Ultrazvuk čini recikliranje litij-ionskih baterija učinkovitijim

Litij je oskudan i vrlo vrijedan materijal prisutan u baterijama visokih performansi, kao što su Li-ionske baterije. Litij je najvrjedniji materijal koji se oporavlja u recikliranju Li-ionskih baterija, ali i drugi minerali i metali poput kobalta, mangana, nikla, bakra i aluminija vrijedni su metali za oporavak. Ultrazvuka visokog intenziteta koristi se kao tehnika agitacije visokog smicanja i ispiranja za izdvajanje, uklanjanje i otapanje vrijednih minerala i metala iz potrošenih baterija. Metoda sonikacije vrlo je učinkovita, energetski učinkovita i lako je dostupna za ugradnju u potpuno komercijalna postrojenja za recikliranje.

Pregled: Postupak recikliranja li-ionskih baterija

Postupak recikliranja plemenitih metala i materijala iz istrošenih Li-ion baterija obično uključuje nekoliko koraka. Evo općeg pregleda:

  1. Prikupljanje i sortiranje: Istrošene Li-ion baterije prikupljaju se i sortiraju na temelju njihovih vrsta i kemija.
  2. Rastavljanje: Prvo, plastični poklopac baterije se razbije i ukloni. Nakon toga, gola baterija se stavlja u tekući dušik kako bi se neutralizirale reaktivne, eksplozivne tvari. Ovaj korak osigurava sprečavanje naglog oslobađanja sve pohranjene energije i naknadnog paljenja i eksplozije povezane s tim. Zatim se baterije rastavljaju kako bi se odvojile različite komponente, kao što su katoda, anoda, elektrolit i kućište.
  3. Sjeckanje: Rastavljene baterije usitnjavaju se na manje komade kako bi se povećala površina za naknadne procese.
  4. Raslojavanje elektroda: Prije obrade ekstrakcije metala, izolirane elektrode, odnosno katoda i anoda, moraju se dalje rastaviti. Budući da se katodni materijal općenito prianja na aluminijsku foliju vezivim, obično polivinilidenskim fluoridom (PVDF) ili politetrafluoroetilenom (PTFE), težak je zadatak međusobno ukloniti katodu i aluminijsku foliju.
  5. Kemijska obrada: Isjeckane komponente baterije prolaze različite kemijske tretmane kako bi se otopili i odvojili različiti materijali. To može uključivati ispiranje kiselinom ili drugim otapalima kako bi se izvukli vrijedni metali poput litija, kobalta, nikla i bakra.
  6. Oporaba i pročišćavanje: Otopljeni metali se zatim oporavljaju iz otopine procesima poput oborina, ekstrakcije otapala ili elektrokemijskih metoda. Ovi koraci pomažu u pročišćavanju i koncentraciji plemenitih metala.

Oporavak plemenitih metala poboljšan ultrazvukom

Snaga ultrazvuk može poboljšati korake raslojavanja elektroda i ispiranja plemenitih metala i materijala intenziviranjem reakcija, čineći tako proces oporavka znatno učinkovitijim. Ultrasonication, to je tehnika koja koristi ultrazvučne valove visokog intenziteta za stvaranje mehaničkih vibracija i akustične kavitacije u tekućem mediju. Jake sile ultrazvuka koriste se za poboljšanje procesa recikliranja plemenitih metala iz istrošenih Li-ion baterija na nekoliko načina:
 

  1. Rušenje: Ultrasonication razgrađuje isjeckane materijale baterija tako da se stvaraju manje čestice. Manje čestice nude višu površinu što čini kemijsko ispiranje učinkovitije, pomažući u oslobađanju vrijednih metala.
  2. Poboljšano ispiranje: Primjena ultrazvuka tijekom procesa ispiranja može poboljšati kontakt između čvrstog materijala i otopine ispiranja, povećavajući učinkovitost ekstrakcije metala. Ultrazvučno ispiranje potiče ekstrakciju metala i povećava prinos oporabljenih metala i minerala kao što su kobalt, mangan, nikal, bakar i aluminij.
  3. Poboljšana raslojavanje elektroda: Cilj raslojavanja elektroda tijekom recikliranja baterija je odvojiti različite komponente, kao što su elektrode, elektroliti i separatori, kako bi se mogle dalje obrađivati ili reciklirati pojedinačno. Ultrasonication pomaže odvajanje i uklanjanje premaza iz elektrode. Sonomehaničke sile potiču učinkovito odvajanje slojeva elektroda.
  4. Ubrzane reakcije: Ultrasonication potiče brže i temeljitije miješanje, što može ubrzati kemijske reakcije tijekom koraka oporavka i pročišćavanja metala.
  5. Smanjena potrošnja energije: Ultrasonication može poboljšati učinkovitost procesa, smanjujući vrijeme i energiju potrebnu za oporavak metala iz istrošenih baterija.

