Recikliranje litij-ionskih baterij: kako odstraniti litij-ionske baterije

Če bo trenutni trend odlaganja teh izrabljenih baterij ostal enak, bi lahko večina teh baterij končala na odlagališčih, tudi če bi bilo mogoče litij-ionske baterije reciklirati.Te priljubljene napajalne omarice vsebujejo dragocene kovine in druge materiale, ki jih je mogoče reciklirati, predelati in ponovno uporabiti.Toda recikliranje se danes redko izvaja.Po mnenju Naomi J. Boxall, okoljske znanstvenice pri Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), v Avstraliji se le 2-3 % litij-ionskih baterij zbere in pošlje v tujino za recikliranje.Stopnje izterjave (manj kot 5 %) v Evropski uniji in Združenih državah niso veliko višje.

"Obstaja veliko razlogov, zakaj recikliranje litij-ionskih baterij ni splošno sprejeto," je dejala Linda L. Gaines iz nacionalnega laboratorija Argonne.Gaines, strokovnjak za materiale in analizo življenjskega cikla, je dejal, da so razlogi tehnične omejitve, gospodarske ovire, logistična vprašanja in regulativne vrzeli.

Med številnimi vrstami akumulatorskih baterij, litij-ionske baterije so najbolj priljubljene, ker zagotavljajo več energije kot druge vrste polnilnih baterij.Imajo tudi veliko boljše zmogljivosti zadrževanja napolnjenosti kot starejše baterije, kot so nikelj-metal-hidridne baterije.Zahvaljujoč njihovi priročnosti in zmogljivosti polnjenja, litijeve polnilne baterije zdi se, da bo tukaj, da ostane!

Torej, kaj je treba storiti, ko je litij-ionska baterija obdelana?

Ali lahko zavržem litij-ionsko baterijo?

Čeprav lahko baterije za enkratno uporabo, ki jih ni mogoče polniti, vržete v smeti, ne uporabljajte litij-ionskih baterij.Te baterije vsebujejo strupene snovi, ki bodo, če jih odložimo na odlagališče, ogrozile naše zdravje in okolje.Ko zavržete litij-ionsko baterijo, jo morate odnesti v zaupanja vreden center za recikliranje.

Ali je mogoče litij-ionske baterije reciklirati?

Da, vendar ne v običajnem modrem zabojniku za recikliranje.Vsebina litij-ionskih baterij je manj strupena kot večina drugih vrst baterij, zato jih je lažje reciklirati.Vendar je litij zelo reaktiven element.Te baterije imajo vnetljive elektrolite in vsebino pod tlakom, ki lahko povzroči eksplozijo.

To je še posebej nevarno, ko je litij-ionska baterija parkirana na zadnjem delu tovornjaka za suho recikliranje, obdana s papirjem in kartonom.Stres ali vročina, zlasti poleti, lahko povzročita iskrenje in požar.Pravzaprav so litij-ionske baterije eden najpogostejših vžigalnih sredstev v tovornjakih za recikliranje!

Prednosti recikliranja

Strokovnjaki za baterije in okoljevarstveniki ponujajo veliko razlogov za recikliranje litij-ionskih baterij.Reciklirane materiale je mogoče uporabiti za izdelavo novih baterij, kar zmanjša stroške proizvodnje.Trenutno ti materiali predstavljajo več kot polovico stroškov baterij.V zadnjih letih so cene dveh najpogostejših katodnih kovin, kobalta in niklja, najdražjih komponent, močno nihale.Trenutne tržne cene za kobalt in nikelj so približno 27.500 $ na metrično tono oziroma 12.600 $ na metrično tono.Leta 2018 je cena kobalta presegla 90.000 $ na metrično tono.

V številnih vrstah litij-ionskih baterij koncentracije teh kovin, pa tudi litija in mangana, presegajo koncentracije v naravnih rudah, zaradi česar so rabljene baterije podobne visoko koncentriranim rudam.Če je te kovine mogoče obnoviti iz rabljenih baterij z višjimi stroški in ekonomičnostjo kot naravno rudo, bi se morala cena baterij in električnih vozil znižati.

Poleg morebitnih gospodarskih koristi lahko recikliranje tudi zmanjša količino materiala, ki pride na odlagališče.Sun Zhi, strokovnjak za nadzor onesnaževanja s kitajske akademije znanosti, je dejal, da lahko kobalt, nikelj, mangan in druge kovine, ki jih najdemo v bateriji, zlahka uhajajo iz ohišja baterije, onesnažijo zemljo in podtalnico ter ogrozijo ekosisteme in zdravje ljudi. .Enako velja za raztopine soli litijevega fluorida (običajno LiPF 6) v organskih topilih, ki se uporabljajo v baterijskih elektrolitih.

Ne le, da imajo baterije negativen vpliv na koncu življenjske dobe, negativen vpliv imajo lahko tudi pred proizvodnjo baterije.Kot je poudaril Gaines of Argonne, več recikliranja pomeni manj pridobivanja surovin in manj s tem povezanih okoljskih nevarnosti.Na primer, rudarjenje zahteva kovino za predelavo kovinske sulfidne rude za nekatere baterije, kar je energetsko intenzivno in sprošča SO X, kar lahko povzroči kisli dež.

Zmanjšanje odvisnosti od rudarjenja baterijskega materiala lahko tudi upočasni porabo teh surovin.Gaines in Argonneovi kolegi so uporabili računalniške metode za preučevanje tega vprašanja, da bi simulirali, kako bi rastoča proizvodnja baterij lahko vplivala na geološke zaloge številnih kovin do leta 2050. Raziskovalci priznavajo te napovedi kot "zapletene in negotove" in raziskovalci so ugotovili, da svetovne zaloge litija in niklja zadostujejo za hitro rast proizvodnje baterij.Toda proizvodnja baterij bi lahko zmanjšala svetovne zaloge kobalta za več kot 10 %.

Recikliranje litij-ionskih baterij materiali so ključ do razvoja električnega prometa
V prihodnosti baterijski sklopi ne bodo prihajali le iz rudarske industrije.Izhajati morajo iz aplikacij, ki reciklirajo in uporabljajo industrijske stranske tokove.Zmožnost recikliranja teh materialov bo spodbudila rast električnih vozil.

Omejena razpoložljivost in vpliv rudarjenja na okolje pomenita, da je recikliranje teh redkih elementov za proizvodnjo baterij ključnega pomena za zmanjšanje okoljskega vpliva uporabe baterij v celotnem življenjskem ciklu.