Ultrazvuka čini litij-ionu recikliranje baterije efikasnijim

Litij je oskudan i vrlo vrijedan materijal prisutan u baterijama visokih performansi, kao što su Li-ion baterije. Litij je najvrjedniji materijal koji se oporavlja u Reciklaži Li-ionski akumulator, ali i drugi minerali i metali kao što su kobalt, mangan, nikla, bakar i aluminij su vrijedni metali za oporavak. Ultrazvuka visokog inteziteta se koristi kao visoko smicalicasta tehnika i tehnika izlivanja za izvlačenje, uklanjanje i rastvaranje vrijednih minerala i metala iz potrošenih baterija. Metoda sonikacije je vrlo efikasna, energetski efikasna, i dostupna je za instalaciju u potpuno komercijalnim objektima za reciklažu.

Li-Ion-Battery proces reciklaže

Proces reciklaže plemenitih metala i materijala iz potrošenih Li-ion baterija obično uključuje nekoliko koraka. Evo opšteg pregleda:

  1. Prikupljanje i sortiranje: Potrošene Li-ion baterije se prikupljaju i sortiraju na osnovu njihove vrste i hemije.
  2. RastavljanjePrvo, plastični poklopac baterije se razbije i ukloni. Nakon toga, gola baterija se stavlja u tečni azot kako bi se neutralisale reaktivne, eksplozivne supstance. Ovaj korak osigurava da se spriječi naglo oslobađanje sve pohranjene energije i naknadno paljenje i eksplozija povezana sa njima. Zatim se baterije rastavljaju kako bi se odvojile različite komponente, kao što su katoda, anoda, elektrolit i kućište.
  3. Seckanje: Rasklopljene baterije se seckaju na manje komade kako bi se povećala površina za naredne procese.
  4. Delaminacija elektroda: Prije tretmana ekstrakcijom metala, izolirane elektrode, odnosno katodu i anodu, moraju se dalje rastavljati. Budući da se katodni materijal općenito pridržava aluminijske folije vezivom, obično poliviniliden fluoridom (PVDF) ili politetrafluoretilenom (PTFE), teško je međusobno ukloniti katodu i aluminijsku foliju.
  5. Hemijski tretman: Iseckane komponente baterije prolaze kroz različite hemijske tretmane za rastvaranje i odvajanje različitih materijala. To može uključivati ispiranje kiselinom ili drugim rastvaračima za izdvajanje vrijednih metala poput litija, kobalta, nikla i bakra.
  6. Oporavak i pročišćavanje: Rastvoreni metali se zatim izvlače iz rastvora procesima kao što su precipitacija, ekstrakcija rastvarača ili elektrohemijske metode. Ovi koraci pomažu u prečišćavanju i koncentraciji plemenitih metala.

Oporavak plemenitih metala poboljšan sonicacijom

Ultrazvuk snage može poboljšati korake delaminacije elektroda i ispiranja plemenitih metala i materijala intenziviranjem reakcija čime se proces oporavka čini znatno efikasnijim. Ultrazvučnost je tehnika koja koristi ultrazvučne talase visokog intenziteta za stvaranje mehaničkih vibracija i akustične kavitacije u tečnom mediju. Jake sile ultrazvučnosti koriste se za poboljšanje procesa reciklaže plemenitih metala iz potrošenih Li-ion baterija na nekoliko načina:
 

  1. Dezintegracija: Ultrazvučnost razlaže iseckane materijale baterije tako da se stvaraju manje čestice. Manje čestice nude veću površinu koja čini hemijsko ispiranje efikasnijim, pomažući u oslobađanju vrednih metala.
  2. Poboljšano ispiranje: Primena ultrazvučnosti tokom procesa ispiranja može poboljšati kontakt između čvrstog materijala i rastvora za ispiranje, povećavajući efikasnost vađenja metala. Ultrazvučno ispiranje potiče ekstrakciju metala i povećava prinos pronađenih metala i minerala kao što su kobalt, mangan, nikl, bakar i aluminij.
  3. Poboljšana delaminacija elektroda: Cilj delaminacije elektroda tokom reciklaže baterija je razdvajanje različitih komponenti, kao što su elektrode, elektroliti i separatori, tako da se mogu dalje obrađivati ili reciklirati pojedinačno. Ultrazvučnost pomaže u odvajanju i uklanjanju premaza sa elektrode. Sonomehaničke sile promovišu efikasno odvajanje slojeva elektroda.
  4. Ubrzane reakcije: Ultrazvučnost promoviše brže i temeljnije mešanje, što može ubrzati hemijske reakcije tokom koraka oporavka i prečišćavanja metala.
  5. Smanjena potrošnja energije: Ultrazvučnost može poboljšati efikasnost procesa, smanjujući vreme i energiju potrebnu za oporavak metala iz potrošenih baterija.

