फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी पेटेन्ट लेआउटमा अनुसन्धानको यथास्थिति व्याख्या गर्नुहोस्

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

विश्वव्यापी स्रोतसाधनको बढ्दो अभाव र वातावरण संरक्षणको तत्काल आवश्यकतासँगै, स्रोतसाधनको खपत कम गर्न र वातावरणीय प्रदूषण कम गर्न नयाँ ऊर्जाको विकास बिस्तारै व्यापक सहमति बन्दै गएको छ। नयाँ ऊर्जा उद्योगको निरन्तर विकाससँगै, लिथियम-आयन ब्याट्रीको मात्रा बढ्दै गइरहेको छ, र मेरो देश पहिले नै विश्वको ब्याट्री उत्पादन र खपतमा अग्रणी छ। २०१३ मा, राष्ट्रिय स्तरले २०१३-२०१५ मा नयाँ ऊर्जा कार अनुदान मानक सम्बन्धित नीतिहरू खरिद गर्न पेश गर्‍यो, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरू द्रुत रूपमा विकास हुँदैछन्; २०१५, राष्ट्रिय अनुदान नीतिबाट प्रभावित, नयाँ ऊर्जा अटोमोटिभ उत्पादन र बिक्री उदय बढ्दै गयो।

मेरो देशको नयाँ ऊर्जा अटो बजारमा विस्फोटक वृद्धिसँगै, नयाँ ऊर्जा कार मुटुको शक्ति पनि बोभी डुङ्गाको मात्रा हो। ५-१० वर्षको प्रयोगको साथ, नयाँ ऊर्जा सवारी साधन पावर लिथियम ब्याट्रीको साथ, पावर लिथियम ब्याट्री रिसाइक्लिंग बजारको पहिलो ब्याच २०१८ मा देखा पर्न थाल्नेछ। ठूलो संख्यामा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू स्क्र्याप गरिनेछन्, र रिसाइकल गर्ने कार्य अत्यावश्यक छ।

गतिशील लिथियम ब्याट्रीको पुनर्चक्रणलाई प्रवर्द्धन गर्न, नयाँ ऊर्जा सवारी साधन पावर भण्डारण ब्याट्री पुनर्चक्रण व्यवस्थापनलाई सुदृढ पार्न, उद्योगको विकासलाई मानकीकृत गर्न, फेब्रुअरी २६, २०१८, उद्योग तथा सूचना प्रविधि मन्त्रालय, विज्ञान तथा प्रविधि मन्त्रालय, वातावरण संरक्षण मन्त्रालय, सञ्चार मन्त्रालय, वाणिज्य मन्त्रालय, गुणस्तर पर्यवेक्षण, निरीक्षण र क्वारेन्टाइन, र नयाँ ऊर्जा अटोमोबाइल पावर ब्याट्री पुनर्चक्रण व्यवस्थापन अन्तरिम उपायहरूको ऊर्जा प्रशासनको सातौं पक्षको सूचना। फोहोर लिथियम आयन गतिशील लिथियम ब्याट्रीहरूको पुनर्चक्रणले मेरो देशको गोलाकार अर्थतन्त्रको विकासलाई मात्र प्रवर्द्धन गर्न सक्दैन, तर मेरो देशमा पारिस्थितिक सभ्यताको निर्माणको बारेमा पनि यसको महत्त्वपूर्ण महत्त्व छ। हाल, लिथियम-आयन पावर लिथियम ब्याट्रीको रिसाइक्लिंग र पुन: प्रयोग समस्या सम्पूर्ण उद्योगमा चिन्ताको केन्द्रबिन्दु बनेको छ।

फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी छोटकरीमा लिथियम आयन ब्याट्रीमा सकारात्मक इलेक्ट्रोड, नकारात्मक इलेक्ट्रोड, डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट र ब्याट्री हाउसिंग, आदि समावेश छन्, फोहोर लिथियम आयन पावर लिथियम ब्याट्रीहरूमा धेरै प्रकारका प्रदूषकहरू समावेश छन्। दूषित पदार्थहरूमा भारी धातुका यौगिकहरू, लिथियम हेक्साफ्लोरोफोस्फेट (LiPF6), बेन्जिन, एस्टर यौगिकहरू, आदि हुन्छन्।

(चित्र १ हेर्नुहोस्), सूक्ष्मजीवीय क्षयीकरणद्वारा क्षय गर्न गाह्रो। ब्याट्रीहरूमा इलेक्ट्रोड सामग्रीहरू जस्ता सामग्रीहरू वातावरणमा प्रवेश गरेपछि, भारी धातु आयनहरू, जैविक पदार्थ, कार्बन धुलो, फ्लोराइड, आदि वातावरणमा प्रवेश गर्छन्। गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण निम्त्याउनेछ।

