廃棄リチウムイオン電池の再生技術：湿式リサイクル技術は主に

著者：Iflowpower – Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

リチウムイオン電池回収技術プロファイル 廃棄リチウムイオン電池資源技術は、廃棄リチウムイオン電池内の成分を、それぞれの物理的、化学的性質に応じて分離する技術です。 一般的に、回収プロセス全体は、（1）前処理部分、（2）電極材料の修復、（3）比率金属の浸出、（4）化学精製の4つの部分に分かれています。 回収プロセスでは、異なる抽出プロセスに応じて、リチウムイオン電池の回収技術は、（1）乾式回収技術、（2）湿式回収技術、（3）生物学的回収技術の3つのカテゴリに分類できます。

乾式リサイクルでは、機械的分離と高温熱処理（または高温冶金）が重要になります。 乾式リサイクルの工程は短く、より対象を絞ったリサイクルは強力ではありません。 金属分離回収を実現するための予備段階です。

材料の回収方法や材料の比率、材料の特権を参照することが重要です。重要なのは、バッテリーを物理的な選別方法と高温加熱溶液で粉砕するか、高温分割して有機物を除去し、さらに要素をリサイクルすることです。 湿式リサイクル技術はより複雑ですが、各価格金属の回収率が高く、現在、廃棄ニッケル電池やリチウムイオン電池の処理に重要です。 湿式回収技術は転移であり、金属イオンを電極材料から浸出媒体に移動し、その後イオン交換、沈殿、吸着などによって回収します。

溶液中の抽出。 生物学的回収技術は、コストが低く、汚染が少なく、再利用が可能であり、将来のリチウムイオン電池回収技術の理想的な方向です。 生物学的回収技術は、微生物浸出を利用し、システムの有用な成分を可溶性化合物に変換して選択的に溶解し、有効な金属を含む溶液を得て、目的成分と不純物成分を実現し、最終的にリチウム金属を回収するために重要です。

現在、生物学的回収技術の研究は始まったばかりで、その後、高効率菌株の栽培、周期的な問題、浸出条件に関する制御の問題などを徐々に解決しています。 回収プロセスの順序から見ると、最初のステップは前処理プロセスです。その目的は、古いリチウムイオン電池の価格部分を最初に分離し、電極材料などを効率的に選択的に濃縮して、その後のリサイクルを容易にすることです。プロセスは順調に進んでいます。

前処理プロセスでは、通常、粉砕、研磨、ふるい分け、および物理的分離が組み合わされます。 重要な前処理方法としては、（１）前処理、（２）機械的分離、（３）熱処理、（４）アルカリ溶液、（５）溶剤溶解、（６）手作業による分解などが挙げられる。 ステップ2: 材料の分離。

前処理段階では、正極と負極の混合電極材料を得るために濃縮し、Co、Li等の共回収を分離し、混合電極材料を選択的に抽出する。 物質分離のプロセスは、乾式回収、湿式回収、生物学的回収の分類技術に分けることができます：（1）無機酸浸出、（2）生体浸出、（3）機械的化学浸出。

ステップ3: 化学精製。 その目的は、浸出プロセスによって得られた溶液中のさまざまな高付加価値金属を分離し、精製することです。 浸出液には、Ni、Co、Mn、Fe、Li、Al、Cu などの複数の元素が含まれており、その中で Ni、Co、Mn、Li は回収される重要な金属元素です。

pH調整後、Al、Feの選択を行い、浸出液中のNi、Co、Mn、Liなどの元素をさらに処理します。 一般的に使用されているリサイクル方法には、化学沈殿法、塩分析法、イオン交換法、抽出法、電着法などがあります。 国内外の高性能リチウムイオン電池の技術ルートと動向：湿式プロセスと高温熱分解が主流で、海外の主流の電池回収会社のリサイクルプロセスと比較すると、現在主流のリチウムイオン電池回収プロセスは湿式プロセスと高温フレーズが主であり、その大部分は工業生産段階に投入されています。

リチウム回収の経済性については、バッテリーメーカーによる自社解体または第三者による解体モデルが2015年以降現在の主流となっているが、新エネルギー自動車産業の勃興とバッテリー材料の方向性（高ニッケル三元材料の方向への発展）に伴い、コバルト、ニッケル、炭酸リチウム/水酸化リチウムの価格が一定の振幅で押し上げられるだろう。 これにより、廃棄された古いリチウムイオン電池の経済性を回復することが可能になります。 私の国の自家用車の平均走行距離は約16,000キロメートルです。

