Литий-иондук батарейканын калдыктарын калыбына келтирүү патентинин схемасы боюнча изилдөөнүн статус-квосун түшүндүрүңүз

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Глобалдык ресурстардын жетишсиздиги жана курчап турган чөйрөнү коргоонун чукул муктаждыгы менен ресурстарды керектөөнү азайтуу жана айлана-чөйрөнүн булганышын азайтуу үчүн жаңы энергетика акырындык менен консенсустун кеңири спектри болуп калды. Жаңы энергетика тармагынын үзгүлтүксүз өнүгүшү менен литий-иондук батарейканын көлөмү барган сайын чоңоюп баратат жана менин өлкөм дүйнөнүн батарейканы өндүрүү жана керектөө болуп саналат. 2013-жылы, улуттук деңгээл 2013-2015 жаңы энергетикалык унаа субсидияларды сатып алуу үчүн киргизилген стандарттык тиешелүү саясаттар, жаңы энергетикалык унаалар тездик менен иштеп чыгуу; 2015, улуттук субсидия саясатынын таасири астында, жаңы энергия унаа өндүрүү жана сатуу пайда өсүп.

Менин өлкөмдүн жаңы энергетикалык унаа рыногунда жарылуучу заттын күчөшү менен, жаңы энергетикалык унаанын жүрөгүнүн күчү да чоң кайыктын көлөмүн түзөт. жаңы энергетикалык унаа электр литий батарея менен, 5-10 жыл колдонуу, 2018-жылы күч литий батареяны кайра иштетүү рыногунун биринчи партиясы пайда боло баштайт. Көптөгөн литий-иондук батарейкалар жарактан чыгарылат жана кайра иштетүү иши өтө зарыл.

Динамикалык литий батареясын кайра иштетүүнү илгерилетүү максатында, жаңы энергетикалык унаанын кубаттуулугун сактоочу батареяны кайра иштетүүнү башкарууну күчөтүү, өнөр жайдын өнүгүүсүн стандартташтыруу үчүн, 2018-жылдын 26-февралында, Өнөр жай жана маалыматтык технологиялар министрлигинин жетинчи партиясынын билдирүүсү, Илим жана технология министрлиги, Айлана-чөйрөнү коргоо министрлиги, Коммуникация министрлиги, Сапат министрлиги Карантин, жана Энергетика Башкармалыгы Жаңы Энергия Автомобилдик Батареяны кайра иштетүү Убактылуу Иш-чаралар. Литий-ион динамикалык литий батарейкаларынын калдыктарын кайра иштетүү менин өлкөмдүн айланма экономикасынын өнүгүшүнө гана түрткү болбостон, менин өлкөмдө экологиялык цивилизациянын курулушуна да олуттуу мааниге ээ. Азыркы учурда, литий-иондук кубаттуулуктагы литий батарейканын кайра иштетүү жана кайра пайдалануу маселеси бүткүл тармакта тынчсыздануунун чордону болуп калды.

Литий-иондук батарейканын калдыктарын калыбына келтирүү кыскача литий-иондук батарейка оң электрод, терс электрод, диафрагма, электролит жана батарея корпусун ж.б., таштанды литий-иондук электр литий батарейкаларында камтылган булгоочу заттардын көптөгөн түрлөрүн камтыйт. Курамында булгоочу заттардын курамында оор металл кошулмалары, литий гексафторофосфат (LiPF6), бензол, эфир кошулмалары ж.б.

(1-сүрөттү караңыз), микробдордун бузулушу менен бузулуу кыйын. Батареялардагы электрод материалдары сыяктуу материалдар айлана-чөйрөгө киргенден кийин, оор металл иондору, органикалык заттар, көмүртек чаңы, фторид ж.б. курчап турган чөйрөнүн олуттуу булганышына алып келет.

Алардын арасында оң материал оор металлдын булганышын, сууну жана топуракты булгоочу; терс электрод материалдар чаң булганышы мүмкүн; электролит fluorfluid жана органикалык булганууга алып келет; диафрагма материалы ак булганууга алып келиши мүмкүн. Мындан тышкары, жез, никель, кобальт, марганец, литий ж.б., жашоого жөндөмдүү металлдар да ресурстардын ысырап болушуна алып келет.

在废旧锂离子电池回收的过程中，首先要对废旧锂离子电池的部件进行分解，然后对各部件分别进行回收利用（Процесстерди жана технологияларды карап чыгуу clingoflithium-ionsecondarybatteries，JinqiuXuaetal.，JournalofPowerSources，第177卷，2008年0一月十Four күндөр, 512–527 беттер). Кайра иштетилген литий-иондук батареянын калдыктары кайра иштетилген металлды жана регенерацияланган литий-иондук батареянын материалдарын камтыйт.

