Terangkan status quo penyelidikan mengenai susun atur paten pemulihan bateri litium-ion sisa

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

Dengan kekurangan sumber global yang semakin meningkat dan keperluan mendesak untuk perlindungan alam sekitar, tenaga baharu dibangunkan untuk mengurangkan penggunaan sumber dan mengurangkan pencemaran alam sekitar secara beransur-ansur menjadi pelbagai konsensus. Dengan pembangunan berterusan industri tenaga baharu, jumlah bateri litium-ion semakin besar, dan negara saya sudah pun menjadi pengeluaran dan penggunaan bateri dunia. Pada 2013, peringkat kebangsaan memperkenalkan 2013-2015 untuk membeli subsidi kereta tenaga baharu dasar berkaitan standard, kenderaan tenaga baharu berkembang pesat; 2015, terjejas oleh dasar subsidi negara, pengeluaran automotif tenaga baharu dan kemunculan jualan yang meningkat.

Dengan peningkatan pesat dalam pasaran kereta tenaga baharu negara saya, kuasa jantung kereta tenaga baharu juga adalah jumlah bot bovy. Dengan bateri litium kuasa kenderaan tenaga baharu, penggunaan 5-10 tahun, kumpulan pertama pasaran kitar semula bateri litium kuasa akan mula muncul pada 2018. Sebilangan besar bateri litium-ion akan dilupuskan, dan kerja kitar semula adalah penting.

Untuk menggalakkan kitar semula bateri litium dinamik, untuk mengukuhkan pengurusan kitar semula bateri simpanan kuasa kenderaan tenaga baharu, menyeragamkan pembangunan industri, 26 Februari 2018, Notis Pihak Ketujuh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat, Kementerian Sains dan Teknologi, Kementerian Perlindungan Alam Sekitar, Kementerian Perhubungan, Kementerian Perdagangan dan Pentadbiran Kuarantin Tenaga Baharu, Pemeriksaan dan Kuarantin Kualiti Tenaga. Langkah Interim Pengurusan Kitar Semula. Kitar semula sisa bateri litium dinamik ion litium bukan sahaja dapat menggalakkan pembangunan ekonomi pekeliling negara saya, tetapi juga mempunyai kepentingan yang signifikan tentang pembinaan tamadun ekologi di negara saya. Pada masa ini, masalah kitar semula dan penggunaan semula bateri litium kuasa litium-ion telah menjadi tumpuan kebimbangan dalam keseluruhan industri.

Sisa pemulihan bateri litium-ion secara ringkas bateri litium ion termasuk elektrod positif, elektrod negatif, diafragma, elektrolit dan perumah bateri, dsb., pelbagai jenis bahan pencemar yang terkandung dalam sisa bateri litium kuasa ion litium. Mengandungi bahan cemar mengandungi sebatian logam berat, litium heksafluorofosfat (LiPF6), benzena, sebatian ester, dsb.

(lihat Rajah 1), sukar untuk merosot oleh degradasi mikrob. Sebaik sahaja bahan seperti bahan elektrod dalam bateri telah memasuki persekitaran, ion logam berat, bahan organik, habuk karbon, fluorida, dll. akan menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius.

Antaranya, bahan positif boleh menyebabkan pencemaran logam berat, mencemarkan air dan tanah; bahan elektrod negatif boleh menyebabkan pencemaran habuk; elektrolit akan menyebabkan pencemaran fluorofluid dan organik; bahan diafragma boleh menyebabkan pencemaran putih. Selain itu, tembaga, nikel, kobalt, mangan, litium, dll., logam yang berdaya maju, juga akan menyebabkan pembaziran sumber.

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（Semakan proses dan teknologi untuk kewarisan clingoflithium-ionsecondarybatteries，JinqiuXuaetal.，JournalofPowerSources，第177卷，2008年0一月十Empat hari, 512–527 muka surat). Bateri litium ion buangan yang dikitar semula termasuk logam kitar semula dan bahan bateri ion litium yang dijana semula.