 
Ultrasonication može igrati korisnu ulogu u poboljšanju procesa recikliranja plemenitih metala i materijala iz istrošenih Li-ion baterija povećanjem učinkovitosti i učinkovitosti različitih koraka uključenih u proces recikliranja.
Procesni koraci ultrazvučnog ispiranja metala i raslojavanja elektroda mogu se prilagoditi pojedinačnim procesima recikliranja, koji mogu varirati kako tvrtke specijalizirane za recikliranje litij-ionskih baterija razvijaju i modificiraju svoje procese do najveće učinkovitosti.

UIP4000hdT - 4000 W snažan ultrazvučni procesor za odvajanje katoda i ispiranje metala tijekom recikliranja istrošenih Li-ion baterija.

UIP4000hdT – 4kW ultrazvučni procesor za recikliranje Li-ion baterija

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrazvuka za vrlo učinkovit oporavak
 

  • Litij
  • kobalt
  • mangan
  • Nikal
  • bakar
  • aluminijum
  • LiCoO (licoo)2
  • Grafit

Ultrazvučna karitacija za odvajanje katoda

Ultrazvuka odvaja katodne materijale od aluminijske folije učincima akustične karitacije. Akustična ili ultrazvučna kavitacija određena je lokalnim visokim tlakovima, visokim temperaturama i njihovim naknadnim padovima što rezultira odgovarajućim diferencijalima tlaka i temperature, kao i intenzivnim mikro-turbulencijama i mikro-mlazovima visokog smicanja. Ove kavitacijske sile utječu na površinske granice, potiču prijenos mase i uzrokuju eroziju. Stvarajući tako intenzivne sile kemijske, fizičke, toplinske i mehaničke prirode, ultrazvučna karitacija stvara potrebnu uznemirenost i prijenos mase kako bi se razbila organska struktura veziva koja se koristi u litij-ionskim baterijama za fiksiranje katode na kolektor / aluminijsku foliju.
Iako mehanička agitacija poput samog miješanja nije dovoljna za učinkovito odvajanje katodnog materijala od aluminijske folije, ultrazvukcija visokog intenziteta osigurava potrebnu sonokemijsku i sonomehaničku energiju za potpuno uklanjanje katodnog materijala iz kolektora. Za razliku od mehaničkog miješanja, ultrazvučna karitacija stvara intenzivne turbulencije, lokalno visoke temperature i tlakove kao i agitaciju, strujanje i tekuće mlazove, koji razbijaju vezivo, npr. Time se vezivo između oba materijala pravilno isušuje, a katoda i aluminijska folija učinkovito se odvajaju.
Na primjer, ultrazvučno odvajanje rezultira visokom učinkovitošću uklanjanja katoda od 99% koristeći N-metil-2-pyrrolidon (NMP) kao otapalo na 70 ° C (240 W ultrazvučne snage i 90 min ultrazvučnog vremena obrade). Budući da ultrazvučno odvajanje katoda ravnomjerno raspršuje materijal i sprječava veće aglomerate, olakšava se naknadni postupak ispiranja metala.
Pročitajte više o ultrazvučnom raslojavanju elektroda kako biste oporavili aktivne materijale i trenutne kolektorske folije!

"Ultrasonicator

Raslojavanje ultrazvučnih elektroda za recikliranje baterija

Minijatura videozapisa

 

Ultrazvučni ispiranje minerala

Gore opisani ultrazvučni kavitacijski učinci također potiču ispiranje metala iz istrošenih baterija. Ultrazvuka visokog intenziteta ne samo da se koristi za oporavak minerala u recikliranju baterija, već se često koristi iu hidrometalurgiji i ispiranju dragocjenih ruda (npr. Rudarski repovi). Visoke lokalizirane temperature, tlakovi i sile smicanja pojačavaju ispiranje metala i značajno povećavaju učinkovitost ispiranja. Dok se u kavitacijskim žarištima javljaju lokalizirane vrlo ekstremne temperature do 1000 K, ukupni uvjeti ispiranja zahtijevaju samo blagu temperaturu od oko 50-60 ° C. To čini ultrazvučni oporavak metala energetski učinkovitim i ekonomičnim.
Ultrazvučni ispiranje minerala iz potrošenih Li-ionskih baterija karakterizira visoka stopa oporavka i učinkovitost. Na primjer, sumporna kiselina (H2SO4) uspješno se koristila kao sredstvo za ispiranje u prisutnosti vodikovog peroksida (H2O2) tijekom ultrazvučnog oporavka minerala iz katode. Ultrazvučno ispiranje sumporne kiseline rezultiralo je stopama oporavka od 94,63% za kobalt, odnosno 98,62% za litij.
Ultrazvučno ispiranje organskom limunskom kiselinom (C6H8O7· H2O) rezultira vrlo visokim povratima bakra i litija, dobivajući 96% bakra i gotovo 100% litija iz potrošenih Li-ionskih baterija.

Industrijski multi-sonda ultrazvučni reaktor za oporavak metala iz istrošenih Li-ion baterija. Ultarsonično ispiranje daje visoke prinose oporavka litija, kobalta, bakra, aluminija i nikla.

