폐리튬이온전지의 재생기술 : 습식재활용기술은 주로

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리튬이온 배터리 회수기술 개요 폐리튬이온 배터리 자원기술은 폐리튬이온 배터리의 성분을 각각의 물리적, 화학적 특성에 따라 분리하는 기술입니다. 일반적으로 전체 회수 공정은 4가지 부분으로 나뉩니다: (1) 전처리 부분; (2) 전극 재료 수리; (3) 비율 금속의 침출; (4) 화학적 정제. 회수 과정에서 다양한 추출 공정에 따라 리튬 이온 배터리 회수 기술은 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다: (1) 건식 회수 기술; (2) 습식 회수 기술; (3) 생물학적 회수 기술.

건식 재활용 중요한 것으로는 기계적 분리와 고온 열 용액(또는 고온 야금)이 있습니다. 건식 재활용은 공정이 짧고, 집중적인 재활용이 강력하지 않습니다. 이는 금속 분리 회수를 달성하기 위한 예비 단계입니다.

재료의 회수 방법이나 재료의 비율 또는 재료의 특권을 참조하는 것이 중요한데, 중요한 것은 배터리를 물리적 분류 방법과 고온 열 용액 또는 고온 분할을 통해 파쇄하여 유기물을 제거하고 추가적으로 원소 재활용을 위한 것입니다. 습식 재활용 기술은 복잡하지만, 각 금속의 회수율이 높아 현재 폐니켈 배터리와 리튬이온 배터리의 처리가 중요합니다. 습식 회수 기술은 전이이며, 전극 물질로부터 침출 매체로 금속 이온을 전달한 후 이온 교환, 침전, 흡착 등을 통해 회수합니다.

용액에서 추출. 생물학적 회수 기술은 비용이 낮고, 오염이 적으며, 재사용이 가능하며, 미래 리튬 이온 배터리 회수 기술의 이상적인 방향입니다. 생물학적 회수 기술은 미생물 침출을 이용하여 시스템의 유용한 성분을 가용성 화합물로 전환하고 선택적으로 용해하여 유효 금속이 포함된 용액을 얻고, 목표 성분과 불순물 성분을 실현하고 최종적으로 리튬 금속을 회수하는 것이 중요합니다.

현재, 생물학적 회수기술에 대한 연구는 막 시작단계에 있으며, 고효율 균주의 배양, 주기적 문제, 용출조건 제어 문제 등을 점차 해결해 나가고 있습니다. 회수 공정 순서로 보면, 첫 번째 단계는 전처리 공정입니다. 그 목적은 오래된 리튬 이온 배터리의 가격 부분을 먼저 분리해 내고, 전극 재료를 선택적으로 효율적으로 농축하는 등 이후의 재활용 공정이 원활하게 진행되도록 하는 것입니다.

전처리 공정은 일반적으로 파쇄, 분쇄, 선별 및 물리적 분리를 결합합니다. 중요한 전처리 방법은 다음과 같습니다: (1) 사전 충전; (2) 기계적 분리; (3) 열처리; (4) 알칼리 용액; (5) 용매 용해; (6) 수동 분해 등. 2단계: 재료 분리

전처리 단계에서는 양극과 음극의 혼합 전극물질을 농축하여 Co, Li 등의 공동회수를 분리하고, 혼합 전극물질을 선택적으로 추출합니다. 물질 분리 공정은 건식 회수, 습식 회수, 생물학적 회수의 분류 기술로 나눌 수도 있습니다: (1) 무기산 침출; (2) 생물 측정 침출; (3) 기계적 화학 침출.

3단계: 화학적 정제. 그 목적은 침출 공정을 통해 얻은 용액에서 다양한 고부가가치 금속을 분리하고 정제하는 것입니다. 침출액에는 Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al, Cu 등 다수의 원소가 포함되어 있으며, 이 중 Ni, Co, Mn, Li는 회수되는 중요한 금속 원소입니다.

pH를 조절한 후 Al, Fe 등을 선정하고, 침출수에 포함된 Ni, Co, Mn, Li 등의 원소를 추가 처리한다. 일반적으로 사용되는 재활용 방법으로는 화학적 침전법, 염 분석법, 이온교환법, 추출법, 전착법 등이 있습니다. 국내외 고성능 리튬이온 배터리의 기술 경로 및 추세: 습식 공정과 고온 열분해가 주류를 이루고 있으며, 비교 외국의 주류 배터리 회수 기업의 재활용 공정을 찾아볼 수 있으며, 현재 주류를 이루는 리튬이온 배터리 회수 공정은 습식 공정과 고온 문구가 주요이며, 상당 부분이 산업 생산 단계에 투자되었습니다.

리튬 회수 경제학, 배터리 제조업체의 자체 분해 또는 제3자 분해 모델이 2015년 이후 현재 주류이며, 신에너지 자동차 산업의 폭발적 성장, 배터리 소재의 방향(고니켈 3원 소재 개발 방향)에 따라 코발트, 니켈 및 탄산리튬/수산화리튬의 가격이 일정 수준 상승할 것으로 예상됩니다. 이를 통해 폐기된 리튬 이온 배터리의 경제성을 회복하는 것이 가능해졌습니다. 제나라 개인차의 평균 주행거리는 약 16,000km입니다.

