Revitalisierungstechnologie für Lithium-Ionen-Altbatterien: Nassrecyclingtechnologie ist hauptsächlich

Autor: Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Profil der Rückgewinnungstechnologie für Lithium-Ionen-Batterien: Die Ressourcentechnologie für Lithium-Ionen-Batterien besteht darin, die Bestandteile von Lithium-Ionen-Batterien nach ihren jeweiligen physikalischen und chemischen Eigenschaften zu trennen. Im Allgemeinen ist der gesamte Rückgewinnungsprozess in vier Teile unterteilt: (1) Vorbehandlungsteil; (2) Reparatur des Elektrodenmaterials; (3) Auslaugen eines Metallanteils; (4) chemische Reinigung. Während des Rückgewinnungsprozesses kann die Rückgewinnungstechnologie für Lithium-Ionen-Batterien je nach Extraktionsverfahren in drei Kategorien unterteilt werden: (1) Trockenrückgewinnungstechnologie; (2) Nassrückgewinnungstechnologie; (3) Biologische Rückgewinnungstechnologie.

Wichtig beim Trockenrecycling sind mechanische Trennung und thermische Hochtemperaturlösung (oder Hochtemperaturmetallurgie). Der Trockenrecyclingprozess ist kurz und das gezieltere Recycling nicht so effektiv. Es handelt sich um eine Vorstufe zur Metalltrennung und -rückgewinnung.

Es ist wichtig, sich auf die Methode zur Rückgewinnung des Materials oder ein Verhältnis des Materials oder eine Vorzugsbehandlung des Materials zu beziehen. Wichtig ist, dass die Batterie durch ein physikalisches Sortierverfahren und eine Hochtemperatur-Wärmelösung oder Hochtemperaturteilung zerkleinert wird, um organische Stoffe für das weitere Elementrecycling zu entfernen. Die Nassrecyclingtechnologie ist komplizierter, aber die Rückgewinnungsrate jedes wertvollen Metalls ist hoch und derzeit ist es wichtig, alte Nickelbatterien und Lithium-Ionen-Batterien zu behandeln. Nasse Rückgewinnungstechniken sind Metastasierung und übertragen Metallionen von Elektrodenmaterialien auf das Auslaugungsmedium und dann durch Ionenaustausch, Ausfällung, Adsorption usw.

Extraktion in Lösung. Die biologische Rückgewinnungstechnologie ist kostengünstig, verursacht wenig Umweltverschmutzung, ist wiederverwendbar und stellt die ideale Richtung für die zukünftige Rückgewinnungstechnologie von Lithium-Ionen-Batterien dar. Biologische Rückgewinnungstechniken sind wichtig, um mikrobielle Auslaugung zu nutzen, die nützlichen Komponenten des Systems in lösliche Verbindungen umzuwandeln und sie selektiv aufzulösen, um eine Lösung zu erhalten, die wirksames Metall enthält, die Zielkomponente und die Verunreinigungskomponenten zu realisieren und schließlich Lithiummetall zurückzugewinnen.

Derzeit hat die Forschung zur biologischen Rückgewinnungstechnologie gerade erst begonnen und löst dann schrittweise die Kultivierung hocheffizienter Stämme, periodische Probleme und Kontrollprobleme im Zusammenhang mit den Auslaugungsbedingungen. Ausgehend von der Reihenfolge des Rückgewinnungsprozesses ist der erste Schritt der Vorbehandlungsprozess. Sein Zweck besteht darin, zunächst den teuren Teil der alten Lithium-Ionen-Batterie abzutrennen, das Elektrodenmaterial usw. effizient und selektiv anzureichern, um den anschließenden Recyclingprozess zu erleichtern.

Der Vorbehandlungsprozess kombiniert im Allgemeinen Zerkleinern, Mahlen, Sieben und physikalische Trennung. Zu den wichtigen Vorbehandlungsmethoden gehören: (1) Vorladung; (2) mechanische Trennung; (3) Wärmebehandlung; (4) alkalische Lösung; (5) Auflösung mit Lösungsmitteln; (6) manuelle Demontage usw. Schritt 2: Materialtrennung.

Die Vorbehandlungsphase wird angereichert, um ein gemischtes Elektrodenmaterial aus der positiven und der negativen Elektrode zu erhalten, um die gemeinsame Rückgewinnung von Co, Li usw. zu trennen und das gemischte Elektrodenmaterial selektiv zu extrahieren. Der Prozess der Materialtrennung kann auch in die Klassifizierungstechnologien Trockengewinnung, Nassgewinnung und biologische Gewinnung unterteilt werden: (1) Auslaugung mit anorganischen Säuren; (2) biometrische Auslaugung; (3) mechanisch-chemische Auslaugung.