Tumpuan kitar semula semasa ialah bahan positif adalah tinggi, harganya tinggi, dan nilai ekonominya besar. Walau bagaimanapun, terdapat kurang pemulihan komponen lain dalam bateri, seperti diafragma, elektrolit, bahan aktif elektrod negatif. Antaranya, langkah pemulihan logam termasuk prarawatan bateri ion litium, rawatan sekunder, pemprosesan kedalaman, dan penulenan pemisahan.

Langkah penyediaan bateri litium ion yang dijana semula termasuk prarawatan bateri ion litium, dan rawatan sekunder dengan menambah sumber litium, sumber besi, dsb., dibakar kepada bahan bateri ion litium. Langkah pra-pemprosesan adalah penting untuk memasukkan proses nyahcas kedalaman, pecah, pengasingan fizikal, merujuk kepada satu siri kerja yang perlu dilakukan sebelum bahan elektrod dalam bateri, termasuk melepaskan sisa elektrik, penyahaktifan sisa, pembungkusan penyingkiran, pembongkaran mekanikal Selongsong luar bateri dan pelumutan bateri, dsb.

Diafragma, elektrolit, dan perumahan boleh dipulihkan dengan pengisihan fizikal, dan elektrolisis elektrik positif dan negatif diperolehi dalam proses penghancuran, disebabkan penggunaan fizikal mekanikal, bahan elektrod negatif separa terlepas dari substrat, tetapi kebanyakan bahan juga dilekatkan pada substrat. Oleh itu, adalah perlu untuk melakukan pemprosesan sekunder pada serpihan bateri yang rosak. Tujuan rawatan sekunder adalah untuk mencapai pemisahan lengkap bahan dan substrat aktif positif dan negatif.

Oleh kerana pengikat elektrod negatif secara amnya menggunakan pengikat larut air, penggunaan ikatan antara bahan aktif elektrod negatif dan kerajang tembaga adalah lemah, dan serpihan elektrod negatif diletakkan dalam larutan akueus, dan kacau yang kuat boleh mencapai pemisahan lengkap kedua-duanya. Pengikat nod ialah larutan campuran PVDF dan N-methylpyrrolidone (NMP). Oleh kerana jumlah NMP pelarut, dengan itu menyebabkan penggunaan ikatan kuat bahan elektrod positif dan kerajang aluminium, sukar untuk dipisahkan.

Oleh itu, semasa rawatan sekunder, adalah penting untuk mencapai bahan elektrod positif dan kerajang aluminium, serpihan bateri yang diperoleh selepas rawatan sekunder, dan kerajang aluminium dan bahan positif diperoleh selepas penapisan. Kerajang aluminium boleh digunakan secara langsung untuk pemulihan smelt, dan bahan elektrod positif adalah untuk memulihkan harga logam. Tujuan rawatan dalam adalah untuk memulihkan ion logam berat (CO2 +, Li +, Ni2 +, Mn2 +, Cu2 +, Al3 +), dll.

Langkah pemprosesan mendalam Penting termasuk larut lesap dan pemisahan dua proses tulen. Proses larut lesap ialah rendaman asid dan larut lesap mikrob yang penting. Proses pemisahan dan penulenan adalah penting, dan kaedah pengekstrakan dan kaedah elektrokimia digunakan.