개인 승용차 이용조건 하에서 순수 전기/플러그인 자동차의 사용연한은 약 4~6년이며, 관련 버스, 렌터카 등도 마찬가지입니다. 다양한 유형의 동적 리튬 이온 배터리 금속은 서로 다릅니다. 권위 있는 기관에 따르면, 다양한 유형의 전기 자동차와 사이클링 리튬 캐패시터의 비중은 우리나라의 미래 동력용 리튬 이온 배터리에 대해 예측됩니다.

2018년까지 우리나라의 신규 폐기 전력용 리튬이온 배터리는 11.8GWH에 이를 것으로 추산되며, 이때 재활용 가능한 금속은 니켈 180만 톤, 코발트 2,003,400톤, 망간 0.34만 톤으로 추산됩니다. 2023년까지 추산됩니다. 올해 신규 폐기 전력용 리튬이온 배터리는 101GWH에 이를 것으로 추산되며, 이때 재활용 가능한 금속은 니켈 119,000톤, 코발트 230,000톤, 망간 20,000톤, 리튬 20,000톤으로 추산됩니다.

권위 있는 기관은 코발트 금속 외에도 다른 금속 가격도 다른 정도로 하락할 것으로 예상합니다. 이에 따르면 2018년 재활용금속 시장 규모는 14억 위안에 달할 것으로 전망된다.

코발트 8억 7천만 위안, 260억 위안; 2023년까지 재활용 가능한 금속의 시장 가치는 니켈 84억 위안, 코발트 73억 위안, 망간 8억 5천만 위안, 160억 위안에 도달할 것으로 예상됩니다.

60억 위안 리튬 146억 위안. 전력용 리튬 이온 배터리 비용의 소득에 대한 경제적 평가 모델을 확립함으로써, 회수 재료 산출의 소득은 다음의 수학적 모델에 의해 수행될 수 있다: BPRO는 폐전력용 리튬 이온 배터리의 회수 이익을 나타낸다; CTOTAL은 폐전력용 리튬 이온 배터리의 사용으로 회수된 총 수익을 나타낸다; CDepReciation은 폐동적 리튬 이온 배터리 장비의 감가상각 비용을 나타낸다; CUSE는 폐동적 리튬 이온 배터리 회수 프로세스의 사용 비용을 나타낸다; CTAX는 폐전력용 리튬 이온 배터리 재활용 회사의 과세를 의미한다.

폐동적 리튬이온 배터리 회수 및 재자원화 사용 비용에는 다음을 포함하는 것이 중요합니다. (1) 원자재 비용; (2) 보조 재료 비용; (3) 연료 전력 비용; (4) 장비 유지 관리 비용; (5) 환경 처리 비용; (6) 노동 비용. 권위 있는 기관은 매출 총이익률, 실행 가능성, 지속 가능성의 세 가지 측면에서 배터리 제조업체가 직접 재활용하는 모델, 즉 폐쇄 루프 모드와 제3자 전문 해체 메커니즘을 형성하여 폐배터리를 배터리 제조업체에 구매하는 것이 현재 주류 전력 리튬 전기 회수 모델이라고 믿고 있으며, 리튬 전기 복합 회수의 경우 경제성이 더 뛰어납니다. 가정: (1) 현재 금속 가격(215,000위안/톤, 니켈 7.77억위안/톤, 망간 100만위안/톤, 리튬 70만위안/톤, 알루미늄 12.6억위안/톤, 철 0.1억위안/톤)

200만/톤) 및 기타 회수 혜택을 고려하지 않음; (2) 다양한 유형의 전원 리튬 이온 배터리(70% 리튬 철인산, 7% 리튬 마그네슘산, 3위안 23%)의 사용을 고려 리튬 이온 배터리 종합 회수; 3) 원자재 이외의 기타 비용을 제외하고: 제3자 전문 기관이 소규모 작업장에서 폐 리튬 이온 배터리를 취득하여 분해하여 총 이익률 60%에 도달; 그 다음은 산업 연합의 재활용 및 가공 형태이며 총 이익률 45%. 그러나 이 두 가지 방식 중 전자(제3자: 소규모 작업장 구매)는 안전 및 환경 문제가 있으며, 현재 소규모 작업장은 리튬전기 회수산업의 거대한 가치를 인식하지 못해 구매 가격이 낮기 때문에 이 방식은 지속적이지 못합니다. 후자(산업 제휴)는 현재 관련 관리 규정과 법적 환경의 통일로 인해 가능성이 낮지만 앞으로는 추세 중 하나가 될 것입니다. 나머지 세 가지 방법은 실현 가능하고 지속 가능하지만, 배터리 제조업체의 모델 총이익률은 폐배터리를 직접 재활용하여 생산자에게 구매하므로, 권위 있는 기관에서는 이 두 가지 방식이 현재의 주류 재활용 방식을 구성할 것이라고 믿고 있습니다.

3차원 리튬이온 전지의 회수 가치는 다른 전력용 리튬이온 전지보다 높습니다. 예를 들어, 3차원 리튬이온 전지를 회수하고, 전지 제조업체가 재활용하는 모델과 3자 해체 모델을 통해 전지 제조업체가 사용한 전지를 사용하는 등 품질 투자 가치(2016년)가 높습니다. 매출 총이익률은 각각 55%와 48%에 달했으며, 전력용 리튬전기 재활용 산업은 향후 5년 내에 점차 표준화, 규모화, 산업 연합을 이룰 것입니다. 규모의 효과로 인해 높은 매출 총이익률을 얻을 수 있습니다. 또한, 원래 생산자가 재활용하는 모드와 제3자가 해체하는 모델을 통해 폐배터리를 생산하는 방식은 여전히 ​​경제성이 강합니다.