Norway is building a lithium-ion battery recovery factory battery recycling is imminent

2022/04/08

Skrywer: Iflowpower –Draagbare kragstasie verskaffer

Noorweegse litium-ioon-batterye-herwinningsfabriek is in aanbou, wat aanvanklik op batterye vir elektriese voertuie (EV) fokus, maar die maatskappy se uitvoerende hoof het gesê dat dit ook batterye vir vaste energiebergingstelsels (ESS) sal kan hanteer. Die aanleg sal vanjaar later open, met 'n jaarlikse produksiekapasiteit van 8 000 ton EV-batterymodules, van die Norwegian Materials Processing Company Hydro en die hoofkwartier in die Sweedse Lithium Battery-vervaardigingsonderneming, Gesamentlike onderneming Hydrovolt Construction. Frederikandresen, uitvoerende hoof van Hydrovolt, het gesê dat sy maatskappy baie bly is om die konstruksiefabriek vir hernubare kragbatterye "behoorlik te begin".

Hydrovolt poog om verskeie tipes litium-ioonbatterye te herwin. Vennote HYDRO en NORTHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHVOLT het 120 miljoen Noorse ($ 1,394 miljoen) belê om 'n fabriek met 'n hoë mate van outomatisering te bou en kan glad gemaak en geklassifiseer word. Hydrovolt het ook 43 gewen.

5 miljoen Noorse fondse van Noorweë regering Enova, wat skoonmaak energie en klimaat programme ondersteun. Die battery sal deur BatteriRetur verskaf word, en Batteriretur het die battery van Noorweë versamel en herwin, en 'n fabriek het 'n fabriek naby Fredrikstad se nuwe Hydrovolt-aanleg. BatteriRetur sal ook die aanleg bedryf, terwyl Hydrovolt-bedrywighede "nou gekombineer sal word met Hydro en Northvolt": Northvolt vervaardig tans batteryvervaardiging wanneer hy dosyne hawens in Swede en Duitsland bou, met die doel om 25% van kragopwekking in Europa te bedien.

Die totale vraag na litiumbatterye sluit hoofsaaklik motortoepassings in, insluitend vaste toepassings. Terselfdertyd het hidrouliese kragopwekking meer as 100 jaar in kunsmis, aluminium en hidrokrag en ander nywerhede. Hidro-elektriese sal die aluminium in die battery- en batterygroep herwin en hergebruik, Hydrovolt sal kobalt, litium, mangaan en nikkel absorbeer uit die "swart blok" wat deur nat metallurgie geproduseer word.

Die batteryvervaardiger sal dan hierdie materiaal hergebruik of verkoop. Aan die einde van verlede jaar was daar nuus dat Japannese elektroniese vervaardigers San Panasonic was en Equinor (voorheen Norwegian National Petroleum) het die memorandum van verstandhouding onderteken om 'n "groenbatteryonderneming" in Noorweë te stig. Nog 'n nuwe maatskappy FreyRbattery poog om 'n litiumbattery-superfabriek in die land te vestig en het vandag gesê dat hy op soek is na 'n spesiale doelverkrygingsmaatskappy (SPAC) op die New Yorkse aandelebeurs.

"Urban Mining" is van kritieke belang vir die volhoubare batterybedryf, sê Andresen aan Energy-Storage.News, Noorweë is een van die vinnigste lande in die wêreld se elektriese voertuie, en Hydrovolt "begin natuurlik met die elektriese motorbattery en -module". Andresen het gesê: "Noorweë sal een van die vroegste EV-batterye wees wat lewenslange EV-batterye herwinbare batterymark gebruik.

Maar ons kan ook batterye van ESS en ander toepassings herwin, soos die herwinning van batterye van die skeepsafdeling in die fasiliteite van ons konstruksie, en ons sal ook die beskikbare kapasiteit van ander markte en departemente gebruik om batterye aan te koop. "Anderson het gesê dat mense verwag dat die battery en herwinning van die battery in die energie stoor stelsel" Natuurlik, sal aansienlik groei met verloop van tyd ". Onderhoudvoerders vra ook of die battery gebruik kan word in die battery of van die EV departement vir vaste toepassing, en omgekeerd.

Anderson het gesê: "Die materiaal wat uit elektriese motorbatterye onttrek word, word vir ander gebruike gebruik. Dit is ook die veld wat ons bestudeer. Dit kan 'n suiwer herwinningsmateriaal vir batteryproduksie wees, of dit kan hergebruik word vir sekere komponente in die battery.

