Teknolojiya vejîna bataryayên lîtium-ionê yên bermayî: teknolojiya vezîvirandina şil bi giranî ye

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Teknolojiya vegerandina bataryaya lîtium-îonê teknolojiya çavkaniyê ya bermayiya lîtium-îyonê bermayiyên bermayî yên bataryayên lîtium-ion e, li gorî fizîkî, taybetmendiyên kîmyewî, veqetandina wan. Bi gelemperî, tevahiya pêvajoya başbûnê li 4 beşan tê dabeş kirin: (1) Beşa pêş-dermankirinê; (2) tamîrkirina materyalê elektrodê; (3) şilkirina rêjeyek metal; (4) paqijkirina kîmyewî. Di dema pêvajoya hilanînê de, li gorî pêvajoya derxistina cihêreng, teknolojiya hilanînê ya bataryayên lîtium ion dikare li sê kategoriyan were dabeş kirin: (1) teknolojiya hilanîna hişk; (2) teknolojiya vegerandina şil; (3) Teknolojiya vegerandina biyolojîkî.

Vezîvirandina hişk Girîng veqetandina mekanîkî û çareseriya termal a germahiya bilind (an jî metalurjiya germahiya bilind) vedihewîne. Pêvajoya vezîvirandina hişk kurt e, û vezîvirandina bêtir armanckirî ne xurt e. Ew qonaxek pêşîn a bidestxistina veqetandina metalê ye.

Girîng e ku meriv behsa rêbaza vegerandina materyalê an rêjeyek materyalê an îmtiyazek materyalê bike, ya ku girîng e ev e ku pîlê bi rêbaza dabeşkirina laşî û çareseriya germahiya germahiya bilind, an dabeşkirina germahiya bilind were pelçiqandin da ku maddeya organîk were rakirin ji bo vezîvirandina hêmanên din. Teknolojiya vezîvirandina şil tevlihevtir e, lê rêjeya vegerandina her metalek biha zêde ye, û naha girîng e ku meriv bataryaya nîkel û battera lîtium-ionê ya bermayî were derman kirin. Teknîkên vegerandina şil metastaz in, û îyonên metalê ji materyalên elektrodê vediguhezînin navgîna şûştinê, û dûv re jî bi veguheztina îyonê, barîn, adsorption, hwd.

Di çareseriyê de derxistin. Teknolojiya vegerandina biyolojîkî xwedan lêçûnek kêm, qirêjiya piçûk, ji nû ve bikar anîn e, û rêgezek îdeal a teknolojiya paşerojê ya lîtium-ion e. Teknîkên vegerandina biyolojîkî girîng e ku meriv şilkirina mîkrobialî bikar bîne, pêkhateyên kêrhatî yên pergalê veguhezîne pêkhateyên çareserker û bi bijartî veqetîne, ji bo bidestxistina çareseriyek ku tê de metalek bi bandor heye, têgihîştina pêkhateya armanc û hêmanên nepakî, û di dawiyê de vegerandina Metalê lîtium.

Heya nuha, lêkolîna li ser teknolojiya vegerandina biyolojîkî nû dest pê kiriye, û dûv re hêdî hêdî çandiniya çewsên bikêrhatî, pirsgirêkên periyodîk, û pirsgirêkên kontrolê yên girêdayî şert û mercên şûştinê çareser dike. Ji rêza pêvajoya başbûnê, gava yekem: Pêvajoya pêşdibistanê, mebesta wê ew e ku di destpêkê de beşa bihayê pîlê îyona lîtiumê ya kevn ji hev veqetîne, bi bijartî bi bijartî materyalê elektrodê dewlemend bike, û hwd., Ji bo hêsankirina vezîvirandina paşîn Pêvajoya baş derbas dibe.

Pêvajoya pêşdibistanê bi gelemperî pelçiqandin, qirkirin, veqetandin û veqetandina laşî pêk tîne. Rêbazên pêşîgirtinê yên girîng ev in: (1) barkirina pêşîn; (2) veqetandina mekanîkî; (3) dermankirina germê; (4) çareseriya alkali; (5) hilweşandina solvent; (6) veqetandina destan, hwd. Gav 2: Veqetandina materyalê.

Qonaxa pêşdarazkirinê tê dewlemend kirin da ku materyalek elektrodê tevlihev a elektroda erênî û elektroda neyînî werbigire, da ku hev-vegerandina Co, Li û hwd ji hev veqetîne, bi bijartî materyalê elektrodê tevlihev derxîne. Pêvajoya veqetandina materyalê dikare di nav teknolojiyek dabeşkirina vejena hişk, vejandina şil û vegerandina biyolojîkî de jî were dabeş kirin: (1) şûştina asîda înorganîk; (2) leaching biyometrîk; (3) Leaching kîmyewî mekanîk.

