Ανακύκλωση ηλεκτροδίων – Εξαιρετικά αποτελεσματική με υπερήχων αποβίωση

Υπερήχων delamination των ηλεκτροδίων επιτρέπει την ανάκτηση δραστικών υλικών όπως λίθιο, νικέλιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο κ.λπ. Με αυτόν τον τρόπο, υπερήχων απολάσεις ηλεκτροδίων καθιστά την ανάκτηση των επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών από τις μπαταρίες ταχύτερη, πράσινη, και σημαντικά λιγότερο ενέργεια-εντατική. Η έρευνα έχει ήδη αποδείξει ότι η υπερηχητική απολαύωση μπορεί να είναι 100 φορές ταχύτερη από τις συμβατικές τεχνικές ανακύκλωσης.

Ο υπέρηχος δύναμης βελτιώνει την ανάκτηση των ενεργών υλικών από τα ηλεκτρόδια

Υπερήχων-assited απολάμια των ηλεκτροδίων προσφέρει μια γρήγορη, αποτελεσματική και βιώσιμη προσέγγιση ανάκτηση δραστικών υλικών και το φύλλο αλουμινίου. Αυτά τα μέρη του ηλεκτροδίου είναι πολύτιμα υλικά, τα οποία μπορούν να επαναχρησιμωθούν για την κατασκευή νέων μπαταριών. Υπερήχων delamination δεν είναι μόνο σημαντικά πιο ενεργειακά αποδοτική από υδρομεταλλουργικές και πυρομεταλλουργικές διαδικασίες ανακύκλωσης, αποδίδουν επίσης σε υλικά υψηλότερης καθαρότητας.

Πλεονεκτήματα της υπερήχων απολαυλίνωση ηλεκτροδίων

  • Γρήγορη (ολοκληρώθηκε μέσα σε δευτερόλεπτα)
  • Εύκολο στην εφαρμογή
  • Προσαρμόσιμο σε μεγέθη ηλεκτροδίων
  • Φιλικό προς το περιβάλλον
  • Λιτός
  • Ασφαλής
"Υπερηχητικός

Απολάπωση ηλεκτροδίων υπερήχων για ανακύκλωση μπαταριών

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Τα υψηλής ισχύος κύματα υπερήχων χρησιμοποιούνται για την ανάκτηση ενεργών υλικών από ηλεκτρόδια μπαταριών. Υπερήχων απολαύουν ηλεκτροδίων καθιστά την ανάκτηση των επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών από τις μπαταρίες ταχύτερη, πράσινη, και σημαντικά λιγότερο ενέργειας-εντατική.

Υπερήχων επεξεργαστή με sonotrode για αποαλίωση ηλεκτροδίων. Υπερήχων απολαύουν ηλεκτροδίων καθιστά την ανάκτηση των επαναχρησιμοποιήσιμων υλικών από τις μπαταρίες ταχύτερη, πράσινη, και σημαντικά λιγότερο ενέργειας-εντατική.