Daar was 'n paar hergebruikte projekte in Noorweë, waar daar 'n sekere potensiaal is. "HYDROVOLT HUB het gesê dat die EU nuwe batteryregulasies aanvaar sal die verantwoordelikheidsin en deursigtigheid van die Europese batteryvoorsieningsketting verhoog, en sal standaarde vir volhoubaarheid en CO2-vrystellings instel, wat die algehele waarde van die battery van 'n battery hergebruik. Onderhandelbaar.

Pas nog een toe. Hy het gesê dat die regulasie ook hergebruikte hergebruik in 'n sekere mate sal ondersteun. "Vanuit die perspektief van die omgewing is stedelike mynbou van kritieke belang om te verseker dat die materiaal wat in die battery gebruik word weereens, ons doel is om hul eie rol te speel om hierdie doel te bereik," het Anderson gesê.

Ten einde Hydrovolt 'n "eenstop-winkel" van die litium-ioonbattery te maak, het die HUB gesê dat die fasiliteit elders gerepliseer kan word, en "sal mettertyd ander plekke verken en oorweeg". Ons is baie opgewonde oor die bou van hernubare energie batteryherwinningsaanlegte. Ons sal 2021 gebruik om verder te ondersoek hoe ons ondersteuning bied aan OEM's en ander deelnemers om koolstofdioksiedvriendelike herwinning te bewerkstellig.

Kommersiële herwinning van litiumioonbatterye, insluitend herverpakte batterye vir die tweede gebruik, sal na verwagting 'n groot besigheid word, maar tot dusver is Li-siklus in China en die Verenigde State in Ontario, Kanada en New York. Die enigste kommersiële herwinningsaanleg. Suid-Korea.

Terselfdertyd, vir die vervaardiging van die Europese litiumbattery, het dit 'n paar dae geslaag, en die EU keur $ 2,9 miljard ($ 3,5 miljard) nasionale hulpfondse goed vir lidlande om projekte in hul land te ondersteun.

Finland het pas 'n nasionale batterystrategie aangekondig om die grondstowwe wat in hul gebied beskikbaar is, te gebruik. Die belangrikheid van batteryherwinning Met die gewildheid van elektriese voertuie, die plofbare groei van die plofstof, en daar is 'n hoop afvallitium-ioonbatterye vir hierdie voertuie. Bedryfsontleders voorspel dat teen 2020 slegs sowat 500 000 ton afvallitium-ioonbatterye in China gegenereer sal word.

Teen 2030 sal die wêreld 2 miljoen ton per jaar bereik. As die neiging om tans hierdie gebruikte batterye te hanteer onveranderd bly, selfs al kan die litiumioonbattery herwin word, kan die meeste van hierdie batterye hulle ingerig. Hierdie gewilde kragbokse bevat waardevolle metale en ander materiale wat herwin, verwerk en hergebruik kan word.

Maar vandag is baie min herwinning. Byvoorbeeld, volgens die Australiese Federale Wetenskap- en Nywerheidsnavorsingsorganisasie (CSIro) Naomij.Boxall, in Australië, word slegs 2-3% van litiumioonbatterye ingesamel en na oorsese herwinning gestuur.

Die herstel van die EU en die VSA (minder as 5%) het nie veel hoër nie. "Lithium-ioon batteryherwinning is nie 'n algemeen erkende praktyk nie," het Lindal.gaines van die Agong Nasionale Laboratorium gesê.

Gaines is 'n kenner in materiaal- en lewensiklusanalise. Hy het gesê dat die redes tegniese beperkings, ekonomiese hindernisse, logistieke kwessies en regulatoriese gapings insluit. Al hierdie kwessies het 'n klassieke "hoender en eier"-probleem geword.

Aangesien die gebrek aan grootskaalse ekonomiese herstel in die litiumioonbatterybedryf ontbreek, het die batterynavorsers en -vervaardigers nie daarop gefokus om herwinbaarheid te verbeter nie. In plaas daarvan is hulle daartoe verbind om koste te verminder en batterylewe en laaikapasiteit te verhoog. Verder, aangesien die navorsers slegs matige vordering in die verbetering van die herwinning behaal het, word relatief klein litium-ioonbatterye uiteindelik herwin.

Die meeste batterye wat herwin is, is soortgelyk aan die hoë temperatuur smelt en onttrekking (of smelt) proses wat in die mynbedryf gebruik word. Hierdie operasies word uitgevoer in groot kommersiële fasiliteite, soos Asië, Europa en Kanada, benodig baie energie. Hierdie fabrieke het hoë konstruksie- en bedryfskoste en benodig gevorderde toerusting om skadelike emissies wat tydens die smeltproses gegenereer word, te hanteer.

