เทคโนโลยีการกู้คืนวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันทั่วไปและสถานะการพัฒนา

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverandør af bærbare kraftværker

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสังคม เทคโนโลยีการรีไซเคิลวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของเราก็พัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน คุณเข้าใจข้อมูลรายละเอียดของเทคโนโลยีการกู้คืนวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้วหรือยัง? ต่อไป ให้ Xiaobian เป็นผู้นำพาทุกคนเรียนรู้ความรู้เพิ่มเติม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีการใช้งานที่หลากหลาย โดยการใช้งานกับแท็บเล็ต สมาร์ทโฟน และซูเปอร์เนเตอร์ คาดว่าจะมีขึ้นในราวปี 2020 และการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดเล็กแบบดั้งเดิมจะนำเสนอแนวโน้มใหม่ที่ยิ่งใหญ่

ในเวลาเดียวกัน ปัญหาการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เป็นขยะจำนวนมากยังโดดเด่นมากยิ่งขึ้น โดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การฝังกลบ การเผา ฯลฯ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดมลพิษ และยังส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย อันตราย.

ในปัจจุบัน ประเทศของฉันได้กลายเป็นผู้ผลิตและการบริโภคแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่สำคัญในโลก และการบริโภคแบตเตอรี่ก็สูงถึง 8 พันล้านครั้ง หากไม่ได้ทำการประมวลผลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ถูกทิ้งอย่างเป็นระบบ ก็จะสิ้นเปลืองทรัพยากรอย่างรุนแรง ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ จะเห็นได้ว่าตลาดรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเสียนั้นกว้างขวาง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประกอบด้วยแผ่นขั้วบวกและแผ่นขั้วลบ สารยึดเกาะ อิเล็กโทรไลต์ และตัวแยก ในอุตสาหกรรม ผู้ผลิตมีความสำคัญในการใช้ลิเธียมโคบอลต์-โคบอลต์เตต ลิเธียมแมงกานีส กรดนิกเกิล-แมงกานีส วัสดุเทอร์นารี และลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุบวก กราไฟท์ธรรมชาติและกราไฟท์เทียมเป็นวัสดุออกฤทธิ์ทางอากาศ โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) เป็นกาวอิเล็กโทรดบวกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มีความหนืดสูง มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี และมีคุณสมบัติทางกายภาพ

การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในภาคอุตสาหกรรม การใช้งานที่สำคัญคือการใช้สารละลายลิเธียมเฮกซะฟลูออโรฟอสเฟต (LiPF6) และตัวทำละลายอินทรีย์เป็นอิเล็กโทรไลต์ และใช้ฟิล์มอินทรีย์ เช่น โพลิเอทิลีน (PE) และโพลิโพรพิลีน (PP) เป็นไดอะแฟรมแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมักถูกมองว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นแบตเตอรี่สีเขียวที่ไม่ก่อมลพิษ แต่การกู้คืนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ทำให้เกิดมลพิษเช่นกัน แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะไม่มีโลหะที่มีพิษ เช่น ปรอท แคดเมียม และตะกั่ว แต่ได้รับอิทธิพลจากวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบ อิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ

ของแบตเตอรี่ยังมีขนาดใหญ่กว่า เนื่องมาจากความต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของตลาดมีจำนวนมาก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เป็นขยะจึงจะปรากฏออกมาจำนวนมากในอนาคต การจัดการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหล่านี้และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมถือเป็นปัญหาเร่งด่วน

ในทางกลับกัน เพื่อตอบสนองความต้องการอันมหาศาลของตลาด ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจำเป็นต้องผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจำนวนมากเพื่อจัดหาให้กับตลาด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยทั่วไปประกอบด้วยโลหะหนัก สารอินทรีย์ และพลาสติก โดยอัตราส่วนมวลของโลหะหนักคิดเป็น 15% -37% สารอินทรีย์คิดเป็น 15% และพลาสติกคิดเป็น 7% โดยทั่วไปแล้วในองค์ประกอบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะมีวัสดุอิเล็กโทรดบวกที่ทำงานอยู่ นั่นคือ โลหะหนัก เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีค่าการกู้คืนที่สูงกว่า