Schritt 3: Chemische Reinigung. Sein Ziel besteht darin, die verschiedenen hochwertigen Metalle in der durch den Auslaugungsprozess gewonnenen Lösung zu trennen und zu reinigen. Die Lauge enthält mehrere Elemente wie Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al und Cu, wobei Ni, Co, Mn und Li ein wichtiges zurückgewonnenes Metallelement ist.

Nach der pH-Wert-Einstellung wird die Auswahl von Al und Fe getroffen und die Elemente wie Ni, Co, Mn und Li in der Lauge weiter verarbeitet. Zu den häufig verwendeten Recyclingmethoden gehören chemische Fällung, Salzanalyse, Ionenaustauschverfahren, Extraktionsverfahren und galvanische Verfahren. Technische Wege und Trends bei leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien im In- und Ausland: Nassverfahren und Hochtemperaturpyrolyse sind gängige Recyclingverfahren im Vergleich zu herkömmlichen Recyclingverfahren für Batterierückgewinnungsunternehmen im Ausland. Derzeit sind Nassverfahren und Hochtemperaturpyrolyse die wichtigsten Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien und ein großer Teil davon wurde in die industrielle Produktionsphase investiert.

Die Wirtschaftlichkeit der Lithiumrückgewinnung und das Modell der Selbstdemontage durch Batteriehersteller oder durch Dritte sind seit 2015 gängige Praxis. Mit dem Aufkommen der Automobilindustrie für erneuerbare Energien und der Entwicklung von Batteriematerialien (in Richtung ternärer Materialien mit hohem Nickelgehalt) werden die Preise für Kobalt, Nickel und Lithiumcarbonat/Lithiumhydroxid um einen gewissen Betrag steigen. Dadurch kann die Wirtschaftlichkeit der alten Lithium-Ionen-Batterie wiederhergestellt werden. Die durchschnittliche Kilometerleistung eines Privatwagens beträgt in meinem Land etwa 16.000 Kilometer.

Unter den Bedingungen der Nutzung von Privatwagen beträgt die Nutzungsdauer von reinen Elektro-/Plug-in-Autos etwa 4 bis 6 Jahre; vergleichbar mit Bussen, Mietwagen usw. Verschiedene Arten dynamischer Lithium-Ionen-Batteriemetalle sind unterschiedlich. Laut maßgeblichen Institutionen wird der Anteil verschiedener Arten von Elektrofahrzeugen und die Zyklisierung der Lithiumkapazität hinsichtlich der zukünftigen Motivations-Lithium-Ionen-Batterien in meinem Land vorhergesagt.

Schätzungen zufolge werden bis 2018 in meinem Land die neu ausrangierten Lithium-Ionen-Akkus 11,8 GWH erreichen und die entsprechenden recycelbaren Metalle sind: 1,8 Millionen Tonnen Nickel, 2003.400 Tonnen Kobalt, 03.400 Tonnen Mangan; Schätzungen zufolge werden bis 2023 die neu ausrangierten Lithium-Ionen-Akkus 101 GWH erreichen und die entsprechenden recycelbaren Metalle sind: 119.000 Tonnen Nickel, 230.000 Tonnen Kobalt, Mangan, 20.000 Tonnen Lithium.

Die zuständige Institution geht davon aus, dass es neben dem Metall Kobalt auch zu einem Rückgang anderer Metallpreise in unterschiedlichem Ausmaß kommen wird. Demnach wird das Marktvolumen für recycelbare Metalle im Jahr 2018 1,4 Milliarden Yuan erreichen.

Kobalt 870 Millionen Yuan, 26 Milliarden Yuan; bis 2023 kann der Marktwert des recycelbaren Metalls 8,4 Milliarden Yuan für Nickel, 7,3 Milliarden Yuan für Kobalt und 850 Millionen Yuan für Mangan erreichen.

6 Milliarden Yuan, Lithium 14,6 Milliarden Yuan. Durch die Erstellung eines wirtschaftlichen Bewertungsmodells für die Einnahmen aus den Kosten von Lithium-Ionen-Akkus können die Einnahmen aus der Wiederverwertung von Materialien anhand des folgenden mathematischen Modells berechnet werden: BPRO steht für den Gewinn aus der Wiederverwertung von Alt-Lithium-Ionen-Akkus; CTOTAL steht für den Gesamterlös aus der Wiederverwertung von Alt-Lithium-Ionen-Akkus; CDepReciation steht für die Abschreibungskosten der Alt-Lithium-Ionen-Akku-Ausrüstung; CUSE steht für die Nutzungskosten des Wiederverwertungsprozesses von Alt-Lithium-Ionen-Akkus; CTAX steht für die Besteuerung von Recyclingunternehmen für Alt-Lithium-Ionen-Akkus.

