Litija jonu akumulatoru pārstrāde: kā atbrīvoties no litija jonu akumulatoriem

Ja pašreizējā tendence atbrīvoties no šīm izlietotajām baterijām paliek nemainīga, pat ja litija jonu akumulatorus var pārstrādāt, lielākā daļa šo bateriju varētu nonākt poligonos.Šajās populārajās barošanas kastēs ir vērtīgi metāli un citi materiāli, kurus var pārstrādāt, apstrādāt un izmantot atkārtoti.Taču pārstrāde mūsdienās tiek veikta reti.Piemēram, saskaņā ar Sadraudzības Zinātniskās un rūpnieciskās pētniecības organizācijas (CSIRO) vides zinātnieces Naomi Dž.Boksalas teikto Austrālijā tikai 2-3% litija jonu akumulatoru tiek savākti un nosūtīti uz ārzemēm pārstrādei.Atveseļošanās rādītāji (mazāk par 5%) Eiropas Savienībā un ASV nav daudz augstāki.

"Ir daudz iemeslu, kāpēc litija jonu akumulatoru pārstrāde nav vispārpieņemta," sacīja Linda L. Geinsa no Argonnas Nacionālās laboratorijas.Geinss, materiālu un dzīves cikla analīzes eksperts, sacīja, ka iemesli ir tehniski ierobežojumi, ekonomiski šķēršļi, loģistikas problēmas un regulējuma nepilnības.

Starp daudziem uzlādējamo bateriju veidiem, litija jonu akumulatori ir vispopulārākās, jo nodrošina vairāk enerģijas nekā cita veida uzlādējamās baterijas.Viņiem ir arī daudz labākas uzlādes saglabāšanas iespējas nekā vecākām baterijām, piemēram, niķeļa-metāla hidrīda akumulatoriem.Pateicoties to ērtībām un uzlādes iespējām, uzlādējamās litija baterijas šķiet, ka ir šeit, lai paliktu!

Tātad, kas jādara, kad litija jonu akumulators ir apstrādāts?

Vai es varu izmest litija jonu akumulatoru?

Lai gan vienreizējās lietošanas neuzlādējamās baterijas varat izmest atkritumos, neizmantojiet litija jonu akumulatorus.Šīs baterijas satur toksiskas vielas, kuras, ievietojot poligonā, apdraudēs mūsu veselību un vidi.Atbrīvojoties no litija jonu akumulatora, tas jānogādā uzticamā pārstrādes centrā.

Vai litija jonu akumulatorus var pārstrādāt?

Jā, bet ne parastā zilā atkritumu tvertnē.Litija jonu akumulatoru saturs ir mazāk toksisks nekā vairums citu veidu akumulatoru, tāpēc tos ir vieglāk pārstrādāt.Tomēr litijs ir ļoti reaģējošs elements.Šīm baterijām ir viegli uzliesmojoši elektrolīti un zem spiediena esošais saturs, kas var izraisīt to eksploziju.

Tas ir īpaši bīstami, ja litija jonu akumulators ir novietots sausās pārstrādes kravas automašīnas aizmugurē, ko ieskauj papīrs un kartons.Stress vai karstums, īpaši vasarā, var izraisīt dzirksteles un aizdegšanos.Patiesībā litija jonu akumulatori ir viens no visizplatītākajiem aizdegšanās līdzekļiem otrreizējās pārstrādes kravas automašīnās!

Pārstrādes priekšrocības

Akumulatoru eksperti un vides speciālisti sniedz daudzus iemeslus litija jonu akumulatoru pārstrādei.Pārstrādātus materiālus var izmantot jaunu akumulatoru izgatavošanai, samazinot ražošanas izmaksas.Pašlaik šie materiāli veido vairāk nekā pusi no akumulatora izmaksām.Pēdējos gados divu izplatītāko katodu metālu – kobalta un niķeļa – dārgāko komponentu cenas ir būtiski svārstījušās.Pašreizējās kobalta un niķeļa tirgus cenas ir attiecīgi aptuveni 27 500 USD par tonnu un 12 600 USD par tonnu.2018. gadā kobalta cena pārsniedza 90 000 USD par tonnu.

Daudzu veidu litija jonu akumulatoros šo metālu, kā arī litija un mangāna koncentrācija pārsniedz dabisko rūdu koncentrāciju, tādējādi izlietotās baterijas ir līdzīgas ļoti koncentrētām rūdām.Ja šos metālus var reģenerēt no izlietotām baterijām ar lielākām izmaksām un ekonomiju nekā dabiskā rūda, akumulatoru un elektrisko transportlīdzekļu cenai vajadzētu samazināties.

Papildus potenciālajiem ekonomiskajiem ieguvumiem otrreizēja pārstrāde var arī samazināt atkritumu poligonā nonākušo materiālu daudzumu.Ķīnas Zinātņu akadēmijas piesārņojuma kontroles eksperts Suns Dži sacīja, ka akumulatorā atrodamais kobalts, niķelis, mangāns un citi metāli var viegli izplūst no akumulatora korpusa, piesārņot augsni un gruntsūdeņus, kā arī apdraudēt ekosistēmas un cilvēku veselību. .Tas pats attiecas uz litija fluorīda sāļu (parasti LiPF 6) šķīdumiem organiskajos šķīdinātājos, ko izmanto akumulatoru elektrolītos.

Baterijām ir ne tikai negatīva ietekme uz kalpošanas laika beigām, bet arī pirms akumulatora izgatavošanas.Kā norādīja Geinss no Argonnas, vairāk pārstrādes nozīmē mazāku izejvielu ieguvi un mazāku vides apdraudējumu.Piemēram, kalnrūpniecībā ir nepieciešams metāls, lai apstrādātu metāla sulfīda rūdu dažām baterijām, kas ir energoietilpīga un izdala SO X, kas var izraisīt skābo lietu.

Samazinot atkarību no akumulatoru materiālu ieguves, var palēnināt arī šo izejvielu patēriņu.Geins un Argonne kolēģi izmantoja skaitļošanas metodes, lai pētītu šo problēmu, lai modelētu, kā pieaugoša akumulatoru ražošana varētu ietekmēt daudzu metālu ģeoloģiskās rezerves līdz 2050. gadam. Pētnieki atzīst šīs prognozes par "sarežģītām un nenoteiktām", un pētnieki ir atklājuši, ka litija un niķeļa rezerves pasaulē ir pietiekami, lai uzturētu strauju akumulatoru ražošanas pieaugumu.Bet akumulatoru ražošana varētu samazināt globālās kobalta rezerves par vairāk nekā 10%.

Litija jonu akumulatoru pārstrāde materiāli ir elektriskā transporta attīstības atslēga
Nākotnē akumulatoru komplekti nāks ne tikai no kalnrūpniecības nozares.Tiem jābūt no lietojumprogrammām, kas pārstrādā un izmanto rūpnieciskās blakusstraumes.Spēja pārstrādāt šos materiālus veicinās elektrisko transportlīdzekļu izaugsmi.

Ierobežotā pieejamība un ieguves ietekme uz vidi nozīmē, ka šo ierobežoto elementu pārstrāde akumulatoru ražošanā ir ļoti svarīga, lai samazinātu akumulatora lietošanas ietekmi uz vidi visā dzīves ciklā.