Tecnología de ultrasonido de Hielscher

El ultrasonido hace que el reciclaje de las baterías de iones de litio sea más eficiente

El litio es un material escaso y muy valioso presente en las baterías de alto rendimiento, como las de Li-ion. El litio es el material más valioso que se recupera en el reciclaje de las baterías de Li-ion, pero también otros minerales y metales como el cobalto, el manganeso, el níquel, el cobre y el aluminio son metales valiosos para la recuperación. La ultrasonificación de alta intensidad se utiliza como técnica de agitación de alto cizallamiento y lixiviación para extraer, eliminar y disolver los minerales y metales valiosos de las baterías gastadas. El método de sonicación es altamente eficaz, eficiente en cuanto a la energía y está disponible para su instalación en instalaciones de reciclaje completamente comerciales.

Resumen: El proceso de reciclaje de la batería de Li-Ion

Los procesos de reciclaje pueden variar a medida que las empresas especializadas en el reciclaje de baterías de iones de litio desarrollan y modifican sus procesos para lograr la máxima eficiencia. Sin embargo, para recuperar materiales valiosos como el litio de las baterías, se requieren los siguientes pasos:
Primero, la cubierta de plástico de la batería se rompe y se retira. Después, la batería desnuda se pone en nitrógeno líquido para neutralizar las sustancias reactivas y explosivas. Este paso asegura que se evite la liberación repentina de toda la energía almacenada y la subsiguiente ignición y explosión asociadas.
Después de estos pasos preparatorios, la batería se coloca en un torno, donde la batería se abre con una sierra, de modo que la cubierta exterior pueda ser retirada. Despojados hasta el núcleo de la batería, el cátodo, el ánodo y el separador se extraen y se colocan en un horno, donde se secan durante 24 h a unos 60-120°C. Antes del tratamiento de extracción de metales, los electrodos aislados, es decir, el cátodo y el ánodo, deben ser desmontados aún más. Dado que el material del cátodo está generalmente adherido a la lámina de aluminio por un aglutinante, comúnmente fluoruro de polivinilideno (PVDF) o politetrafluoroetileno (PTFE), es una tarea difícil quitar el cátodo y la lámina de aluminio el uno del otro. Para separar adecuadamente el material catódico de la lámina, la separación por ultrasonido ha demostrado ser un tratamiento altamente eficiente, rápido y económico. Pero la intensificación del proceso ultrasónico no se detiene aquí. La lixiviación ultrasónica de metales y minerales como el cobalto, el manganeso, el níquel, el cobre y el aluminio promueve la extracción de metales y aumenta el rendimiento de los metales recuperados.

UIP4000hdT - 4000 watts powerful ultrasonic processor for cathode separation and metal leaching during the recycling of spent Li-ion batteries.

UIP4000hdT – Procesador ultrasónico de 4kW para el reciclaje de baterías de Li-ion

Solicitar información




Observe nuestro Política de privacidad.


Los ultrasonidos para la recuperación altamente eficiente de

  • Litio
  • cobalto
  • manganeso
  • Níquel
  • cobre
  • aluminio
  • LiCoO2
  • Grafito

Cavitación ultrasónica para la separación de los cátodos

La ecografía separa los materiales catódicos del papel de aluminio por los efectos de la cavitación acústica. La cavitación acústica o ultrasónica está determinada por las altas presiones que se producen localmente, las altas temperaturas y sus subsiguientes caídas que dan lugar a los respectivos diferenciales de presión y temperatura, así como a intensas microturbulencias y microchorros de alto cizallamiento. Estas fuerzas cavitacionales afectan a los límites de la superficie, promueven la transferencia de masa y causan erosión. Al generar esas intensas fuerzas de naturaleza química, física, térmica y mecánica, la cavitación ultrasónica crea la agitación y la transferencia de masa necesarias para romper la estructura de aglutinante orgánico utilizada en las baterías de iones de litio para fijar el cátodo al colector / papel de aluminio.
Mientras que la agitación mecánica, como la agitación por sí sola, es insuficiente para separar eficazmente el material catódico de la lámina de aluminio, la ultrasonificación de alta intensidad proporciona la energía sonoquímica y sonomecánica necesaria para eliminar por completo el material catódico de los colectores. A diferencia de la agitación mecánica, la cavitación ultrasónica genera turbulencias intensas, temperaturas y presiones localmente elevadas, así como agitación, chorros de agua y chorros de líquido, que rompen el aglutinante, por ejemplo, el PVDF o el PTFE, que conectan el cátodo con la lámina de aluminio, y erosionan la superficie de ambos, cátodo y lámina de aluminio. De esta manera, el aglutinante entre ambos materiales se destruye adecuadamente y el cátodo y el papel de aluminio se separan de manera efectiva.
Por ejemplo, la separación por ultrasonidos da como resultado una alta eficiencia de la eliminación del cátodo del 99% utilizando N-metil-2-pirrolidona (NMP) como disolvente a 70°C (240 W potencia ultrasónica, y 90 min tiempo de procesamiento ultrasónico). Dado que la separación catódica por ultrasonidos dispersa el material de manera uniforme y evita que se produzcan aglomeraciones más grandes, se facilita el posterior proceso de lixiviación de los metales.