Alhoewel die koste hoog is, kan hierdie aanlegte nie alle waardevolle batterymateriaal herwin nie. Tot dusver is die meeste van die werk wat litium-ioon batteryherwinning verbeter, gekonsentreer in 'n relatief klein akademiese navorsingspan, hierdie navorsingsgroepe is gewoonlik onafhanklik. Maar dinge het begin verander.

Na die elektriese motors en die onwillige draagbare elektroniese toerusting veroudering, sal daar binnekort 'n groot aantal afval litium-gebaseerde batterye hê, en die nuwe battery herwinning tegnologie is gekommersialiseer. Meer en meer wetenskaplikes begin om hierdie kwessie te bestudeer, en brei die nagraadse studente en nadoktorale spanne uit wat batteryherwinningsopleiding ontvang. Daarbenewens het sommige batterye, vervaardigings- en herwinningskundiges groot, veelvlakkige vennootskappe begin vorm om die dringende probleem op te los.

Die voordele van batteryherwinning batterykenners en omgewingskundiges verskaf 'n aantal redes vir die herwinning van litium-ioonbatterye. Herwinde materiaal kan gebruik word om nuwe batterye te maak, en sodoende vervaardigingskoste te verminder. Tans neem hierdie materiale meer as die helfte van die batterykoste.

In onlangse jare het die pryse van twee mees algemene katodemetaalkobalt en nikkel (duurste bestanddele) wissel. Kobalt en nikkel huidige markpryse is onderskeidelik ongeveer $27,500 per metrieke en $12,600 per metrieke ton. In 2018 oorskry die prys van kobalt $ 90 000 per metriek.

In baie tipes litiumioonbatterye oorskry hierdie metale en litium- en mangaankonsentrasie die konsentrasie in natuurlike erts, sodat die afvalbattery soortgelyk is aan 'n hoë gekonsentreerde erts. As jy hierdie metale uit die afvalbattery kan herwin as 'n groter koste en meer ekonomies as natuurlike erts, sal die prys van batterye en elektriese voertuie daal. Benewens potensiële ekonomiese voordele, kan herwinning ook die aantal materiaal wat die stortingsterrein betree, verminder.

Sun Zhi, besoedelingsbeheerdeskundige, Chinese Akademie vir Wetenskappe, het gesê dat kobalt, nikkel, mangaan en ander metale wat in die battery gevind word maklik uit die buitenste omhulsel wat in die battery begrawe is, kan lek, die grond en grondwater kan besoedel, ekosisteme en menslike gesondheid bedreig. Dieselfde geld vir gefluoreerde soute (algemeen in LiPF6) in die organiese oplosmiddel wat in batteryelektroliete gebruik word. Battery sal nie net 'n negatiewe impak op dienslewe hê nie, maar kan ook 'n negatiewe impak op die omgewing hê voordat die battery vervaardig word.

Soos die Gaines van Argonne, gebruik meer herwinning minder rou materiaal mynbou en minder verwante omgewingsgevare. Byvoorbeeld, mynbou vereis metaal om metaalsulfiederts vir sommige batterye te behandel, wat energie-intensief is en SOX vrystel, wat suurreën kan veroorsaak. Verminder afhanklikheid van batterymateriaal kan ook die verbruik van hierdie grondstowwe vertraag.

Gaines en Argonne se kollegas gebruik die berekeningsmetode om hierdie probleem te bestudeer, en hoe om te simuleer hoe die groeiende batteryproduksie die geologiese reserwes van baie metale in 2050 beïnvloed. Navorsers erken hierdie voorspellings "kompleks en onseker", navorsers het gevind dat die wêreldreserwes van litium en nikkel om die vinnige groei van batteryproduksie te handhaaf. Maar batteryvervaardiging kan globale kobaltreserwes met meer as 10% verminder.

Herwinning van litiumioonbatterye kan ook help om politieke koste en nadele op te los. Volgens 'n verslag van CSIRO kom 50% van die wêreldkobaltproduksie van die Demokratiese Republiek van die Kongo en hou verband met gewapende konflik, onwettige mynbou, menseregte en skadelike omgewingspraktyke. Die katode vir die herwinning van die battery en vorm 'n kobaltkonsentrasie kan help om die afhanklikheid van buitelandse hulpbronne vir sulke probleme te verminder en die sekuriteit van die voorsieningsketting te verhoog.