กระบวนการกู้คืนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เป็นขยะเป็นสิ่งสำคัญ รวมถึงการบำบัดเบื้องต้น การประมวลผลรอง และการประมวลผลเชิงลึก เนื่องจากแบตเตอรี่ขยะยังมีไฟฟ้าเหลืออยู่บ้าง กระบวนการบำบัดเบื้องต้นจึงประกอบไปด้วยกระบวนการระบายความลึก การบด และการคัดแยกทางกายภาพ วัตถุประสงค์ของการบำบัดรองคือการแยกสารออกฤทธิ์และสารตั้งต้นของอิเล็กโทรดบวกและลบออกจากกันอย่างสมบูรณ์

โดยปกติจะละลายโดยใช้ความร้อนและตัวทำละลายอินทรีย์ วิธีการละลายด่างและอิเล็กโทรไลซิสทำให้สามารถแยกทั้งสองอย่างได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งการรักษาเชิงลึกนั้น สิ่งสำคัญคือประกอบด้วยกระบวนการสองอย่าง ได้แก่ การแยกและการทำให้บริสุทธิ์สองกระบวนการเพื่อสกัดวัสดุโลหะที่มีค่า ตามการจำแนกประเภทของกระบวนการสกัด วิธีการกู้คืนแบตเตอรี่สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท: การกู้คืนแบบแห้ง การกู้คืนแบบเปียก และการกู้คืนทางชีวภาพ

กระบวนการกู้คืนแบบเปียกจะถูกบดเป็นผงและละลายโดยใช้สารเคมีที่เหมาะสม จากนั้นจึงแยกองค์ประกอบโลหะอย่างเลือกสรรในสารละลายกรองเพื่อผลิตโคบอลต์โลหะเกรดสูงที่กู้คืนโดยตรงหรือลิเธียมคาร์บอเนต ฯลฯ กระบวนการกู้คืนแบบเปียกเหมาะสำหรับการกู้คืนส่วนประกอบทางเคมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เป็นขยะชิ้นเดียว โดยมีต้นทุนอุปกรณ์ต่ำ และเหมาะสำหรับการกู้คืนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เป็นขยะที่วางแผนไว้ขนาดเล็กและขนาดกลาง จึงทำให้วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

การกู้คืนแบบแห้ง หมายถึง วัสดุการกู้คืนโดยตรงหรือโลหะมีค่าโดยไม่ใช้สื่อ เช่น สารละลาย วิธีการใช้งานที่สำคัญ ได้แก่ การแยกทางกายภาพและการทนอุณหภูมิสูง มิชราและคณะ

ใช้เพื่อกู้คืนโคบอลต์และลิเธียมในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระยะขยะโดยใช้อีโอซิโนฟิลออกไซด์ และผลกระทบของเวลาในการชะล้าง อุณหภูมิ ความเร็วในการกวน และปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อการชะล้างของโคบอลต์โลหะในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขยะ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าถึงแม้วิธีนี้จะเป็นวิธีการใหม่ในการกู้คืนธาตุโคบอลต์ แต่ว่าอัตราการชะล้างของกรดลิเธียมแอซิโดฟิลิกนั้นต่ำมาก ในอนาคต แบคทีเรียที่มีอัตราการเพาะเลี้ยงที่สูงกว่าจะถูกเปรียบเทียบกับวิธีการอื่นๆ วิธีการชะล้างทางชีวภาพมีกรดปริมาณน้อย ต้นทุนก็ง่าย และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมก็น้อย

ข้างต้นเป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีการกู้คืนวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน จำเป็นต้องสะสมประสบการณ์ที่เกี่ยวข้องในการปฏิบัติอย่างต่อเนื่องเพื่อให้คุณสามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้นและพัฒนาสังคมของเราได้ดีขึ้น