізичний метод
Технологію фізичного відновлення в технології переробки також можна назвати технологією сухого відновлення, тобто прямого фізичного вилучення дорогоцінних металів з літієвих батарей і деякої комбінованої сировини літієвих батарей, в основному включаючи методи механічного розділення і методи високотемпературного піролізу двох методів.
Метод механічного розділення в основному відокремлюється та вдосконалюється фізичними методами, такими як дроблення, просіювання та магнітна сепарація, через фізичні відмінності різних матеріалів у літієвих батареях. Принцип високотемпературного піролізу полягає в тому, щоб видалити зв'язуючу речовину в матеріалі шляхом високотемпературного або низькотемпературного спалювання і сприяти окислювально-відновлювальній реакції металевих або органічних сполук, щоб досягти розділення і відновлення різних металів і сировини літієвих батарей.
Фізичне відновлення має переваги простого процесу і може поєднуватися з автоматизацією, але у відновлених цінних металах є домішки, які потребують подальшого очищення, деяка сировина літієвих батарей розкладається при високій температурі, що призводить до втрати обсягу відновлення, необхідності підтримки відповідного обладнання для утилізації відпрацьованих газів та більшого енергоспоживання, а недоліки є відносно значними.
Тому фізичний метод, як правило, застосовується лише до процесу попередньої обробки в режимі переробки або до процесу переробки з відносно простими і грубими вимогами до різноманітних матеріалів для переробки літієвих батарей.
Технологія переробки - хімічний метод (мокрий метод)
Технологія хімічного відновлення в технології переробки в основному використовує технологію мокрого відновлення, а технологія мокрого відновлення в основному стосується вилучення твердих металевих речовин в електродних матеріалах кислотно-лужним розчином.
Основний процес мокрого відновлення полягає у відсіві та класифікації відходів літієвих батарей, потім видаленні оболонки та розчиненні її в кислотно-лужному розчині для вилучення цінних металів, і, нарешті, вилученні цінних сполук металів, таких як карбонат літію, сульфат нікелю, сульфат кобальту, за допомогою методу іонного обміну та електроосадження.
Хоча метод мокрого відновлення вимагає використання кислотних і лужних розчинників, а інші агресивні розчинники мають додаткові витрати на контроль забруднення та інші недоліки, його процес відновлення зрілий, висока чистота перероблених продуктів, загальна економічність процесу відновлення відносно очевидна, технологія мокрого відновлення стала найпоширенішою у світі технологією переробки літієвих батарей у Китаї.
Технологія переробки - Біологічний метод
Технологія біологічної переробки - це технологія переробки літієвих батарей, яка витягує метали та органічні сполуки з матеріалів батареї за допомогою мікробної генерації та метаболізму, а також проводить певну хімічну обробку для утворення цінних сполук металів та органічних сполук як структурних компонентів літієвих батарей.
Технологія біологічної переробки має переваги низької вартості, високої швидкості вилучення дорогоцінних металів та органічних матеріалів, але процес складний, рушійна сила політики слабка, час процесу вилучення важко контролювати, а інші недоліки надзвичайно значні, поточна частка ринку технологій біологічної переробки є відносно низькою.
Майбутній розвиток переробки літієвих батарей
Очікується, що рівень проникнення потрійних літієвих акумуляторів знову змінить літієвий залізо-фосфатний акумулятор, що сприятиме зростанню попиту на переробку, а технологія переробки, як очікується, зростатиме й надалі.
Починаючи з 2020 року, економічно ефективна літієва залізофосфатна батарея стрімко проникає зі стрімким зростанням продажів нових енергетичних транспортних засобів низького класу, і частка ринку перевищила частку терполімерної літієвої батареї в 2021 році.
Однак літієві залізофосфатні батареї більше використовуються в автомобілях низького класу, проникнення брендів високого класу відносно низьке, а потрійні літієві батареї - навпаки, тому з майбутнім економічним відновленням соціальна перевага високоякісних автомобільних продуктів потеплішає, очікується, що проникнення потрійних літієвих акумуляторів знову змінить літієві залізофосфатні батареї.
Тоді, що стосується перспектив розвитку технології переробки літієвих батарей, за умови, що ринок електроніки 3C не є мінливим, а вага впливу електрохімічного зберігання енергії є відносно низькою порівняно з новими енергетичними транспортними засобами, очікується, що технологія переробки та утилізації буде і надалі зростати із збільшенням частки ринку "залізного літію" та "нікелевого літію".
Висновок
Завдяки внеску силових літієвих батарей у нових енергетичних транспортних засобах у зростання попиту на переробку літієвих батарей, ринок переробки літієвих батарей зберігає відносно оптимістичні темпи зростання і продовжує неухильно зростати.
За оцінками, розмір ринку може зрости з 36,6 млрд у 2023 році до 68,6 млрд у 2027 році, досягнувши приголомшливого зростання майже на 13,38% CAGR5. та індустрії утилізації ешелонів. Розвиток переробки літій-іонних акумуляторів та утилізації ешелонів також принесе значні економічні вигоди та інвестиційні можливості, запобігаючи втраті ресурсів та забрудненню навколишнього середовища.
+86 - 18925002618