Учурдагы кайра иштетүү багыты позитивдүү материалдын жогору, баасы жогору жана экономикалык мааниси чоң. Бирок, батареянын башка компоненттеринин калыбына азыраак бар, мисалы, диафрагма, электролит, терс электрод активдүү материал. Алардын арасында металлды калыбына келтирүү кадамы литий-иондук батарейканы алдын ала тазалоону, экинчилик тазалоону, тереңдикти иштетүүнү жана бөлүп тазалоону камтыйт.

Регенерацияланган литий-иондук батареяны даярдоо кадамы литий-иондук батарейканы алдын ала тазалоону жана литий-иондук батарейканын материалына бышырылган литий булагы, темир булагы ж.б. менен кошумча дарылоону камтыйт. Алдын ала кайра иштетүү кадамы тереңдик разряд процесстерин камтуу үчүн маанилүү, сынган, физикалык сорттоо, батареядагы электрод материалынын алдында аткарыла турган бир катар иштерди билдирет, анын ичинде калдык электр энергиясын чыгаруу, калдыктарды өчүрүү, таңгактоо, механикалык демонтаждоо Батареянын сырткы корпусу жана аккумулятордун майдалоосу ж.б.

Диафрагма, электролит жана корпусту физикалык сорттоо жолу менен калыбына келтирүүгө болот, ал эми оң жана терс электрдик электролиз майдалоо процессинде алынат, механикалык физикалык колдонуудан улам жарым-жартылай терс электрод материалы субстраттан ажыратылат, бирок материалдардын көбү да субстратка тиркелет. Ошондуктан, сынган аккумулятордун калдыктарына экинчилик иштетүү керек. Экинчи дарылоонун максаты оң жана терс активдүү материалдарды жана субстраттарды толук ажыратууга жетишүү болуп саналат.

Терс электрод байланыштыргыч көбүнчө сууда эрүүчү бириктиргичти колдонгондуктан, терс электроддун активдүү материалы менен жез фольгасынын ортосундагы байланышты колдонуу начар, ал эми терс электроддун калдыктары суу эритмесинде жайгаштырылат жана күчтүү аралаштыруу экөөнүн тең бөлүнүшүнө жетише алат. Түйүн байлагыч PVDF жана N-methylpyrrolidon (NMP) аралаш чечим болуп саналат. Улам ээритүүчү NMP суммасы, ошону менен оң электрод материалды жана алюминий фольга, ажыратуу кыйын күчтүү байланыш колдонууну себеп.

Ошондуктан, экинчи дарылоо учурунда, ал оң электрод материал жана алюминий фольга жетишүү үчүн маанилүү болуп саналат, экинчи дарылоо кийин алынган батарея калдыктары, жана алюминий фольга жана оң материал чыпкалоо кийин алынган. Алюминий фольга эритмесин калыбына келтирүү үчүн түздөн-түз колдонулушу мүмкүн, ал эми оң электрод материалы металлдын баасын калыбына келтирүү болуп саналат. Терең тазалоонун максаты – оор металл иондорун калыбына келтирүү (CO2+, Li+, Ni2+, Mn2+, Cu2+, Al3+) ж.б.

Терең иштетүү этаптары Маанилүү эки процессти тазалоону жана бөлүүнү камтыйт. Сылсыздандыруу процесси маанилүү кислотага чөмүлүү жана микробдук шаймалоо болуп саналат. Бөлүп алуу жана тазалоо процесси маанилүү, ал эми экстракция ыкмасы жана электрохимиялык ыкма колдонулат.

Vientiane Cloud Operation Platform негизинде, бул кагаз үйдө жана чет өлкөдө литий-иондук батарейкаларды бөлүштүрүү талдоо, төмөн-тэй патент технологиясы ээси бул лидерге алып үмүттөнөт, жана алар менин өлкөмдүн патенттелген технология макети эмне. (1) Техникалык өнүгүү тенденциясы Ата мекендик литий-иондук батарейканы калыбына келтирүү патент технологиясы 1999-жылы башталат, 1999-2011-жылдары, жылдык патентке өтүнмө азыраак, эч кандай олуттуу өсүш жок, ал дагы эле техникалык өнүү стадиясында экенин көрсөтүп турат, изилдөө маанилүү жана изилдөө, техникалык өндүрүш дагы начар (2-сүрөттү караңыз). Литий-иондук батарейканы калыбына келтирүү технологиясын иштеп чыгуу менен, 2011-жылы патенттик өтүнмөлөрдүн саны көбөйдү, айрыкча 2013-жылдан бери жаңы энергетикалык саясаттар үчүн жаңы энергияга байланыштуу саясаттын киргизилиши менен өкмөт литий-иондук батарейкаларды колдоого ала баштады.