Lixiviación ultrasónica de minerales

Los efectos cavitacionales ultrasónicos descritos anteriormente promueven también la lixiviación de los metales de las baterías gastadas. La ultrasonación de alta intensidad no sólo se utiliza para recuperar el mineral en el reciclado de baterías, sino que también se suele emplear en la hidrometalurgia y en la lixiviación de minerales preciosos (por ejemplo, los residuos mineros). Las altas temperaturas, presiones y fuerzas de corte localizadas intensifican la lixiviación de los metales y aumentan considerablemente la eficiencia de la lixiviación. Mientras que en los puntos calientes cavitacionales se producen temperaturas muy extremas localizadas de hasta 1000 K, las condiciones generales de lixiviación sólo requieren una temperatura suave de aproximadamente 50-60°C. Esto hace que la recuperación ultrasónica de metales sea eficiente y económica.
La lixiviación ultrasónica de los minerales de las baterías de iones de litio gastadas se caracteriza por su alta tasa de recuperación y eficiencia. Por ejemplo, el ácido sulfúrico (H2SO4) se utilizó con éxito como agente de lixiviación en presencia de peróxido de hidrógeno (H2O2) durante la recuperación ultrasónica de minerales del cátodo. La lixiviación ultrasónica con ácido sulfúrico dio lugar a tasas de recuperación del 94,63% para el cobalto y del 98,62% para el litio, respectivamente.
La lixiviación ultrasónica con ácido cítrico orgánico (C6H8O7-H2O) da lugar a recuperaciones muy elevadas de cobre y litio, obteniéndose un 96% de cobre y casi un 100% de litio de las baterías de Li-ion agotadas.

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdTun potente mezclador industrial de alto cizallamiento de 4000 vatios para el procesamiento en línea, por ejemplo, la lixiviación de metales, la separación de cátodos y hojas de aluminio, así como la extracción de minerales de baterías de iones de litio usadas.


The UIP16000 is a 16kW powerful ultrasonic high-shear mixer used for demanding applications such as metal leaching, mineral dispersions, and the homogenization of high-viscous and abrasive slurries.

El UIP16000un potente homogeneizador ultrasónico de 16.000 vatios para la extracción de minerales, lixiviación de metales y separación de cátodos en el reciclaje de baterías.

Ventajas del reciclaje de baterías ultrasónicas

  • elevada eficiencia
  • Técnica establecida
  • Operación simple
  • Uso de disolventes de baja toxicidad / no tóxicos
  • Casi no hay emisiones de escape / CO2 huella
  • seguro
  • Amigable con el medio ambiente

Simple y seguro: El escalamiento ultrasónico de las pruebas de viabilidad al reciclaje industrial

Célula de flujo UIP4000hdT para sonicación en línea a escala industrialLos equipos ultrasónicos de alto rendimiento para el reciclado de baterías de Li-ion están disponibles para su instalación en bancos, pilotos e instalaciones industriales. Dado que la separación catódica ultrasónica y la lixiviación ultrasónica de minerales de las baterías gastadas son procesos ya establecidos, el proceso desde las primeras pruebas, la optimización a sus requisitos de proceso específicos y la instalación de un sistema de separación y/o lixiviación ultrasónica totalmente industrial es rápido y sencillo.