 
Ultrazvučnost može igrati korisnu ulogu u poboljšanju procesa reciklaže plemenitih metala i materijala iz potrošenih Li-ion baterija povećanjem efikasnosti i efikasnosti različitih koraka uključenih u proces reciklaže.
Procesni koraci ultrazvučnog ispiranja metala i delaminacije elektroda mogu se prilagoditi pojedinačnim procesima reciklaže, koji se mogu razlikovati kako kompanije specijalizovane za reciklažu Li-ion baterija razvijaju i modifikuju svoje procese do najveće efikasnosti.

UIP4000hdT - 4000 vata snažan ultrazvučni procesor za odvajanje katoda i izliv metala tokom reciklaže potrošenih Li-ionih baterija.

UIP4000hdT – 4kW ultrazvučni procesor za Li-ionu recikliranje baterije

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvuka za visoko efikasni oporavak
 

  • Litij
  • kobalt
  • mangan
  • Nikl
  • bakar
  • aluminijum
  • LiCoO2
  • Grafit

Ultrazvučna kavitacija za katodnu separaciju

Ultrasonication odvaja katodne materijale od aluminijske folija efektima akustične kavitacije. Akustična ili ultrazvučna kavitacija određuje se lokalno javljajućim visokim pritiscima, visokim temperaturama i njihovim naknadnom padovima koji rezultiraju odgovarajućim diferencijalima pritiska i temperature kao i intenzivnim mikro-turbulencijama i visokosmična mikro-mlaznicama. Ove kavitacione sile utiču na površinske granice, promovišu prijenos mase i uzrokuju eroziju. Stvarajući tako intenzivne sile hemijske, fizičke, toplinske i mehaničke prirode, ultrazvučna kavitacija stvara potreban agitacija i prijenos mase kako bi se razbila struktura organskog veza koji se koristi u litij-ionski baterijama za fiksiranje katode na kolekcionar / aluminijsku foliju.
Dok mehanička uznemirenost kao što je samo miješanje nije dovoljna da se katodni materijal efektivno udalji od aluminijske folije, ultrazvuka visokog inteziteta pruža potrebne sonohemske i sonomehaničke energije za potpuno uklanjanje katodnog materijala iz kolektora. Za suprotno od mehaničkog miješanja, ultrazvučna kavitacija stvara intenzivne turbulencije, lokalno visoke temperature i pritiske kao i uzbuđenje, strujanje i tečni mlazovi, koji razbijaju vezivo, npr. PVDF ili PTFE, koji povezuju katodu sa Al folijom, i erodiraju površinu obje, katode i Al folije. Time je veza između oba materijala pravilno uništena i katodna i aluminijska folja se efektivno odvajaju.
Na primjer, ultrazvučno odvajanje rezultira visokom efikasnosti uklanjanja katode od 99% koristeći N-metil-2-pirolidon (NMP) kao otapaj na 70°C (240 W ultrazvučne snage, i 90 min ultrazvučnog vremena obrade). S obzirom da ultrazvučno odvajanje katoda raspršuje materijal istopravno i sprečava veće aglomerate, olakšan je i proces izlivanja metala koji je u tom procesu.
Pročitajte više o ultrazvučnoj delaminaciji elektroda kako bi se oporavili aktivni materijali i tekuće kolekcionaske folije!

"Ultrasonicator

Ultrazvučna elektroda Delaminacija za recikliranje baterija

Video sličica

 

Ultrazvučno izlivanje minerala

Gore opisani ultrazvučni kavitacioni efekti takođe promovišu ispiranje metala iz potrošenih baterija. Ultrazvučnost visokog intenziteta ne samo da se koristi za oporavak minerala u reciklaži baterija, već se često koristi i u hidrometalurgiji i ispiranje dragocjenih ruda (npr. rudarske jalovine). Visoke lokalizovane temperature, pritisci i sile smicanja pojačavaju ispiranje metala i značajno povećavaju efikasnost ispiranja. Dok se u kavitacijskim vrućim tačkama javljaju lokalizovane veoma ekstremne temperature do 1000 K, ukupni uslovi ispiranja zahtevaju samo blagu temperaturu od oko 50-60°C. To čini ultrazvučni oporavak metala energetski efikasnim i ekonomičnim.
Ultrazvučno izlivanje minerala iz potrošenih Li-ionih baterija karakteriziraju visoke stope oporavka i efikasnost. Na primjer, sumporna kiselina (H2SO4) je uspješno korištena kao agens za izlivanje u prisustvu vodikovog peroksida (H2O2) tokom ultrazvučnog oporavka minerala iz katode. Ultrazvučno izlivanje sa sumpornom kiselinom rezultiralo je stopama oporavka od 94,63% za kobalt, odnosno 98,62% za litij.
Ultrazvučno izliv sa organskom citratnom kiselinom (C6H8O7· H2O) rezultira vrlo visokim oporavljanjima bakra i litija, dobijajući 96% bakra i skoro 100% litija iz potrošenih Li-ion baterija.

Industrijski multi-sondni ultrazvučni reaktor za oporavak metala od potrošenih Li-ion baterija. Ultarsonično ispiranje daje visoke prinose za oporavak litijuma, kobalta, bakra, aluminijuma i nikla.