Компаниянын инновациялык өнүгүүсү литий-иондук батарея менен байланышкан изилдөөлөрдү жүргүзүүгө мүмкүндүк берди. Литий-иондук батарейкалардын активдүү активдүүлүгү менен литий-иондук батарейканы калыбына келтирүүнүн техникалык көрсөткүчтөрү да тездик менен көбөйүп, патенттик өтүнмөлөрдүн саны көбөйдү. Патенттелген маалыматтардын артта калышынан улам, 2016-жыл менен 2017-жыл маалымдама үчүн гана.

Бирок, негизинен, литий-иондук батарейкалар тарабынан калыбына келтирилген патент өтүнмөлөрүнүн көлөмү чоң өсүш бойдон кала берет. 2-сүрөттөн көрүнүп тургандай, литий-иондук батарейканын калдыктары үчүн өтүнмөнүн көлөмү али пайда боло элек, бул талаа технологиясы өнүгүп келе жаткан технология экенин жана жогорку ылдамдыкта туруктуу өнүгүүдө экенин көрсөтүп турат. Чаташкан чет мамлекеттер, литий-иондук батарейканы калыбына келтирүү технологиясын иштеп чыгуу эртерээк болду, бирок колдонуу азыраак болду, бирок 2011-жылдан бери тиркеме көбөйдү, бирок анын колдонуу менин өлкөмө караганда алда канча аз.

Бул литий-иондук батарейканы калыбына келтирүү боюнча изилдөө жана өнүктүрүү кийинчерээк чет өлкөлөрдө болсо да, биздин өкмөт литий-иондук батарейкаларды изилдөө жана өнүктүрүүгө маани берет, ал жигердүү зор чакырыктарды иштеп чыгууга жумшалган экенин көрсөтүп турат. Ата мекендик литий-иондук батарейканы калыбына келтирүү патентине өтүнмө чет өлкөдөн бир топ жогору. Technology өсүп жатат. (II) Ата мекендик маанилүү патент өтүнмө ээсинин бөлүштүрүлүшү 3-сүрөт Кытайдагы менин өлкөмдөгү маанилүү өтүнмө ээлеринин патент өтүнмөлөрүнүн саны.

Литий-иондук батарейканы кайра иштетүү сектору Hefei Quan Gaoke Power Energy, Bangpu Circular Technology, Central Plains University, Greenmeal, National Power Grid, Lanzhou Technology Institute, Tianqi Lithium, Henan Normal University, China Aviation Lithium Electric, Tianjin Institute of Technology, Qium Engineering институту жана Shanghua Engineering институтунун алдыңкы катарында турат. BYD акциялары. Литий-иондук батарейканы кайра иштетүү тармагында, университеттер жана илимий-изилдөө институттары жана компаниянын изилдөө жана өнүктүрүү энтузиазмы жана изилдөө жана өнүктүрүү күчү абдан күчтүү жана ачык-айкын натыйжалар бар. Мындан тышкары, Hefei Qixuan, жогорку патент өтүнмө, калдыктарды литий-иондук батарейканы кайра иштетүү тармагында гана эмес, ошондой эле литий-иондук батарейкалардын башка тармактарында ири патент өтүнмө бар, жана литий-иондук батарейка технология изилдөө алда канча алдыда.

(3) Ата мекендик маанилүү өтүнмө ээлеринин колдонуу тенденциясын талдоо маанилүү өтүнмө ээлеринин өтүнмө тенденцияларынан көрүнүп турат. 2011-жылы тапшыруу маанилүү. 2011-жылдан кийин патентке өтүнмөлөрдүн өтө аз саны бар, бул жогоруда айтылган анализге шайкеш келет (4-сүрөттү караңыз).