ती मध्ये, सकारात्मक पदार्थले भारी धातु प्रदूषण निम्त्याउन सक्छ, पानी र माटोलाई प्रदूषित गर्न सक्छ; नकारात्मक इलेक्ट्रोड पदार्थले धुलो प्रदूषण निम्त्याउन सक्छ; इलेक्ट्रोलाइटले फ्लोरोफ्लुइड र जैविक प्रदूषण निम्त्याउनेछ; डायाफ्राम पदार्थले सेतो प्रदूषण निम्त्याउन सक्छ। यसबाहेक, तामा, निकल, कोबाल्ट, म्याङ्गनीज, लिथियम, आदि व्यवहार्य धातुहरूले पनि स्रोतहरूको बर्बादी निम्त्याउनेछन्।

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（प्रक्रियाहरू र प्रविधिहरूका लागि समीक्षा क्लिंगोफ्लिथियम-आयनसेकेन्डरी ब्याट्रीज, जिन्किउक्सुएटल।, जर्नल अफ पावर सोर्सेस,第१७७卷, २००८年0一月十चार दिन, 512–५२७ पृष्ठहरू)। पुनर्नवीनीकरण गरिएको लिथियम आयन ब्याट्रीको फोहोरमा पुनर्नवीनीकरण गरिएको धातु र पुन: उत्पन्न गरिएको लिथियम आयन ब्याट्री सामग्रीहरू समावेश छन्।

हालको रिसाइक्लिंगको केन्द्रबिन्दु भनेको सकारात्मक सामग्री उच्च हुनु, मूल्य उच्च हुनु र आर्थिक मूल्य ठूलो हुनु हो। यद्यपि, ब्याट्रीमा डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री जस्ता अन्य घटकहरूको कम रिकभरी हुन्छ। ती मध्ये, धातुको रिकभरी चरणमा लिथियम आयन ब्याट्री प्रिट्रीटमेन्ट, सेकेन्डरी ट्रिटमेन्ट, डेप्थ प्रोसेसिङ, र पृथकीकरण शुद्धीकरण समावेश छ।

पुन: उत्पन्न लिथियम आयन ब्याट्री तयारी चरणमा लिथियम आयन ब्याट्रीको पूर्व-उपचार, र लिथियम आयन ब्याट्री सामग्रीमा बेक गरिएको लिथियम स्रोत, फलामको स्रोत, आदिलाई पूरक बनाएर माध्यमिक उपचार समावेश छ। पूर्व-प्रशोधन चरणमा गहिराइ डिस्चार्ज प्रक्रियाहरू, भाँचिएको, भौतिक क्रमबद्धता समावेश गर्नु महत्त्वपूर्ण छ, ब्याट्रीमा इलेक्ट्रोड सामग्री हुनुभन्दा पहिले गर्नुपर्ने कामको श्रृंखलालाई जनाउँछ, जसमा अवशिष्ट बिजुली छोड्ने, फोहोर निष्क्रिय पार्ने, प्याकेजिङ हटाउने, ब्याट्रीको बाहिरी आवरणलाई मेकानिकल रूपमा भत्काउने र ब्याट्रीको पल्भराइजेसन गर्ने आदि समावेश छन्।

डायाफ्राम, इलेक्ट्रोलाइट, र आवास भौतिक क्रमबद्ध गरेर पुन: प्राप्त गर्न सकिन्छ, र क्रसिङ प्रक्रियामा सकारात्मक र नकारात्मक विद्युतीय इलेक्ट्रोलिसिस प्राप्त गरिन्छ, यान्त्रिक भौतिक प्रयोगको कारण, आंशिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री सब्सट्रेटबाट अलग हुन्छ, तर धेरैजसो सामग्रीहरू पनि जोडिएका हुन्छन्। सब्सट्रेटमा। त्यसकारण, भाँचिएको ब्याट्रीको भग्नावशेषमा दोस्रो प्रशोधन गर्नु आवश्यक छ। माध्यमिक उपचारको उद्देश्य सकारात्मक र नकारात्मक सक्रिय सामग्री र सब्सट्रेटहरूको पूर्ण पृथकीकरण प्राप्त गर्नु हो।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड बाइन्डरले सामान्यतया पानीमा घुलनशील बाइन्डर प्रयोग गर्ने भएकोले, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री र तामाको पन्नी बीचको बन्धन प्रयोग कमजोर हुन्छ, र नकारात्मक इलेक्ट्रोड मलबेलाई जलीय घोलमा राखिन्छ, र बलियो हलचलले दुवैको पूर्ण पृथकीकरण प्राप्त गर्न सक्छ। नोड बाइन्डर PVDF र N-methylpyrrolidone (NMP) को मिश्रित घोल हो। विलायक NMP को मात्राको कारणले गर्दा, सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री र एल्युमिनियम पन्नीको बलियो बन्धन प्रयोगको कारणले गर्दा, छुट्याउन गाह्रो हुन्छ।