Berdasarkan Platform Operasi Awan Vientiane, kertas kerja ini menganalisis pengedaran bateri litium-ion di dalam dan luar negara, berharap dapat membawanya kepada peneraju dalam pemilik teknologi paten tee rendah, dan perkara yang mereka lakukan dalam reka letak teknologi yang dipatenkan di negara saya. (1) Trend pembangunan teknikal Teknologi paten pemulihan bateri lithium-ion domestik bermula pada tahun 1999, semasa 1999-2011, permohonan paten tahunan adalah kurang, tiada peningkatan yang ketara, menunjukkan bahawa ia masih dalam peringkat percambahan teknikal, adalah penting untuk meneroka Dan penyelidikan, output teknikal juga lebih lemah (lihat Rajah 2). Dengan pembangunan teknologi pemulihan bateri litium-ion, pada tahun 2011, bilangan permohonan paten telah meningkat, terutamanya dengan pengenalan satu siri dasar berkaitan tenaga baharu untuk dasar tenaga baharu sejak 2013, kerajaan mula menyokong bateri litium-ion.

Pembangunan inovatif syarikat telah membolehkan penyelidikan berkaitan bateri lithium-ion. Dengan aktiviti aktif bateri litium-ion, output teknikal pemulihan bateri litium-ion juga meningkat dengan cepat, dan bilangan aplikasi paten telah meningkat. Disebabkan ketinggalan data yang dipatenkan, 2016 dengan 2017 adalah untuk rujukan sahaja.

Tetapi pada asasnya, jumlah permohonan paten yang dipulihkan oleh bateri ion litium akan kekal meningkat besar. Seperti yang dapat dilihat dari Rajah 2, jumlah aplikasi untuk bateri ion litium sisa belum muncul, menunjukkan bahawa teknologi medan ini adalah teknologi baru muncul, dan berada dalam pembangunan mampan berkelajuan tinggi. Negara asing yang keliru, pembangunan teknologi pemulihan bateri lithium-ion lebih awal, tetapi aplikasinya kurang, walaupun sejak 2011, aplikasi itu telah meningkat, tetapi aplikasinya jauh lebih rendah daripada negara saya.

Ini menunjukkan bahawa walaupun penyelidikan dan pembangunan pemulihan bateri litium-ion kemudiannya di negara asing, dengan kerajaan kita mementingkan penyelidikan dan pembangunan bateri litium-ion, ia secara aktif dilaburkan dalam pembangunan saman yang besar. Permohonan paten pemulihan bateri litium-ion domestik adalah lebih tinggi dengan ketara berbanding di luar negara Teknologi semakin berkembang. (II) Taburan Pemohon Paten Penting Dalam Negeri Rajah 3 ialah bilangan permohonan paten dalam pemohon penting China di negara saya.

Sektor kitar semula bateri litium-ion diletakkan di hadapan jujukan sebelumnya di hadapan Hefei Quan Gaoke Power Energy, Teknologi Pekeliling Bangpu, Central Plains University, Greenmeal, Grid Kuasa Negara, Institut Teknologi Lanzhou, Tianqi Lithium, Henan Normal University, China Aviation Lithium Electric, Tianjin Institute of Technology University, Shanghai Qiumei Energy and institute of my country. Dalam bidang kitar semula bateri lithium-ion, universiti dan institut penyelidikan, dan semangat penyelidikan dan pembangunan syarikat dan kekuatan penyelidikan dan pembangunan adalah sangat kuat, dan terdapat output yang jelas. Di samping itu, Hefei Qixuan, aplikasi paten tertinggi, bukan sahaja dalam bidang kitar semula bateri litium-ion sisa, tetapi juga mempunyai aplikasi paten yang besar dalam bidang lain bateri litium-ion, dan jauh mendahului penyelidikan teknologi bateri litium-ion.

(3) Analisis trend permohonan pemohon penting domestik telah dilihat daripada trend permohonan pemohon penting. Adalah penting untuk memohon pada tahun 2011. Selepas 2011, terdapat sejumlah kecil permohonan paten, yang konsisten dengan analisis yang disebutkan di atas (lihat Rajah 4).