Ultrasonidos de alto rendimiento para el reciclaje de baterías

Hielscher Ultrasonics suministra ultrasonidos de alto rendimiento de cualquier tamaño y capacidad. Con el UIP16000 (16kW), Hielscher fabrica el procesador ultrasónico más potente del mundo. El UIP16000, así como todos los demás sistemas industriales de ultrasonidos, pueden ser fácilmente agrupados a la capacidad de procesamiento requerida. Todos los ultrasonidos de Hielscher están construidos para funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana, a plena carga y en entornos exigentes.
Hielscher Ultrasonics’ los procesadores industriales de ultrasonido pueden entregar amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente operadas continuamente en operación 24/7. Para amplitudes aún mayores, hay disponibles sonotrodos ultrasónicos personalizados.

Sondas ultrasónicas y sono-reactores para cualquier volumen

La gama de productos de Hielscher Ultrasonics abarca todo el espectro de procesadores ultrasónicos, desde los ultrasonidos compactos de laboratorio, pasando por los sistemas de mesa y los sistemas piloto, hasta los procesadores ultrasónicos totalmente industriales con capacidad para procesar cargas de camiones por hora. La gama completa de productos nos permite ofrecerle el equipo de ultrasonidos más adecuado para su aplicación, capacidad de proceso y objetivos de producción.

Amplitudes controlables con precisión para resultados óptimos

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Todos los procesadores ultrasónicos de Hielscher son controlables con precisión y, por lo tanto, caballos de trabajo fiables en R&D y producción. La amplitud es uno de los parámetros de proceso cruciales que influyen en la eficiencia y la eficacia de las reacciones inducidas por medios sonoquímicos y sonomecánicos. Todos los ultrasonidos de Hielscher’ Los procesadores permiten el ajuste preciso de la amplitud. Los sonotrodos y las bocinas de refuerzo son accesorios que permiten modificar la amplitud en un rango aún más amplio. Los procesadores industriales de ultrasonidos de Hielscher pueden proporcionar amplitudes muy altas y ofrecer la intensidad ultrasónica necesaria para aplicaciones exigentes. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente operadas continuamente en operación 24/7.
Los ajustes precisos de la amplitud y la supervisión permanente de los parámetros del proceso ultrasónico mediante un software inteligente le dan la posibilidad de separar el cátodo de la lámina de aluminio, así como de lixiviar los minerales y metales de las baterías de Li-ion gastadas en las condiciones ultrasónicas más eficaces. Sonicación óptima para un reciclaje de baterías de Li-ion más eficiente!
La robustez del equipo de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana, en entornos exigentes. Esto hace del equipo de ultrasonidos de Hielscher una herramienta de trabajo fiable que cumple con los requisitos de su proceso de reciclaje.

La más alta calidad – Diseñado y fabricado en Alemania

Como empresa familiar, Hielscher da prioridad a los más altos estándares de calidad para sus procesadores de ultrasonidos. Todos los ultrasonidos se diseñan, fabrican y prueban a fondo en nuestra sede en Teltow, cerca de Berlín, Alemania. La robustez y fiabilidad de los equipos de ultrasonidos de Hielscher los convierten en un caballo de batalla en su producción. El funcionamiento 24/7 a plena carga y en entornos exigentes es una característica natural de las sondas y reactores ultrasónicos de alto rendimiento de Hielscher.

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

Póngase en contacto con nosotros/Envíenos su pregunta

Solicite más información

Por favor, utilice el siguiente formulario para solicitar información adicional sobre los procesadores ultrasónicos, aplicaciones y precio. Estaremos encantados de discutir su proceso con usted y ofrecerle un sistema de ultrasonidos que cumpla con sus requisitos!









Por favor, tenga en cuenta Política de privacidad.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.


Información interesante

Baterías de iones de litio

Una batería de iones de litio, también de iones de litio, es un tipo de batería recargable. En comparación con las baterías de plomo y níquel, los dispositivos de iones de litio utilizan un cátodo, un ánodo y un electrolito como conductor.
Como todas las baterías, las baterías de iones de litio almacenan energía química, que luego se convierte en energía eléctrica para proporcionar una carga eléctrica estática para la energía.
Las baterías de iones de litio se utilizan comúnmente para aparatos electrónicos portátiles como ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos. La aplicación de las baterías de Li-ion evoca también el creciente interés de las empresas militares y aeroespaciales.