त्यसकारण, दोस्रो उपचारको क्रममा, सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री र एल्युमिनियम पन्नी, दोस्रो उपचार पछि प्राप्त ब्याट्री मलबे, र निस्पंदन पछि एल्युमिनियम पन्नी र सकारात्मक सामग्री प्राप्त गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। एल्युमिनियम पन्नी सिधै पग्लिएको रिकभरीको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री धातुको मूल्य पुन: प्राप्ति गर्न हो। गहिरो उपचारको उद्देश्य भारी धातु आयनहरू (CO2 +, Li +, Ni2 +, Mn2 +, Cu2 +, Al3 +), आदि पुन: प्राप्ति गर्नु हो।

गहिरो प्रशोधन चरणहरू महत्त्वपूर्ण दुई प्रक्रियाहरू लिचिंग र पृथकीकरण समावेश छन्। लिचिङ प्रक्रिया एक महत्त्वपूर्ण एसिड विसर्जन र माइक्रोबियल लिचिङ हो। पृथकीकरण र शुद्धीकरण प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण छ, र निकासी विधि र इलेक्ट्रोकेमिकल विधि प्रयोग गरिन्छ।

भियन्टियन क्लाउड अपरेशन प्लेटफर्ममा आधारित, यो पेपरले स्वदेश र विदेशमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको वितरणको विश्लेषण गर्दछ, यसलाई लो-टीको पेटेन्ट टेक्नोलोजी मालिक र उनीहरूले मेरो देशको पेटेन्ट गरिएको टेक्नोलोजी लेआउटमा के गर्छन् भन्ने कुरामा पुर्‍याउने आशा गर्दछ। (१) प्राविधिक विकास प्रवृत्ति घरेलु लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी पेटेन्ट प्रविधि १९९९ मा सुरु हुन्छ, १९९९-२०११ को अवधिमा, वार्षिक पेटेन्ट आवेदन कम छ, कुनै उल्लेखनीय वृद्धि छैन, जसले यो अझै पनि प्राविधिक अंकुरण चरणमा छ भनेर संकेत गर्दछ, यो अन्वेषण र अनुसन्धान गर्न महत्त्वपूर्ण छ, प्राविधिक उत्पादन पनि कमजोर छ (चित्र २ हेर्नुहोस्)। लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी टेक्नोलोजीको विकाससँगै, २०११ मा, पेटेन्ट आवेदनहरूको संख्या बढेको छ, विशेष गरी २०१३ देखि नयाँ ऊर्जा नीतिहरूको लागि नयाँ ऊर्जा-सम्बन्धित नीतिहरूको श्रृंखलाको परिचयसँगै, सरकारले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूलाई समर्थन गर्न थाल्यो।

कम्पनीको नवीन विकासले लिथियम-आयन ब्याट्री सम्बन्धी अनुसन्धानलाई सक्षम बनाएको छ। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको सक्रिय गतिविधिसँगै, लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरीको प्राविधिक उत्पादन पनि द्रुत गतिमा बढेको छ, र पेटेन्ट आवेदनहरूको संख्या बढेको छ। पेटेन्ट गरिएको डेटाको ढिलाइका कारण, २०१७ सँग २०१६ मात्र सन्दर्भको लागि हो।

तर मूलतः, लिथियम आयन ब्याट्रीहरूद्वारा पुन: प्राप्त पेटेन्ट आवेदनहरूको मात्रामा ठूलो वृद्धि रहनेछ। चित्र २ बाट देख्न सकिन्छ, फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीको लागि आवेदनको मात्रा अझै देखा परेको छैन, जसले यो क्षेत्र प्रविधि उदीयमान प्रविधि हो र उच्च-गतिको दिगो विकासमा छ भन्ने संकेत गर्दछ। विदेशी देशहरूमा अलमल, लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी प्रविधिको विकास धेरै प्रारम्भिक भएको छ, तर प्रयोग कम भएको छ, यद्यपि २०११ देखि, प्रयोग बढेको छ, तर यसको प्रयोग मेरो देशको तुलनामा धेरै कम छ।