Gav 3: Paqijkirina kîmyewî. Armanca wê ew e ku di çareya ku ji hêla pêvajoya şuştinê ve hatî peyda kirin de metalên cihêreng ên bi nirxa lêzêdekirî ji hev veqetîne û paqij bike. Çareseriya şûştinê gelek hêmanên wekî Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al û Cu dihewîne, ku tê de Ni, Co, Mn, Li hêmanek metalê ya girîng a ku hatî hilanîn e.

Piştî sererastkirina pH, hilbijartina Al û Fe tê hilbijartin, û hêmanên wekî Ni, Co, Mn, û Li di lehê de bêtir têne pêvajoyê kirin. Rêbazên vezîvirandinê yên ku bi gelemperî têne bikar anîn barîna kîmyewî, analîza xwê, rêbaza danûstendina ion, rêbaza derxistinê û rêbaza elektrodeposasyonê heye. Rê û meylên teknîkî yên di bataryayên lîtium-ion ên hêzdar de li hundur û derveyî welêt: Pêvajoya şil û pîrolîza germahiya bilind lihevhatineke bingehîn e ku pargîdaniyên vegerandina bataryayên biyanî yên sereke ne ku pêvajoya vezîvirandinê tê dîtin, niha pêvajoya başkirina battera lîtium-ionê şil e.

Aboriya vegerandina lîtiumê, hilberînerên batterê yên xwe-hilweşandinê an modela jiholêrakirina sêyemîn ji sala 2015-an vir ve serweriya heyî ye, bi derketina pîşesaziya nû ya otomotîvê ya enerjiya nû, û rêwerziya materyalên pîlê (ber bi riya materyalên sêdar ên nîkelê yên bilind) Pêşveçûn), bihayê kobalt, nîkel û lîtium karbonat / lîtium hîdroksîd dê hin beplîtuosteddexide be. Ev gengaz dike ku meriv aboriya bataryaya lîtium-ionê ya kevin-vegere vegerîne. Rêjeya navînî ya otomobîla taybet li welatê min bi qasî 16,000 kîlometre ye.

Di bin şert û mercên karanîna gerîdeyên taybet de, jiyana bikêr a otomobîlên elektrîkî / pêvekirî yên paqij li dora 4 û 6 salan e; otobusa têkildar, Otomobîlên kirê, hwd. Cûreyên cûda yên metalên bataryayê yên lîtium-ion dînamîkî cûda ne. Li gorî saziyên desthilatdar, rêjeya cûrbecûr wesayîtên elektrîkê û kapasîteya lîtiumê ya bisiklêtan di derbarê bataryayên lîtium-ion ên motîvasyona pêşerojê ya welatê min de tê pêşbînî kirin.

Tê texmîn kirin ku heya sala 2018-an, bataryaya lîtium-ionê ya nû ya hilweşandî ya welatê min bigihîje 11,8 GWH, û metala ku tê vegerandin ev e: nîkel 1,8 mîlyon ton, kobalt, 2003,400 ton manganez, 03,400 ton; Tê texmîn kirin ku di sala 2023-an de Di salê de, bataryaya lîtium-ionê ya nû hatî hilweşandin dê bigihîje 101 GWH, û metala ku tê vegerandin ev e: nîkel 119,000 ton, kobalt, 230,000 ton, manganez, 20,000 ton lîtium.

Tê payîn ku saziya rayedar ji bilî kobaltê metal, di bihayên din ên metalên din de kêmbûnek cûda hebe. Li gorî vê, di sala 2018&39;an de mezinahiya bazarê ya metala vezîvirandinê wê bigihîje 1,4 mîlyar yuan.

Kobalt 870 milyon yuan, 26 milyar yuan; Heya sala 2023-an, nirxa bazarê ya metala vezîvirandinê dikare bigihîje nîkel 8,4 mîlyar yuan, kobalt 7,3 mîlyar yuan, manganez manganez 850 mîlyon yuan, 16.