Алардын арасында, Hefei Guoxuan патент өтүнмө көбүрөөк топтолгон, 2016-жылы көпчүлүк топтолгон, улам 2017 патент өтүнмөлөр ачыкка чыга элек, Hefei Guoxuan өтүнмө тенденциясы 2017-жылы убактылуу так чечим чыгара албайт. Мындан тышкары, 2016-жылы жарылуучу материалдардын пайда болушун эске албаганда, бул чөйрөдө колдонуунун абалы кыйла чачыранды мүнөздөмөлөрдү көрсөткөнүн билүүгө болот, бул дагы бул чөйрөдө монополияны ээлебеген арыз ээлерин көрсөтөт. Бул чөйрөдөгү өтүнмөнүн абалы бир топ чачыранды мүнөздү көрсөттү, бул тармакта монополияны ээлебеген талапкерлерди да көрсөтүп турат.

(1) Литий-иондук батарейкалардын калдыктарын кайра иштетүү. Кайра иштетилген металл жана регенерацияланган литий-иондук батарейка материалдарын кайра иштетүү. 5-сүрөттөн металлдын азыркы ички алынышы оң электроддук материалга караганда жогору экени белгилүү. Бул маанилүү, анткени оң электроддук материалды регенерациялоо ыкмасы татаалыраак, техникалык кыйынчылык жогору жана энергия керектөө жогору.

(2) 6-сүрөттө көрсөтүлгөн ар бир техникалык тармакка өтүнмө боюнча, алдын ала тазалоо калдык литий-иондук батарейкаларды жана оң активдүү материалдарды, жамааттык суюктуктарды, электролиттерди жана диафрагманы же ушул сыяктууларды бөлүүнү кошо алганда, калдыктарды литий-иондук батарейкаларды алдын ала тазалоону жана экинчилик тазалоону камтыйт. Металлдар литий элементтери жана башка металл элементтери менен калыбына келтирүүнү камтыйт. Терс электрод графит сыяктуу терс электрод материалдарын калыбына келтирүүчү ыкмаларды оңдоо үчүн маанилүү.

Электролит электролит үчүн калыбына келтирүү аппараты аркылуу электролиттерди камтуу жана литий-иондук батарейкалардын калдыктарын алдын ала кайра иштетүү жана экинчилик тазалоо аркылуу электролит алуу үчүн маанилүү. Маанилүү диафрагманы кантип натыйжалуу калыбына келтирүүнү камтыйт. Регенерация регенерациясы оң материалдын кайра жаралышы.

6-сүрөттөн көрүнүп тургандай, азыркы учурда литий-иондук батарейканын калдыктарын кайра иштетүүнүн маанилүү концентрациясы алдын ала тазалоодо жана экинчилик тазалоодо, өзгөчө калдыктарды литий-иондук батарейкаларды демонтаждоодо кантип жетишүү керек, ошондой эле оң жана терс активдүү материалдарды натыйжалуу бөлүүгө кантип жетишүү керек. Суюктук, электролит жана диафрагма. Металлдарды калыбына келтирүү жана оң регенерациялоо үчүн патенттик өтүнмөлөр көп эмес.

Литий-иондук батарейкалардын калдыктарынын эң баалуу жана техникалык кыйынчылыктары металлдарды калыбына келтирүү жана оң материалды калыбына келтирүү болуп саналат жана бул аспект боюнча изилдөөлөр салыштырмалуу аз, бул ата мекендик изилдөөлөр дагы эле изилдөөнүн баштапкы этабында экенин көрсөтүп турат. Алардын арасында, таштанды литий-иондук батареянын техникалык кыйынчылык кыйынчылыгында, Green Mei, Ланчжоу технологиялык университети жана Хэнань Нормалдык университети эң чоң колдонууга ээ, айрыкча Ланчжоу технологиялык университети жана Хэнань Нормалдык университети жана анын изилдөөлөрү регенерацияда маанилүү. Бул литий-иондук батарейкалардын калдыктарын кайра иштетүүнүн жогорку татаалдыгынан улам, анын маанилүү изилдөөлөрү жана иштеп чыгуулары дагы эле колледждерде жана университеттерде топтолгондугун көрсөтүп турат.

Hefei Guoxuan салыштырмалуу чоң болгону менен, литий-иондук батарейкалардын калдыктарын алдын ала тазалоо, экинчилик тазалоо жана металлды калыбына келтирүү боюнча азыраак изилдөө жүргүзүү маанилүү. Башка өтүнмө ээлери литий-иондук батарейкалардын калдыктарын алдын ала кайра иштетүү жана экинчилик тазалоо үчүн патенттик өтүнмөлөр болуп саналат. 7-сүрөттөн көрүнүп тургандай, тиричилик калдыктары литий-иондук батарейкаларды изилдөө жана иштеп чыгуу азыркы учурда өтө татаал алдын ала тазалоо жана экинчилик тазалоого топтолгон.