यसले देखाउँछ कि लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरीको अनुसन्धान र विकास विदेशी देशहरूमा पछिल्ला भए तापनि, हाम्रो सरकारले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको अनुसन्धान र विकासलाई महत्त्व दिएकोले, यो विशाल समनहरूको विकासमा सक्रिय रूपमा लगानी गरिएको छ। घरेलु लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी पेटेन्ट आवेदन विदेशको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा बढी छ। प्रविधि बढ्दै गएको छ। (II) घरेलु महत्त्वपूर्ण पेटेन्ट आवेदक वितरण चित्र ३ ले मेरो देशमा चीनका महत्त्वपूर्ण आवेदकहरूमा पेटेन्ट आवेदनहरूको संख्यालाई जनाउँछ।

लिथियम-आयन ब्याट्री रिसाइक्लिङ्ग क्षेत्र हेफेई क्वान गाओके पावर इनर्जी, बांगपु सर्कुलर टेक्नोलोजी, सेन्ट्रल प्लेन्स युनिभर्सिटी, ग्रीनमील, नेशनल पावर ग्रिड, लान्झाउ इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी, टियान्की लिथियम, हेनान नर्मल युनिभर्सिटी, चाइना एभिएसन लिथियम इलेक्ट्रिक, टियान्जिन इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी युनिभर्सिटी, शाङ्घाई क्युमेई इनर्जी, माइ कन्ट्री इन्स्टिच्युट अफ प्रोसेस इन्जिनियरिङ र BYD शेयरहरूको अगाडि रहेको छ। लिथियम-आयन ब्याट्री रिसाइक्लिङ्गको क्षेत्रमा, विश्वविद्यालयहरू र अनुसन्धान संस्थानहरू, र कम्पनीको अनुसन्धान र विकास उत्साह र अनुसन्धान र विकास शक्ति धेरै बलियो छ, र त्यहाँ स्पष्ट आउटपुटहरू छन्। यसको अतिरिक्त, उच्चतम पेटेन्ट आवेदन, हेफेई क्विक्सुआन, फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री रिसाइक्लिंगको क्षेत्रमा मात्र होइन, तर लिथियम-आयन ब्याट्रीका अन्य क्षेत्रहरूमा पनि ठूलो पेटेन्ट आवेदन छ, र लिथियम-आयन ब्याट्री प्रविधि अनुसन्धानभन्दा धेरै अगाडि छ।

(३) घरेलु महत्त्वपूर्ण आवेदकहरूको आवेदन प्रवृत्ति विश्लेषण महत्त्वपूर्ण आवेदकहरूको आवेदन प्रवृत्तिबाट हेरिएको छ। २०११ मा आवेदन दिनु महत्त्वपूर्ण छ। २०११ पछि, पेटेन्ट आवेदनहरूको संख्या धेरै कम छ, जुन माथि उल्लिखित विश्लेषणसँग मेल खान्छ (चित्र ४ हेर्नुहोस्)।

ती मध्ये, हेफेई गुओक्सुआनको पेटेन्ट आवेदन बढी केन्द्रित छ, सबैभन्दा बढी २०१६ मा केन्द्रित छ, २०१७ का केही पेटेन्ट आवेदनहरू खुलासा नगरिएका कारण, २०१७ मा हेफेई गुओक्सुआनको आवेदन प्रवृत्ति अस्थायी रूपमा सही निर्णय गर्न असमर्थ छ। थप रूपमा, २०१६ मा विस्फोटक अनुप्रयोगहरूको उदयलाई विचार नगरी, यो सिक्न सकिन्छ कि यस क्षेत्रमा आवेदनको अवस्थाले अझ बढी छरिएको विशेषताहरू देखाएको छ, जसले यस क्षेत्रमा एकाधिकार नभएका आवेदकहरूलाई पनि चित्रण गर्दछ। यस क्षेत्रमा आवेदनको अवस्थाले अझ बढी छरिएको विशेषता देखाएको छ, जसले क्षेत्रमा एकाधिकार नभएका आवेदकहरूलाई पनि चित्रण गर्दछ।