Ανακύκλωση μπαταριών: Χωρισμός ηλεκτροδίων και αποαεμπόμενος

Η ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου (LIB) στοχεύει στην ανάκτηση πολύτιμων υλικών. Τα ηλεκτρόδια περιέχουν πολύτιμα και σπάνια υλικά όπως λίθιο, νικέλιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο κ.λπ., τα οποία μπορούν να ανακτηθούν αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας μια συνεχή διαδικασία απολέπισης υπερήχων. Υπερήχων επεξεργαστές εξοπλισμένα με καθετήρα (sonotrode) μπορεί να δημιουργήσει έντονα πλάτος. Το πλάτος μεταδίδει κύματα υπερήχων στο υγρό μέσο (π.χ. λουτρό διαλυτών), όπου λόγω εναλλασσόμενων κύκλων υψηλής πίεσης / χαμηλής πίεσης προκύπτουν μικρές φυσαλίδες κενού. Αυτές οι φυσαλίδες κενού αναπτύσσονται σε μερικούς κύκλους, μέχρι να φτάσουν σε ένα μέγεθος στο οποίο δεν μπορούν να απορροφήσουν περαιτέρω ενέργεια. Σε αυτό το σημείο, οι φυσαλίδες εκρήγνυνται βίαια. Η κατάρρευση φυσαλίδων δημιουργεί τοπικά ένα εξαιρετικά ενεργειακά πυκνό περιβάλλον με υγρούς πίδακες ταχύτητας έως 280m/s, έντονες αναταράξεις, πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 5.000K), πιέσεις (περίπου 2.000atm) και συνεπώς διαφορικά θερμοκρασίας και πίεσης.
Αυτό το φαινόμενο της υπερηχητικά προκληθείσης κατάρρευση φυσαλίδα είναι γνωστή ακουστική σπηλαίωση. Τα αποτελέσματα της ακουστικής σπηλαίωσης αφαιρούν τη σύνθετη μεμβράνη του ενεργού υλικού από τον συλλέκτη ρεύματος αλουμινόχαρτου, ο οποίος είναι επικαλυμμένο και στις δύο πλευρές με τη σύνθετη μεμβράνη. το ενεργό υλικό περιέχει κυρίως ένα μείγμα οξειδίου του μαγγανίου λιθίου (LMO) και οξείδιος του μαγγανίου νικελίου λιθίου (LiNiMnCoO2 ή NMC) σκόνη καθώς και μαύρο άνθρακα ως αγώγιμο πρόσθετο.
Ο μηχανισμός της υπερηχητικής απολαμύωσης βασίζεται σε φυσικές δυνάμεις, οι οποίες είναι ικανές να σπάσουν τους μοριακούς δεσμούς. Λόγω της έντασης του υπερήχου ισχύος συχνά οι ηπιότεροι διαλύτες επαρκούν για την απομάκρυνση των στρωμάτων του ενεργού υλικού από το αλουμινόχαρτο ή τον συλλέκτη ρεύματος. Με αυτόν τον τρόπο, η υπερηχητική απολάμπωση του ηλεκτροδίου είναι ταχύτερη, φιλική προς το περιβάλλον και σημαντικά λιγότερο ενεργοβόρα.

Υπερήχους υψηλής έντασης βελτιώνει σημαντικά τη διαδικασία απολαύσεως των ηλεκτροδίων και αποδίδει σε υψηλής ποιότητας ενεργά υλικά, τα οποία μπορούν να επαναχρησιμωθούν για την παραγωγή νέων μπαταριών.

Σάρωση εικόνων μικροσκοπίας ηλεκτρονίων σάρωσης (SEM) που δείχνουν τις μορφολογικές αλλαγές στο ενεργό υλικό του ηλεκτροδίου κατά την υπερηχητική απολέαση. Όλες οι εικόνες τραβήχτηκαν με μεγέθυνση 5000x και ενέργεια διέγερσης 10 kV. α) καθόδιο υλικό προ-απολάμιψης, β) αποβληματωμένο δραστικό υλικό καθόδων, γ) προ-αποβληθεί υλικό ανόδου και δ) αποβληματωμένο ανοδικό υλικό.
(μελέτη και εικόνες: Lei et al., 2021)