Die uitdaging om litiumioonbatterye te herwin is net soos ekonomiese faktore, en hulle is ook teen hierdie rede. Die groot fluktuasie van grondstofbatterye het byvoorbeeld onsekerheid oor herwinningsekonomie gebring. Veral die skerp daling in kobaltpryse het mense se twyfel laat ontstaan, vergeleke met die vervaardiging van nuwe batterye is dit 'n goeie besigheidskeuse.

Basies, as die prys van kobalt daal, sal die geregenereerde kobalt moeilik wees om mee te ding in prys en mynbou, die vervaardiger sal die materiaal van die mynbou eerder as herlewing kies, en dus die herstel dwing om besigheid te stop. Vir maatskappye wat batteryherwinning oorweeg, is 'n ander langtermyn finansiële kwessie om ander soorte batterye, soos LIAIR of ander voertuigaandrywingstelsels, soos waterstofbrandstofselle, te gebruik, sal in die volgende paar jaar die belangrikste vastrapplek in die mark vir elektriese motors beklee. . Daardeur word die vraag na herwonne litiumioonbatterye verminder.

Batterychemie maak herstel ook kompleks. Sedert Sony in die 1990's het die navorsers die bestanddele van die katode herhaaldelik aangepas om koste te verminder en laaikapasiteit, lewensduur, laaityd en ander werkverrigtingparameters te verhoog. Sommige litiumioonbatterye gebruik 'n katode wat van litiumkobaltaat (LCO) gemaak is.

Ander litium-nikkel-mangaan-kobalt-oksiede (NMC), litium-nikkel-kobalt-aluminiumoksied, litium-ysterfosfaat of ander materiale. Verder, tussen die vervaardiger, die bestanddeelverhouding in 'n tipe katode (bv.

, NMC) kan baie verskil. Gevolglik bevat die litium-ioonbattery "'n wye verskeidenheid van deurlopende ontwikkelingsmateriale, wat herstel maak", "sê Liang An, 'n batteryherwinningsdeskundige van die Hong Kong Polytechnic University. Reploys sal dalk volgens komponente moet klassifiseer en skei. voldoen aan die vereistes van die aankoop van herwinde materiaal, wat die proses meer kompleks maak en die koste verhoog.

Batterystruktuur bemoeilik herstelwerk verder. Litiumioonbatterye is kompakte, komplekse toerusting, het verskillende groottes en vorms en kan nie uitmekaar gehaal word nie. Elke battery bevat 'n katode, anode, diafragma en elektroliet.

Die katode word tipies gevorm uit 'n elektrochemies aktiewe poeier (LCO, NMC, ens.) en koolstofswart, en word aan die aluminiumfoeliekonsentrasie gebind met 'n polimeerverbinding (soos polivinielideenfluoried) (PVDF). Anode bevat gewoonlik grafiet, PVDF en koperfoelie.

Die skeier om die elektrode te isoleer om kortsluiting te voorkom, is 'n poreuse plastiekfilm, gewoonlik poliëtileen of polipropileen. Die elektroliet is gewoonlik LiPF6-oplossing opgelos in 'n mengsel van etileenkarbonaat en dimetielkarbonaat. Die komponente is nou gewikkel of gestapel en stewig verpak in plastiek of aluminium omhulsels.

Groot batterypakke wat krag vir elektriese voertuie verskaf, kan duisende batterye bevat wat modulepakkies druk. Hierdie verpakking sluit ook sensors, sekuriteitstoestelle en stroombane in om batterye te beheer, wat almal nog 'n laag kompleksiteit en verhoogde demontage- en herstelkoste bygevoeg het. Al hierdie batterykomponente en -materiale moet deur herwinnings behandel word om waardevolle metale en ander materiale te verkry.

Dit is duidelik dat die loodsuurmotorbattery maklik is om uitmekaar te haal, en lood (sowat 60% van die gewig van die battery) kan vinnig van ander komponente geskei word. Gevolglik word byna 100% lood in hierdie batterye in die Verenigde State herwin, wat die herwinningskoers van glas, papier en ander materiale ver oorskry. Verbeter die herwinningsmetode in hierdie stadium, verskeie groot brandsmelters herwin litium-ioonbatterye.

Hierdie toestelle word tipies gebruik teen temperature van 1 500 ¡ã C, wat deur verbranding van kobalt, nikkel en koper herwin kan word, maar kan nie litium, aluminium of enige organiese verbindings herwin nie. Hierdie fasiliteite benodig baie fondse, deels as gevolg van die behoefte om die vrystelling van giftige fluorosides wat tydens die smeltproses vrygestel word, te hanteer. Byvoorbeeld, nat metallurgie of chemiese onderdompeling is kommersieel beskikbaar in China, wat 'n alternatief vir energie-intensiewe alternatiewe bied en beleggingskoste verminder.