(१) फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको पुनर्चक्रण। पुनर्नवीनीकरण गरिएको धातु र पुन: उत्पन्न लिथियम आयन ब्याट्री सामग्रीहरूको पुनर्चक्रण। चित्र ५ बाट, यो थाहा हुन्छ कि धातुको हालको घरेलु रिकभरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको भन्दा बढी छ। यो महत्त्वपूर्ण छ किनभने सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको पुनर्जन्म विधि बढी जटिल छ, प्राविधिक कठिनाई उच्च छ, र ऊर्जा खपत उच्च छ।

(२) चित्र ६ मा प्रत्येक प्राविधिक शाखाको लागि आवेदन, पूर्व-उपचारमा फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको पूर्व-उपचार र माध्यमिक उपचार समावेश छ, जसमा फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरू, र सकारात्मक सक्रिय सामग्रीहरू, सामूहिक तरल पदार्थहरू, इलेक्ट्रोलाइटहरू, र डायाफ्राम वा यस्तै चीजहरूको पृथकीकरण समावेश छ, जसको क्रममा, इलेक्ट्रोलाइट, सामूहिक शरीर, र डायाफ्रामको पुन: प्राप्ति प्राप्त गर्न सकिन्छ। धातुहरूमा लिथियम तत्वहरू र अन्य धातु तत्वहरू सहितको रिकभरी समावेश छ। ग्रेफाइट जस्ता नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीहरूको लागि पुनर्जन्म विधिहरू मर्मत गर्न नकारात्मक इलेक्ट्रोड महत्त्वपूर्ण छ।

इलेक्ट्रोलाइटको लागि उपकरण पुन: प्राप्ति गरेर इलेक्ट्रोलाइट समावेश गर्न र फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको पूर्व-प्रशोधन र माध्यमिक उपचार गरेर इलेक्ट्रोलाइट प्राप्त गर्न इलेक्ट्रोलाइट महत्त्वपूर्ण छ। यसको महत्त्व डायफ्रामलाई प्रभावकारी रूपमा कसरी पुनर्स्थापित गर्ने भन्ने कुरामा समावेश छ। पुनर्जन्मको पुनर्जन्म भनेको सकारात्मक सामग्रीको पुनर्जन्म हो।

चित्र ६ बाट देख्न सकिन्छ, हाल पूर्व उपचार र माध्यमिक उपचारमा फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री पुनर्चक्रणको महत्त्वपूर्ण सांद्रता छ, विशेष गरी फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू कसरी भत्काउने, र सकारात्मक र नकारात्मक सक्रिय सामग्रीहरूको प्रभावकारी पृथकीकरण कसरी प्राप्त गर्ने। तरल पदार्थ, इलेक्ट्रोलाइट र डायफ्राम। धातु पुन:प्राप्ति र सकारात्मक पुनर्जन्मको लागि धेरै पेटेन्ट आवेदनहरू छैनन्।

फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको सबैभन्दा मूल्यवान र प्राविधिक कठिनाइहरू धातुहरूको पुन: प्राप्ति र सकारात्मक सामग्रीको पुनरुत्थान हो, र यस पक्षमा अनुसन्धान अपेक्षाकृत सानो छ, यसले देखाउँछ कि घरेलु अनुसन्धान अझै अध्ययनको प्रारम्भिक चरणमा छ। ती मध्ये, फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीको प्राविधिक कठिनाइको कठिनाइमा, ग्रीन मेई, लान्झाउ युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजी र हेनान नर्मल युनिभर्सिटीको सबैभन्दा ठूलो प्रयोग छ, विशेष गरी लान्झाउ युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजी र हेनान नर्मल युनिभर्सिटी, र यसको अनुसन्धान पुनर्जन्ममा महत्त्वपूर्ण छ। यसले फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको पुन: प्रयोगमा उच्च कठिनाइको कारणले गर्दा, यसको महत्त्वपूर्ण अनुसन्धान र विकास अझै पनि कलेज र विश्वविद्यालयहरूमा केन्द्रित छ भन्ने देखाउँछ।

हेफेई गुओक्सुआन अपेक्षाकृत ठूलो भएतापनि, फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको पूर्व-उपचार, माध्यमिक उपचार र धातु पुन:प्राप्तिमा कम अनुसन्धान हुनु महत्त्वपूर्ण छ। अन्य आवेदकहरूले फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको पूर्व-प्रशोधन र माध्यमिक उपचारको लागि समान रूपमा पेटेन्ट आवेदनहरू छन्। चित्र ७ बाट देख्न सकिन्छ, घरेलु फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको अनुसन्धान र विकास हाल अत्यधिक कठिन पूर्व-उपचार र माध्यमिक उपचारमा केन्द्रित छ।