Τεμαχισμός μπαταρίας εναντίον διαχωρισμού ηλεκτροδίων

Για την ανάκτηση του δραστικού υλικού χρησιμοποιούνται υδατικοί ή οργανικοί διαλύτες για τη διάλυση του μεταλλικού φύλλου αλουμινίου, του πολυμερούς συνδετικού υλικού ή/και του ενεργού υλικού. Ο σχεδιασμός και η ροή της διαδικασίας επηρεάζουν σημαντικά το τελικό αποτέλεσμα της ανάκτησης υλικών. Η παραδοσιακή διαδικασία ανακύκλωσης μπαταριών περιλαμβάνει τον τεμαχισμό των μονάδων μπαταριών. Ωστόσο, τα τεμαχισμένα συστατικά είναι δύσκολο να διαχωριστούν σε μεμονωμένα συστατικά. Απαιτεί πολύπλοκη επεξεργασία για την απόκτηση ενεργού/πολύτιμου υλικού από την τεμαχισμένη μάζα. Προκειμένου να επαναχρησιμοποιήσει τα ανακτημένα ενεργά υλικά, απαιτείται ένας ορισμένος βαθμός καθαρότητας. Η ανάκτηση εξαιρετικά καθαρών υλικών από τεμαχισμένο χύμα μπαταρίας περιλαμβάνει πολύπλοκες διεργασίες, σκληρούς διαλύτες και επομένως είναι δαπανηρή. Υπερήχων έκπλυση χρησιμοποιείται με επιτυχία για να εντείνει και να ενισχύσει τα αποτελέσματα της ενεργού ανάκτησης υλικού από τεμαχισμένο μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Ως εναλλακτική διαδικασία στον παραδοσιακό τεμαχισμό, ο διαχωρισμός των ηλεκτροδίων έχει αποδειχθεί ως αποτελεσματική διαδικασία ανακύκλωσης μπαταριών που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την καθαρότητα των υλικών που λαμβάνονται. Για τη διαδικασία διαχωρισμού ηλεκτροδίων, η μπαταρία αποσυναρμολογείται στα κύρια συστατικά της. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόδια περιέχουν μεγαλύτερο μερίδιο πολύτιμου υλικού, το ηλεκτρόδιο διαχωρίζεται και υποβάλλεται σε χημική επεξεργασία για τη διάλυση των δραστικών υλικών (λίθιο, νικέλιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο ...) από το επικαλυπτυμένο φύλλο αλουμινίου ή τον τρέχοντα συλλέκτη. Υπερήχους είναι γνωστή για τις έντονες επιπτώσεις που προκαλούνται από την ακουστική σπηλαίωση. Οι sonomechanical δυνάμεις εφαρμόζουν αρκετή ταλάντωση και ψαλίδι για να αφαιρέσουν τα ενεργά υλικά, τα οποία στρώνονται πάνω στο αλουμινόχαρτο. (Η δομή ενός επικαλυμμένου φύλλου αλουμινίου είναι παρόμοια με ένα σάντουιτς, το αλουμινόχαρτο στο κέντρο και το ενεργό στρώμα υλικού που χτίστηκε στην εξωτερική επιφάνεια.)
ο διαχωρισμός των ηλεκτροδίων θα αποτελούσε πιο βιώσιμη επιλογή από τον τεμαχισμό, όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με αυτόνομη αποσυναρμολόγηση, επιτρέποντας καθαρότερα ρεύματα αποβλήτων και μεγαλύτερη διατήρηση αξίας στην παροχή

Υπερηχητικός επεξεργαστής UIP2000hdT (2000 Watt) για την απολέπιση των ηλεκτροδίων μπαταριών. Υπερήχων delamination είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την ανάκτηση του ενεργού υλικού.

το υπερήχων UIP2000hdT είναι ένας ισχυρός επεξεργαστής 2000 Watt για την απολέπιση των ηλεκτροδίων ans κάνει την ανακύκλωση μπαταριών ταχύτερη, πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον.

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Υπερηχητικές Sonotrodes για την αποαλίωση ηλεκτροδίων

Ειδικά sonotrodes που παραδίδουν το απαιτούμενο πλάτος για να αφαιρέσουν τα ενεργά υλικά από το φύλλο αλουμινίου ηλεκτροδίων είναι άμεσα διαθέσιμα. Καθώς η ένταση της ακουστικής σπηλαίωσης μειώνεται με την αυξανόμενη απόσταση μεταξύ sonotrode και ηλεκτροδίων, μια συνεχώς ομοιόμορφη απόσταση μεταξύ sonotrode και ηλεκτροδίων είναι ευνοϊκή. Αυτό σημαίνει ότι το φύλλο ηλεκτροδίων πρέπει να μετακινείται στενά κάτω από το άκρο sonotrode, όπου τα κύματα πίεσης είναι ισχυρά και η πυκνότητα σπηλαίωσης είναι υψηλή. Με ειδικές sonotrodes προσφέροντας ένα ευρύτερο πλάτος από το πρότυπο κυλινδρικό υπερήχων καθετήρα, Hielscher Ultrasonics προσφέρει μια αποτελεσματική λύση για ομοιόμορφη απολέπιση των φύλλων ηλεκτροδίων από ηλεκτρικά οχήματα. Για παράδειγμα, τα ηλεκτρόδια που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων (EV) των συσκευών μεταφοράς έχουν συνήθως πλάτος περίπου 20 cm. Ένα sonotrode του ίδιου πλάτους μεταδίδει την ακουστική σπηλαίωση ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια ηλεκτροδίων. Με αυτόν τον τρόπο, μέσα σε δευτερόλεπτα τα στρώματα του ενεργού υλικού απελευθερώνονται στο διαλύτη και μπορούν να εξαχθούν και να καθαριστούν σε σκόνη. Αυτή η σκόνη μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για την παραγωγή νέων μπαταριών.
Η ερευνητική ομάδα του Ιδρύματος Faraday του Η.Β. αναφέρει ότι η απομάκρυνση των ενεργών υλικών στρωμάτων από το ηλεκτρόδιο LIB μπορεί να ολοκληρωθεί σε λιγότερο από 10 s όταν το ηλεκτρόδιο βρίσκεται ακριβώς κάτω από ένα sonotrode υψηλής ισχύος (1000 έως 2000 W, π.χ. UIP1000hdT ή UIP2000hdT). Κατά τη διάρκεια της υπερηχητικής επεξεργασίας οι συγκολλητικοί δεσμοί μεταξύ των ενεργών υλικών και των σημερινών συλλεκτών σπάνε έτσι ώστε σε ένα επόμενο βήμα καθαρισμού μπορεί να ανακτηθεί ένας άθικτος συλλέκτης ρεύματος και ενεργό υλικό σε σκόνη.