MultiSonoReactor sa do 5 ultrazvučnih sondi: ultrazvučni industrijski mikser visokog intenziteta za inline obradu, npr. odvajanje metala, katode i aluminijumske folije, kao i vađenje minerala iz potrošenih litijum-jonskih baterija.


UIP16000 je 16kW snažan ultrazvučni visoko-smicni mikser koji se koristi za zahtjevne aplikacije kao što su izliv metala, disperzive minerala, te homogenizacija visoko viskoznih i abrazivnih mulja.

UIP16000, snažan ultrazvučni homogenizator od 16.000 vati za ekstrakciju minerala, ispiranje metala i odvajanje katode u reciklaži baterija

Prednosti ultrazvučne tehnologije reciklaže baterija
 

  • visoka efikasnost
  • Uspostavljena tehnika
  • Jednostavna operacija
  • Niska / ne-otrovna upotreba otavara
  • Gotovo da nema emisije izduvnih gasova / CO2 otisaka
  • siguran
  • ekološki

Simple and Safe: Ultrasonic Scale-up From Feasibility Tests to Industrial Recycling

Ultrazvučna oprema visokih performansi za Li-ionu recikliranje baterija je dostupna za bench-top, pilot i industrijsku instalaciju. Pošto su ultrazvučno odvajanje katoda i ultrazvučno izlivanje minerala iz potrošenih baterija već uspostavljeni procesi, proces od prvih ispitivanja, optimizacije do vaših specifičnih zahteva procesa i instalacija potpuno industrijskog ultrazvučnog separacije i/ili sistema za izlivanje je brz i jednostavan.

Ultrasonicators visokih performansi za recikliranje baterija

UIP4000hdT protok ćelija za automatsko sonicaciju na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics snabdijeva ultrasonicatore visokih performansi u bilo koju veličinu i kapacitet. Sa UIP16000 (16kW), Hielscher proizvodi najmoćniji ultrazvučni procesor širom svijeta. UIP16000 kao i svi drugi industrijski ultrazvučni sistemi mogu biti lako klasteri na potreban kapacitet obrade. Svi Hielscherovi ultrasonicatori su izgrađeni za 24/7 rad pod punim teretom i u zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.

Ultrazvučne sonde i sono-reaktori za bilo koji volumen

Hielscher Ultrasonics raspon proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih lab ultrasonicatora preko bench-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tereta kamiona na sat. Cijeli proizvodni raspon nam omogućava da vam ponudimo najpo odgovarajuću ultrazvučnu opremu za vašu primjenu, procesni kapacitet i ciljeve proizvodnje.

Precizno kontrolisane amplitude za optimum rezultate

Hielscher ultrasonicators se može daljinski kontrolirati putem kontrole preglednika. Parametri sonikacije se mogu pratiti i podesiti upravo na procesne zahtjeve.Svi Hielscherovi ultrazvučni procesori su precizno kontrolisani i time pouzdani konji na poslu u R&D i produkcija. Amplituda je jedan od presudnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i učinkovitost sonohemijski i sonomehanički izazvanih reakcija. All Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućava modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intezitet za zahtjevne aplikacije. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost odvajanja katode od aluminijske folija kao i za izlivanje minerala i metala iz potrošenih Li-ionih baterija pod najucinkovitijim ultrazvučnim uslovima. Optimalno sonication za najučinkovitiju Li-ion recikliranje baterija!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radom alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za proces recikliranja.

Najkvalitetnije – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodični i porodični biznis, Hielscher ima najviše standarde kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljito testirani u našem zaglavlju u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga konjem na poslu u vašoj proizvodnji. 24/7 operacija pod punim teretom i u zahtjevnim okruženjima je prirodna karakteristika Hielscherove ultrazvučne sonde i reaktora visokih performansi.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

Batch VolumenprotokPreporučeni uređaji
10 do 2000mL20 do 400mL / minUf200 ः t, UP400St
00,1 do 20L00,2 do 4L / minUIP2000hdT
10 do 100l2 do 10L / minUIP4000hdT
N / A.10 do 100L / minUIP16000
N / A.većiklaster UIP16000

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.



Činjenice vredi znati

Litijum-jonske baterije

Litij-iona baterija, također Li-ion baterija, je vrsta baterije za punjenje. U odnosu na baterije na bazi olova i nikla, litij-ioni uređaji koriste katodu, anodu i elektrolit kao provodnik.
Kao sve baterije, Li-ione baterije skladište hemijsku energiju, koja se zatim pretvara u električnu energiju kako bi se osigurao statički električni naboj za napajanje.
Litij-ione baterije se obično koriste za prenosnu elektroniku kao što su laptopi, pametni telefoni kao i električna vozila. Primjena Li-ion baterija također povećava interesovanje vojnih i zrakoplovne kompanije.

Ultrazvučni homogenizatori visoke smice se koriste u laboratoriji, klupi-vrhu, pilotu i industrijskoj obradi.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.

Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.