Как эффективно перерабатывать литиевые аккумуляторы

В связи с растущим распространением электротранспорта силовые аккумуляторы этих машин в настоящее время массово вырабатывают свой ресурс. Как можно эффективно перерабатывать и использовать эти литий-ионные батареи? В данной статье эта тема рассматривается с двух ключевых ракурсов: во-первых, определяется, какие именно компоненты аккумуляторов представляют коммерческую ценность; во-вторых, анализируется основное оборудование, необходимое для их эффективной разборки.

Ценные структурные компоненты литиевого аккумулятора

Литий-ионный аккумулятор состоит преимущественно из пяти компонентов: катода, анода, электролита, сепаратора и корпуса. Вклад этих различных компонентов в общую стоимость аккумулятора существенно различается:

Материалы катода

Катод является наиболее ценным компонентом литий-ионного аккумулятора, составляя более половины (51%) его общей стоимости. Он состоит главным образом из активных материалов (на их долю приходится около 90%), а также из токопроводящих добавок и связующих веществ.

🔋Тройные катоды (NCM): богаты никелем, кобальтом, марганцем и литием. Переработка одной тонны отработанных аккумуляторов позволяет получить примерно 150 кг никеля, 20 кг кобальта и 80 кг лития, что эквивалентно экономии 200 тонн сырой руды.

🔋Литий-железо-фосфатные (LFP) катоды: хотя они не содержат кобальта и никеля, в них присутствует около 1,1% лития; кроме того, компоненты, содержащие железо и фосфор, также представляют ценность для переработки.

Материалы анода

Анод состоит преимущественно из активных материалов — таких как графит и титанат лития (на их долю приходится около 90% состава), — смешанных с токопроводящими добавками и связующими веществами; эти компоненты нанесены на подложку из медной фольги.

Хотя удельная цена графита и не может соперничать со стоимостью драгоценных металлов, он обладает неоспоримым преимуществом с точки зрения объема: если собрать воедино весь графит, содержащийся в одной тонне аккумуляторов, его реальная ценность для переработки окажется весьма существенной.

Токоотводы

🔋«Каркасы» положительного и отрицательного электродов — так называемые токоотводы — изготавливаются, соответственно, из алюминиевой и медной фольги.

♻️После разборки и сортировки чистота извлеченной меди может превышать 99%, а чистота алюминия — 98%.

Эти металлы высокой степени чистоты могут быть реализованы напрямую в качестве вторичного сырья, имея при этом значительно более высокую стоимость, чем несортированные смеси металлолома.

Электролит и сепаратор

🔋 Электролит содержит соли лития (например, гексафторфосфат лития).

🔋 Сепаратор, как правило, изготавливается из полимерных материалов (полипропилена или полиэтилена).

Хотя эти материалы сами по себе не обладают высокой коммерческой ценностью, их ненадлежащая утилизация может привести к загрязнению окружающей среды; следовательно, их извлечение должно осуществляться в строгом соответствии с установленными нормативными требованиями.

Резюме: Иерархия ценности компонентов при переработке литий-ионных аккумуляторов выглядит следующим образом: драгоценные металлы катода (никель, кобальт, литий) > медные и алюминиевые токоотводы > графит > соли лития из электролита.

Основное оборудование для высокоэффективного извлечения ресурсов

Для максимального извлечения вышеупомянутых ценных компонентов крайне важно использовать передовое технологическое оборудование. Ниже перечислены несколько ключевых категорий оборудования, которые в настоящее время считаются отраслевым стандартом:

Комплекс по переработке литиевых аккумуляторов состоит из множества совместно работающих машин; ниже приведено описание некоторых основных единиц оборудования:

Шредер: измельчает литиевые аккумуляторы на более мелкие фрагменты.

Молотковая дробилка: осуществляет вторичное дробление измельченных материалов.

Мельница: выполняет тонкий помол раздробленных материалов.

Сепаратор: разделяет материалы после их измельчения.

Пылеуловитель: собирает и накапливает образующуюся пыль.

Импульсный фильтр (очиститель воздуха): очищает от пыли весь объем воздуха, циркулирующий в системе в процессе работы оборудования.

Сортировочное сито: просеивает материалы, прошедшие через сепаратор, отсеивая крупные металлические фрагменты.

Магнитный сепаратор: отделяет никель от прочих металлов.

Гравитационный сепаратор: разделяет наиболее мелкие фракции, полученные после просеивания, обеспечивая полное отделение металлических частиц.

Высоконапорный вентилятор: поддерживает в системе разрежение (отрицательное давление), что способствует эффективному сбору материалов и очистке воздуха.

Литиевые аккумуляторы представляют собой настоящий кладезь ценных ресурсов; залогом их эффективного извлечения является использование высококачественного оборудования. Если вы планируете открыть бизнес по переработке литиевых аккумуляторов, компания Gomine предлагает вам на выбор комплексные линии по их утилизации. Мы будем рады ответить на ваши вопросы в любое удобное для вас время!