Переробка літій-іонних акумуляторів: як утилізувати літій-іонні акумулятори

Якщо нинішня тенденція утилізації цих використаних батарей залишиться такою ж, навіть якщо літій-іонні батареї можна буде переробити, більшість із цих батарей може потрапити на звалище.Ці популярні блоки живлення містять цінні метали та інші матеріали, які можна переробляти, переробляти та використовувати повторно.Але переробка сьогодні проводиться рідко.Наприклад, за словами Наомі Дж. Боксалл, еколога з Організації наукових і промислових досліджень Співдружності (CSIRO), в Австралії лише 2-3% літій-іонних акумуляторів збираються та відправляються за кордон на переробку.Показники відновлення (менше 5%) в Європейському Союзі та Сполучених Штатах не набагато вищі.

«Є багато причин, чому переробка літій-іонних акумуляторів є загальновизнаною», — сказала Лінда Л. Гейнс з Аргонської національної лабораторії.Гейнс, експерт із аналізу матеріалів та життєвого циклу, сказав, що причинами є технічні обмеження, економічні бар’єри, проблеми логістики та нормативні прогалини.

Серед багатьох типів акумуляторних батарей, літій-іонні акумулятори є найпопулярнішими, оскільки вони забезпечують більше енергії, ніж інші типи акумуляторних батарей.Вони також мають набагато кращі можливості збереження заряду, ніж старі батареї, такі як нікель-метал-гідридні батареї.Завдяки їх зручності та можливостям зарядки, літієві акумуляторні батареї здається тут, щоб залишитися!

Отже, що слід робити після того, як літій-іонний акумулятор буде оброблено?

Чи можу я викинути літій-іонний акумулятор?

Хоча ви можете викинути одноразові неперезаряджувані батареї у смітник, не використовуйте літій-іонні батареї.Ці батареї містять токсичні речовини, які, якщо їх викинути на звалище, створять загрозу нашому здоров’ю та навколишньому середовищу.Якщо ви утилізуєте літій-іонний акумулятор, вам потрібно віднести його до перевіреного центру переробки.

Чи можна переробляти літій-іонні акумулятори?

Так, але не в звичайному синьому відро для сміття.Вміст літій-іонних батарей менш токсичний, ніж більшість інших типів батарей, що полегшує їх переробку.Однак літій є дуже реакційноздатним елементом.Ці батареї містять легкозаймисті електроліти та вміст під тиском, який може спричинити їх вибух.

Це особливо небезпечно, коли літій-іонна батарея припаркована в задній частині вантажівки для сухої переробки в оточенні паперу та картону.Стрес або спека, особливо влітку, можуть спричинити іскри та пожежі.Насправді, літій-іонні акумулятори є одними з найпоширеніших агентів займання у вантажівках для переробки!

Переваги переробки

Експерти з акумуляторів і екологи пропонують багато причин для переробки літій-іонних акумуляторів.Перероблені матеріали можна використовувати для виготовлення нових батарей, зменшуючи витрати на виробництво.Зараз на ці матеріали припадає більше половини вартості акумуляторів.В останні роки ціни на два найпоширеніші катодні метали, кобальт і нікель, найдорожчі компоненти, значно коливалися.Поточні ринкові ціни на кобальт і нікель становлять приблизно 27 500 доларів США за метричну тонну і 12 600 доларів США за метричну тонну відповідно.У 2018 році ціна кобальту перевищила 90 тисяч доларів за метричну тонну.

У багатьох типах літій-іонних акумуляторів концентрація цих металів, а також літію та марганцю перевищує концентрацію в природних рудах, що робить використані акумулятори схожими на висококонцентровані руди.Якщо ці метали можна відновити з використаних батарей з більшою вартістю та економічністю, ніж природна руда, ціни на батареї та електромобілі повинні впасти.

Крім потенційної економічної вигоди, переробка також може зменшити кількість матеріалу, що потрапляє на звалище.Сунь Чжі, експерт із контролю забруднення з Академії наук Китаю, сказав, що кобальт, нікель, марганець та інші метали, знайдені в батареї, можуть легко витікати з корпусу батареї, забруднювати ґрунт і ґрунтові води, а також загрожувати екосистемам і здоров’ю людей. .Те саме стосується розчинів солей фториду літію (зазвичай LiPF 6) в органічних розчинниках, що використовуються в електролітах акумуляторів.

Батареї не лише негативно впливають на кінець терміну служби, вони також можуть мати негативний вплив до виробництва батареї.Як зазначив Гейнс з Аргона, більше переробки означає менше видобутку сировини та меншу пов’язану з цим екологічну небезпеку.Наприклад, гірничодобувна промисловість потребує металу для переробки металевої сульфідної руди для деяких батарей, що є енергоємним і виділяє SO X, що може спричинити кислотні дощі.

Зменшення залежності від видобутку акумуляторних матеріалів також може сповільнити споживання цієї сировини.Колеги Гейнс і Аргонн використовували обчислювальні методи для вивчення цієї проблеми, щоб змоделювати, як зростання виробництва батарей може вплинути на геологічні запаси багатьох металів до 2050 року. Дослідники визнають ці прогнози «складними та невизначеними», і дослідники виявили, що світові запаси літію та нікелю достатньо для підтримки швидкого зростання виробництва акумуляторів.Але виробництво акумуляторів може скоротити глобальні запаси кобальту більш ніж на 10%.

Переробка літій-іонних батарей матеріалів є ключем до розвитку електротранспорту
У майбутньому акумуляторні блоки будуть надходити не тільки з гірничодобувної промисловості.Вони повинні надходити з додатків, які переробляють і використовують промислові сторонні потоки.Можливість переробляти ці матеріали сприятиме зростанню електромобілів.

Обмежена доступність і вплив видобутку на навколишнє середовище означає, що переробка цих дефіцитних елементів для виробництва акумуляторів має вирішальне значення для зменшення впливу використання акумуляторів на навколишнє середовище протягом усього життєвого циклу.