Hierdie onttrekking en skeiding van katode metale word tipies onder 100 ¡ã C bedryf, behalwe vir ander oorgangsmetale, kan ook litium en koper herwin. Een van die nadele van konvensionele logingsmetodes is om korrosiewe reagense soos soutsuur, salpetersuur, swaelsuur en waterstofperoksied te benodig. Navorsers wat 'n maatstafskaalstudie doen, het potensiële verbeterings in hierdie herstelmetodes geïdentifiseer, maar slegs 'n paar maatskappye is in die metode van middeltoetsskaal herwin.

In Vancouver, Brits-Columbië, omskep 'n Amerikaanse mangaanaanleg 1 kg/h katode-afval in 'n voorloper, die vervaardiger kan dit gebruik om vars katodemateriaal te sintetiseer. Afval verwys na die ongekwalifiseerde katodepoeier, versiering en ander afval wat tydens die batteryvervaardigingsproses ingesamel word. Die maatskappy se hooftegnologiebeampte, Zarkomenseldzija, beskryf die afval as "lae draperie", wat 'n materiaal is wat gerieflik is om te gebruik, wat in eksperimente gebruik kan word om die bedryfskaal uit te brei en na die werklike afvalbattery te wend.

Hy het verduidelik dat die maatskappy se proses die katodemetaal met swaweldioksied uitlek, en soutsuur of waterstofperoksied het. Die maatskappy se uitvoerende hoof, Eric Glaz (Ericgh, het gesê dat batteryhulpbronmaatskappye in Woodsti City, Massachusetts, 'n opdragfabriek bedryf, en die aanleg het 'n spoed van ongeveer 0,5 metrieke ton per dag, en werk aktief hard om kapasiteit 10 keer te verhoog.

Baie van die herwinningsmetodes sal 'n verskeidenheid monometaalverbindings produseer wat gekombineer moet word om nuwe katodemateriale te maak. BatteryResourcer-proses sal mengsels van nikkel, mangaan en kobalthidroksied presipiteer. Hierdie hibriede metaal katode voorloper vergemaklik die voorbereiding van die battery en verminder vervaardigingskoste.

Terselfdertyd volg die DOE se Recell-span 'n sogenaamde direkte herwinningsmetode om batterymateriaal te herwin en te hergebruik sonder duur verwerking. Een metode vereis die verwydering van elektroliete met superkritiese koolstofdioksied, dan die battery vergruis en komponente fisies geskei word, byvoorbeeld, gebaseer op digtheid. In beginsel, na hierdie eenvoudige proses, kan byna alle komponente hergebruik word.

In die besonder, aangesien hierdie metode nie suur of ander irriterende reagense gebruik nie, bly die morfologie en kristalstruktuur van die katodemateriaal ongeskonde, en die materiaal behou sy waardevolle elektrochemiese eienskappe. Gaines het gesê dat jy meer werk nodig het om hierdie kostebesparende metode te implementeer. In Birmingham Universiteit het Relib-spanlede Alirezarastegarpanah robotmetodes ontwikkel vir veilige, outomaties hanteerde litiumioonbatterye.

In die Relib-projek van die Universiteit van Birmingham het hoofnavorser Paul Anderson gesê dat die navorsingspan 'n ooglopende geleentheid gevind het om die ekonomiese doeltreffendheid van batteryherwinning deur outomatisering te verbeter. Vir hierdie doel ontwikkel die span robotprosedures om waardevolle materiale van litiumioonbatterye te sorteer, uitmekaar te haal en te herwin. Birmingham se navorser Allaun Walton het bygevoeg dat die gebruik van robottoerusting om die battery te verwyder om die risiko van elektrisiteit en chemiese besering uit te skakel.

Hy het gesê dat outomatisering ook die skeiding van batterykomponente kan verbeter en hul suiwerheid en waarde kan verbeter. Alhoewel die meeste van hierdie strategieë nog in die vroeë stadiums van ontwikkeling is, groei hul aanvraag. Tans is die aantal geskrapte elektriese motorbatterye min, maar dit gaan toeneem.

Die Hong Kong Institute of Technology het gesê dat baie struikelblokke grootskaalse herwinning belemmer het, maar “geleenthede hou altyd verband met uitdagings”. Dit is tyd om te skree, neem die herwonne litium-ioonbattery ernstig op.

KONTAK ONS
Sê net vir ons jou vereistes, ons kan meer doen as wat u kan voorstel.
Stuur jou navraag
Chat with Us

Stuur jou navraag

Kies 'n ander taal
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Huidige taal:Afrikaans