自家用車の使用条件下では、純電気自動車/プラグイン自動車の耐用年数は約 4 ～ 6 年です。関連バス、レンタカーなども同様です。 動的リチウムイオン電池の金属は種類によってそれぞれ異なります。 権威ある機関によると、我が国の将来のリチウムイオン電池については、さまざまな種類の電気自動車とサイクリングリチウム容量の割合が予測されています。

2018年までに、わが国の新規に廃棄される動力用リチウムイオン電池は11.8GWHに達し、リサイクル可能な金属に相当するものは、ニッケル180万トン、コバルト200万3,400トン、マンガン200万3,400トンになると予測されています。2023年までに、新規に廃棄される動力用リチウムイオン電池は101GWHに達し、リサイクル可能な金属に相当するものは、ニッケル11.9万トン、コバルト23万トン、マンガン2万トン、リチウム2万トンになると予測されています。

当局は、金属コバルトに加えて、他の金属価格の下落率も異なる水準になると予想している。 これによると、2018年にはリサイクル金属の市場規模は14億元に達するだろう。

コバルト8.7億元、260億元。2023年までに、リサイクル可能な金属の市場価値はニッケル84億元、コバルト73億元、マンガンは8.5億元、160億元に達する可能性があります。

60億元リチウム146億元。 動力用リチウムイオン電池の収益コストの経済的評価モデルを確立することにより、回収材料出力の収益を次の数学モデルで実行できます。BPRO は、廃棄動力用リチウムイオン電池の回収による利益を示します。CTOTAL は、廃棄動力用リチウムイオン電池の使用によって回収された総収益を示します。CDepReciation は、廃棄動力用リチウムイオン電池設備の減価償却費を示します。CUSE は、廃棄動力用リチウムイオン電池回収プロセスの使用コストを示します。CTAX は、廃棄動力用リチウムイオン電池リサイクル会社の課税を意味します。

廃棄動力リチウムイオン電池の回収・再資源化にかかるコストには、（１）原材料費、（２）補助材料費、（３）燃料費、（４）設備維持費、（５）環境処理費、（６）人件費などが含まれることが重要である。 権威ある機関は、粗利益率、実現可能性、持続可能性の3つの側面から、電池メーカーが直接リサイクルして閉ループモードを形成し、第三者の専門解体メカニズムが廃棄電池を電池メーカーに買い取るモデルが、現在の主流の電力リチウム電気回収モデルであり、リチウム電気複合回収の場合にさらに経済性が高いと考えています。 仮定：（1）現在の金属価格（215,000元/トン、ニッケル777百万元/トン、マンガン100万元/トン、リチウム70万元/トン、アルミニウム126,000元/トン、鉄0。

（2）各種動力リチウムイオン電池の使用を考慮し（70％リン酸鉄リチウム、7％マンガン酸リチウム、3元23％）リチウムイオン電池を総合的に回収する。 3）原材料以外のその他のコストを除く：サードパーティの専門機関が小規模工場から廃棄リチウムイオン電池を購入し、分解し、粗利益率は60％に達します。次に、業界連合のリサイクル処理の形式を採用し、粗利益率は45％です。 しかし、この2つの方法のうち、前者（第三者：小規模工場の購入）は安全と環境の問題があり、現在の小規模工場はリチウム電気回収産業の巨大な価値を認識しておらず、購入価格が低いため、このアプローチは継続的ではありません。後者（業界連合）は、関連する管理規制と法的環境の統一により、現在は可能性が低いですが、将来はトレンドの1つになるでしょう。 他の3つの方法は実現可能かつ持続可能ですが、電池メーカーが廃棄電池を直接リサイクルして生産者に買い取るモデルの粗利益率が低いため、権威ある機関はこれら2つのモードが現在の主流のリサイクルモードになると考えています。

三元系電池材料の回収価値は他の動力用リチウムイオン電池よりも高く、例えば、三元系リチウムイオン電池の回収、電池メーカーによるリサイクルモデルと第三者による解体モデルから電池メーカーによる使用済み電池の利用まで、品質投資価値（2016年）はそれぞれ55％と48％に達しており、動力用リチウム電気のリサイクル業界は今後5年間で徐々に標準化、規模化、業界連携を実現するでしょう。 規模の効果により、粗利益率が高くなります。 さらに、廃電池を生産する元の生産者によるリサイクル方式と第三者による解体方式は、依然として強力な経済性を持っています。