Antaranya, permohonan paten Hefei Guoxuan adalah lebih tertumpu, paling tertumpu pada tahun 2016, kerana beberapa permohonan paten 2017 belum didedahkan, trend permohonan Hefei Guoxuan pada tahun 2017 tidak dapat membuat pertimbangan yang tepat buat sementara waktu. Di samping itu, tanpa mengambil kira kemunculan permohonan bahan letupan pada tahun 2016, boleh diketahui bahawa situasi permohonan dalam bidang ini telah menunjukkan ciri-ciri yang lebih tersebar, yang juga menggambarkan pemohon yang belum menduduki monopoli dalam bidang ini. Situasi permohonan di kawasan ini telah menunjukkan ciri yang lebih tersebar, yang juga menggambarkan pemohon yang belum menduduki monopoli dalam bidang tersebut.

(1) Kitar semula sisa bateri litium ion Kitar semula untuk logam kitar semula dan bahan bateri litium ion yang dijana semula. Daripada Rajah 5, diketahui bahawa pemulihan domestik semasa logam adalah lebih tinggi daripada bahan elektrod positif. Ini penting kerana kaedah penjanaan semula bahan elektrod positif adalah lebih rumit, kesukaran teknikal adalah tinggi, dan penggunaan tenaga adalah tinggi.

(2) Permohonan untuk setiap cawangan teknikal dalam Rajah 6, pra-rawatan melibatkan prarawatan dan rawatan sekunder sisa bateri ion litium, termasuk pembongkaran sisa bateri litium ion, dan bahan aktif positif, cecair kolektif, elektrolit, dan Pemisahan diafragma atau seumpamanya, di mana, pemulihan elektrolit, badan kolektif, dan diafragma boleh direalisasikan. Logam termasuk pemulihan dengan unsur litium dan unsur logam lain. Elektrod negatif adalah penting untuk membaiki kaedah penjanaan semula bagi bahan elektrod negatif seperti grafit.

Elektrolit adalah penting untuk memasukkan elektrolit dengan memulihkan radas untuk elektrolit, dan untuk mendapatkan elektrolit dengan prapemprosesan dan rawatan sekunder bagi sisa bateri ion litium. Kepentingan melibatkan cara memulihkan diafragma dengan berkesan. Penjanaan semula penjanaan semula ialah penjanaan semula bahan positif.

Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 6, pada masa ini terdapat kepekatan penting kitar semula bateri litium-ion sisa dalam prarawatan dan rawatan sekunder, terutamanya bagaimana untuk mencapai pembongkaran bateri litium-ion sisa, dan bagaimana untuk mencapai pemisahan berkesan bahan aktif positif dan negatif. Cecair, elektrolit dan diafragma. Tidak banyak permohonan paten untuk pemulihan logam dan penjanaan semula positif.

Kesukaran yang paling berharga dan teknikal bagi sisa bateri lithium-ion adalah pemulihan logam dan penjanaan semula bahan positif, dan penyelidikan mengenai aspek ini agak kecil, ini menunjukkan bahawa penyelidikan domestik masih di peringkat awal kajian. Antaranya, dalam kesukaran kesukaran teknikal sisa bateri lithium-ion, Green Mei, Universiti Teknologi Lanzhou dan Universiti Normal Henan mempunyai aplikasi terbesar, terutamanya Universiti Teknologi Lanzhou dan Universiti Normal Henan, dan penyelidikannya adalah penting dalam penjanaan semula. Ini menunjukkan bahawa disebabkan kesukaran yang tinggi untuk mengitar semula sisa bateri ion litium, penyelidikan dan pembangunan pentingnya masih tertumpu di kolej dan universiti.

Walaupun Hefei Guoxuan agak besar, adalah penting untuk mempunyai kurang penyelidikan tentang prarawatan, rawatan sekunder dan pemulihan logam sisa bateri litium-ion. Pemohon lain adalah permohonan paten yang sama untuk prapemprosesan dan rawatan sekunder bagi sisa bateri litium-ion. Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 7, penyelidikan dan pembangunan bateri litium-ion sisa domestik kini tertumpu pada prarawatan dan rawatan sekunder yang sangat sukar.