Υπερήχους σπάει μοριακούς δεσμούς και διευκολύνει την ανάκτηση των sctive υλικά κατά τη διάρκεια της ανακύκλωσης μπαταριών.

Εικόνες που δείχνουν την επίδραση του υπερήχου στην πίσω πλευρά: α) φύλλο ανόδου μπαταρίας ιόντων λιθίου και β) φύλλο καθόδου μπαταρίας ιόντων λιθίου. Η άνοδος απολομιώθηκε σε διάλυμα κιτρικού οξέος 0,05 M. η κάθοδος απελευθορριώθηκε σε διάλυμα 0,1 M NaOH. Η sonotrode είχε διάμετρο 20 mm, με ένταση ισχύος 120 W/cm2 για 3 δευτερόλεπτα, σε 2,5 mm μακριά από τη sonotrode. Το μέγεθος του δείγματος ήταν 3 cm x 3 cm.
(μελέτη και εικόνες: Lei et al., 2021)

Υπερήχους για απολαίωση ηλεκτροδίων

Hielscher Ultrasonics σχεδιάζει, κατασκευάζει και διανέμει υψηλής απόδοσης υπερήχων επεξεργαστές, οι οποίοι λειτουργούν στην περιοχή 20kHz. Hielscher Υπερήχων’ βιομηχανικοί υπερήχους είναι υψηλής ισχύος επεξεργαστές υπερήχων που μπορούν να παραδώσουν πολύ υψηλά πλάτος για απαιτητικές εφαρμογές. Τα πλάτοτα μέχρι 200μm μπορούν εύκολα να τρέξουν συνεχώς στη λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα. Για ακόμη υψηλότερα πλάτος, διατίθενται προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes. Για τη συνεχή διαδικασία απολέπισης των ηλεκτροδίων, η Hielscher προσφέρει μια σειρά από τυποποιημένα καθώς και προσαρμοσμένα sonotrodes. Το μέγεθος sonotrode μπορεί να προσαρμοστεί στο μέγεθος και το πλάτος του υλικού ηλεκτροδίων, στοχεύοντας έτσι τις βέλτιστες συνθήκες διαδικασίας για υψηλή απόδοση και ανώτερη ανάκτηση.

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Παρακαλούμε χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα για να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με υπερήχους επεξεργαστές, εφαρμογές και τιμή. Θα χαρούμε να συζητήσουμε τη διαδικασία σας μαζί σας και να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που πληροί τις απαιτήσεις σας!









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.




Λογοτεχνία / Αναφορές

Υπερήχων delamination ανακτά ενεργά υλικά μέσα σε δευτερόλεπτα από χρησιμοποιημένα ηλεκτρόδια.

Η εικόνα δείχνει ένα φύλλο αλουμινίου χαλκού, από το οποίο αφαιρέθηκαν στρώματα γραφίτη και ενεργού υλικού σε μια υπερηχητική επεξεργασία λίγων δευτερολέπτων. Τα ανακτημένα συστατικά βρίσκονται σε διάλυμα υψηλής καθαρότητας και ο τρέχων συλλέκτης που λαμβάνεται είναι καθαρός χαλκός.
(Εικόνα και μελέτη: Ίδρυμα Faraday, Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, Πανεπιστήμιο του Λέστερ)


Υπερήχων ομογενοποιητές υψηλής διάτμησης χρησιμοποιούνται σε εργαστήριο, πάγκο-κορυφή, πιλοτική και βιομηχανική επεξεργασία.

Hielscher Υπερήχων κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασποράς, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.


Υψηλής απόδοσης υπερήχους! Η γκάμα προϊόντων hielscher καλύπτει όλο το φάσμα από το συμπαγές εργαστήριο υπερήχων πάνω από πάγκο-κορυφαίες μονάδες σε πλήρως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων.

Hielscher υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από Εργαστήριο προς την βιομηχανικό μέγεθος.