MultiSonoReactor s do 5 ultrazvučnih sondi: Ultrazvučni industrijski mikser visokog smicanja visokog intenziteta za linijsku obradu, npr. ispiranje metala, odvajanje katode i aluminijske folije, kao i ekstrakcija minerala iz istrošenih litij-ionskih baterija.


UIP16000 je 16kW snažan ultrazvučni visoko-smicanje mikser koji se koristi za zahtjevne primjene kao što su ispiranje metala, mineralne disperzije, i homogenizacija visoko-viskozne i abrazivne kaše.

UIP16000, 16.000 vata snažan ultrazvučni homogenizator za vađenje minerala, ispiranje metala i odvajanje katode u recikliranju baterija

Prednosti ultrazvučne tehnologije recikliranja baterija
 

  • visoka efikasnost
  • Uspostavljena tehnika
  • Jednostavna operacija
  • Niska / netoksični solventna uporaba
  • Gotovo da nema emisije ispušnih plinova / otisak CO2
  • Sef
  • ekološki prihvatljivo

Jednostavno i sigurno: Ultrazvučna ljestvica od testova izvedivosti do recikliranja industrije

Ultrazvučna oprema visokih performansi za recikliranje Li-ion baterija lako je dostupna za bench-top, pilot i industrijsku instalaciju. Budući da su ultrazvučna odvajanje katoda i ultrazvučni ispiranje minerala iz potrošenih baterija već uspostavljeni procesi, proces od prvih ispitivanja, optimizacije do vaših specifičnih zahtjeva procesa i ugradnje potpuno industrijskog ultrazvučnog separacije i/ili sustava ispiranja je brz i jednostavan.

Ultrazvukatori visokih performansi za recikliranje baterija

UIP4000hdT tok stanica za inline sonication na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics isporučuje ultrazvuke visokih performansi u bilo kojoj veličini i kapacitetu. S UIP16000 (16kW), Hielscher proizvodi najmoćniji ultrazvučni procesor širom svijeta. UIP16000 kao i svi drugi industrijski ultrazvučni sustavi mogu se lako grupiraju do potrebnog kapaciteta obrade. Svi Hielscher ultrazvučnici izgrađeni su za 24/7 rad pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano raditi u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.

Ultrazvučne sonde i Sono-reaktori za bilo koji volumen

Hielscher Ultrasonics asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrasonikatora preko bench-top i pilot sustava do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora s kapacitetom za obradu kamiona na sat. Cijeli asortiman proizvoda omogućuje nam da vam ponudimo najprikladniju ultrazvučnu opremu za vašu primjenu, kapacitet procesa i proizvodne ciljeve.

Precizno Controllable Amplitudes za Optimum Rezultate

Hielscher ultrasonicators može se daljinski upravljati putem kontrole preglednika. Parametri ultrazvukom mogu se pratiti i prilagoditi upravo zahtjevima procesa.Svi Hielscherovi ultrazvučni procesori su precizno kontrolirani i time pouzdani radni konji u R&D i produkcija. Amplitude je jedan od ključnih procesa parametara koji utječu na učinkovitost i učinkovitost sonokemijski i sonomehanički izazvane reakcije. Svi Hielscher ultrazvuci’ procesori omogućuju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućuju izmjenu amplitude u još širem rasponu. Hielscher je industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne aplikacije. Amplitude do 200μm mogu se lako kontinuirano izvoditi u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje ultrazvučnih procesnih parametara putem pametnog softvera daju vam mogućnost odvajanja katode od aluminijske folije kao i ispiranja minerala i metala iz potrošenih Li-ionskih baterija u najučinkovitijim ultrazvučnim uvjetima. Optimalna sonikacija za najučinkovitije recikliranje Li-ion baterija!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To Hielscherovu ultrazvučnu opremu čini pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za proces recikliranja.

Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao obiteljski i obiteljski vođen posao, Hielscher daje prednost najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrazvučnici su dizajnirani, proizvedeni i temeljito testirani u našem sjedište u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga radnih konja u vašoj proizvodnji. 24 / 7 rad pod punim opterećenjem i u zahtjevnim okruženjima je prirodna karakteristika Hielscher je visoke performanse ultrazvučne sonde i reaktora.

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,



Činjenice koje vrijedi znati

Litij-ionske baterije

Litij-ionske baterije, također Li-ion baterija, je vrsta punjive baterije. U usporedbi s baterijama na bazi olova i nikla, litij-ionske uređaje kao vodič koriste katodu, anodu i elektrolit.
Kao i sve baterije, Li-ion baterije pohranjuju kemijsku energiju, koja se zatim pretvara u električnu energiju kako bi se osigurao statički električni naboj za napajanje.
Litij-ionske baterije obično se koriste za prijenosnu elektroniku kao što su prijenosna računala, pametni telefoni i električna vozila. Primjena Li-ion baterija također izaziva sve veći interes vojnih i zrakoplovnih tvrtki.

Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja koriste se u laboratoriju, klupi, pilotskoj i industrijskoj obradi.

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

Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.