6 milyar yuan lîtium 14,6 mîlyar yuan. Bi damezrandina modelek nirxandina aborî ya ji bo dahata lêçûna battera lîtium-ionê ya hêzê, dahata hilberîna materyalê ya vejenê dikare ji hêla modela matematîkî ya jêrîn ve were rêve kirin: BPRO qezenca vegerandina hêza bermayî ya pîlê lîtium-ion nîşan dide; CTOTAL bikaranîna bataryayên lîtium-ion hêza çopê temsîl dike. CDepReciation lêçûna qîmetê ya amûra bataryayê ya lîtium-ion dînamîk a çopê temsîl dike; CUSE lêçûna karanîna pêvajoya vegerandina bataryaya lîtium-ion dînamîk a çopê destnîşan dike; CTAX tê wateya backirina pargîdaniya vezîvirandina battera lîtium-ion hêza bermayî.

Mesrefa karanîna bermayiya hilanîna battera lîtium-ion dînamîkî û ji nû ve-çavkaniyê girîng e ku lêçûnên jêrîn (1) lêçûnên madeya xav bigire; (2) lêçûna materyalê arîkar; (3) lêçûna hêza sotemeniyê; (4) lêçûna lênêrîna amûrê; (5) Mesrefa Handling jîngehê; (6) lêçûna kedê. Ji sê aliyên marjena qezençkirina nebaş, pêkandî û domdariyê, saziyên desthilatdar bawer dikin ku modela hilberînerên pîlê rasterast damezrandina moda girtî û mekanîzmaya hilweşandina pîşeyî ya sêyemîn ji nû ve vedigerînin da ku bataryayên çopê ji hilberînerên pîlê re bikirin, modela nûvekirina elektrîkê ya lîtiumê ya hêza heyî ya heyî ye û di mijara berhevkirina elektrîkê ya lîtiumê de bi aboriya çêtir e. Bifikirin: (1) Bihayê metalê yê heyî (215,000 yuan / ton, nîkel 777 mîlyon yuan / ton, manganez 1 mîlyon / ton, lîtium 700,000 yuan / ton, aluminium 126,000 yuan / ton, hesin 0.

2 mîlyon / Ton) û feydeyên başkirina din nahesibînin; (2) Bikaranîna cûrbecûr bataryayên lîtium ionê yên hêzdar (70% fosfatê hesinê lîtium, 7% manganate lîtium, sê yuan 23%) Bihesibînin Bateriya lîtium ionê ya Berfireh a başbûnê; 3) Ji xeynî lêçûnên din ên li derveyî madeya xav: Saziyên pîşeyî yên sêyemîn ji kargehên piçûk bataryayên lîtium-ionê yên çopê digirin û marjîna qezenca nehf hilweşînin, ku digihîje% 60; li dû wê forma vezîvirandin û hilberandina hevalbendên pîşesaziyê, marjîna qezenca nehf 45%. Lêbelê, bi van her du awayan, ya berê (aliyê sêyemîn: kirîna atolyeya piçûk) pirsgirêkên ewlehî û hawîrdorê hene, û atolyeya piçûk a heyî nirxa mezin a pîşesaziya vejena lîtium-elektrîkê nas nekir, bihayê kirînê kêm e, ji ber vê yekê ev nêzîkatî xwedan Berdewam nîne; ya paşîn (hevbendiya pîşesaziyê) aniha kêmtir dibe sedema yekbûna rêzikên rêveberiya têkildar û derdorên qanûnî, lê paşeroj dê yek ji trendan be. Sê awayên din maqûl û domdar in, lê modela marjîna qezenca nehf a hilberînerên bataryayê rasterast ji hilberîneran re bataryayên çopê ji nû ve vezîvirandin û kirîn, ji ber vê yekê saziyên desthilatdar bawer dikin ku ev her du Mod dê moda vezîvirandinê ya sereke ya heyî pêk bînin.

Nirxa hilanînê ya materyalê pîlê sêdar ji bataryayên din ên lîtium-ionê yên hêzê bilindtir e, wek vegerandina batarya lîtium-ion sê-alî, çêkerê pîlê ji nû ve vegerandin û modela hilweşandina aliyek sêyemîn ji hilberînerê bataryayê re bikar tîne Nirxa veberhênanê ya kalîteyê (2016) Rêjeya qezenca nebaş% 5 û bi rêzdarî gihîştiye 4% 5 Pîşesaziya vezîvirandina lîtium-elektrîkê dê di pênc salên pêş de hêdî hêdî bigihîje standardîzekirin, pîvan û hevalbendiya pîşesaziyê. Ji ber bandora wê ya pîvanê, ew ê xwedan marjînalek dahatûya grûştî ya bilind be. Wekî din, modêla vezîvirandinê ya hilberînerê orîjînal û modela hilweşandina sêyemîn-ê ku ji bo hilberandina bataryayên bermayî hîn jî xwedan aborîyek xurt e.