Die Kosten für die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Lithium-Ionen-Batterien müssen folgende Faktoren berücksichtigen: (1) Rohstoffkosten; (2) Kosten für Hilfsmaterialien; (3) Brennstoffkosten; (4) Kosten für die Gerätewartung; (5) Kosten für die Umweltbehandlung; (6) Arbeitskosten. Ausgehend von den drei Aspekten Rohertragsspanne, Machbarkeit und Nachhaltigkeit sind maßgebliche Institutionen der Ansicht, dass das Modell, bei dem die Batteriehersteller einen geschlossenen Kreislauf bilden und Altbatterien über einen professionellen Demontagemechanismus von Drittanbietern direkt recyceln, das derzeit gängige Modell zur Rückgewinnung von Lithium-Elektroprodukten ist und bei der Rückgewinnung von Lithium-Elektro-Verbundwerkstoffen eine bessere Wirtschaftlichkeit bietet. Angenommen: (1) Der aktuelle Metallpreis beträgt 215.000 Yuan/Tonne, Nickel 777 Millionen Yuan/Tonne, Mangan 1 Million/Tonne, Lithium 700.000 Yuan/Tonne, Aluminium 126.000 Yuan/Tonne, Eisen 0.

2 Millionen/Tonnen) und berücksichtigen nicht die Vorteile anderer Rückgewinnungsmethoden; (2) Erwägen Sie die Verwendung verschiedener Arten von Lithium-Ionen-Batterien (70 % Lithium-Eisenphosphat, 7 % Lithium-Manganat, drei Yuan 23 %). Umfassende Rückgewinnung von Lithium-Ionen-Batterien; 3) Abgesehen von anderen Kosten außerhalb der Rohstoffe: Externe professionelle Institutionen erwerben Lithium-Ionen-Batterien aus kleinen Werkstätten und zerlegen sie, wobei die Bruttogewinnspanne 60 % erreicht; gefolgt von der Form des Recyclings und der Verarbeitung durch Industrieallianzen, wobei die Bruttogewinnspanne 45 % beträgt. Bei beiden Ansätzen gibt es jedoch Sicherheits- und Umweltprobleme bei der ersten Variante (Drittanbieter: kleine Werkstätten kaufen). Die aktuellen kleinen Werkstätten haben den enormen Wert der Lithium-Elektrolyse-Rückgewinnungsindustrie noch nicht erkannt und der Kaufpreis ist niedrig, sodass dieser Ansatz nicht zielführend ist. Die zweite Variante (Industrieallianz) ist aufgrund der Einheitlichkeit der relevanten Managementvorschriften und des rechtlichen Umfelds derzeit weniger wahrscheinlich, wird aber in Zukunft ein Trend sein. Die anderen drei Möglichkeiten sind machbar und nachhaltig, aber die Bruttogewinnspanne der Batteriehersteller, die Altbatterien direkt recyceln und an die Hersteller verkaufen, ist modellhaft, sodass maßgebliche Institutionen davon ausgehen, dass diese beiden Methoden die derzeit gängige Recyclingmethode darstellen werden.

Der Rückgewinnungswert des ternären Batteriematerials ist höher als bei anderen leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien, wie beispielsweise bei der Rückgewinnung der dreidimensionalen Lithium-Ionen-Batterie, dem Recyclingmodell des Batterieherstellers und dem Demontagemodell durch Dritte bis hin zur Verwendung gebrauchter Batterien durch den Batteriehersteller. Qualitätsinvestitionswert (2016) Die Bruttogewinnspanne hat 55 % bzw. 48 % erreicht, und die Recyclingbranche für Lithium-Elektrofahrzeuge wird in den nächsten fünf Jahren schrittweise Standardisierung, Skalierung und Branchenallianz erreichen. Aufgrund des Skaleneffekts wird eine hohe Bruttogewinnspanne erzielt. Darüber hinaus sind das Recyclingverfahren des ursprünglichen Herstellers und das Demontagemodell Dritter zur Herstellung von Altbatterien nach wie vor wirtschaftlich sehr erfolgreich.