Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwięki sprawiają, że recykling baterii litowo-jonowych staje się bardziej efektywny

Lit jest rzadkim i bardzo cennym materiałem obecnym w wysokowydajnych akumulatorach, takich jak akumulatory litowo-jonowe. Lit jest najcenniejszym materiałem, który jest odzyskiwany w procesie recyklingu baterii litowo-jonowych, ale również inne minerały i metale, takie jak kobalt, mangan, nikiel, miedź i aluminium, są cennymi metalami do odzysku. Ultradźwięki o wysokiej intensywności są stosowane jako technika mieszania i wymywania o wysokim stopniu natężenia w celu wydobywania, usuwania i rozpuszczania cennych minerałów i metali ze zużytych baterii. Metoda ultradźwiękowa jest bardzo wydajna, energooszczędna i łatwo dostępna do zainstalowania w pełni komercyjnych zakładach recyklingu.

Przegląd: Proces recyklingu Li-Ion-Battery

Procesy recyklingu mogą się różnić w zależności od tego, jak firmy specjalizujące się w recyklingu baterii litowo-jonowych rozwijają i modyfikują swoje procesy w celu osiągnięcia najwyższej wydajności. Jednakże, aby odzyskać z baterii cenne materiały, takie jak lit, konieczne jest podjęcie następujących kroków:
Najpierw należy zerwać i zdjąć plastikową pokrywę baterii. Następnie nagą baterię wkłada się do ciekłego azotu w celu neutralizacji reaktywnych, wybuchowych substancji. W ten sposób zapobiega się nagłemu uwolnieniu całej zgromadzonej energii i związanemu z tym zapłonowi i eksplozji.
Po wykonaniu tych czynności przygotowawczych, baterię umieszcza się na tokarce, na której otwiera się ją piłą, aby można było zdjąć jej zewnętrzną powłokę. Zdjęta do rdzenia baterii katoda, anoda i separator są wyjmowane i umieszczane w piecu, gdzie są suszone przez 24 godziny w temperaturze ok. 60-120°C. Po zakończeniu tych czynności przygotowawczych baterię umieszcza się na tokarce, gdzie otwiera się ją piłą, aby można było wyjąć jej zewnętrzną powłokę. Przed przystąpieniem do ekstrakcji metalu izolowane elektrody, tj. katoda i anoda, muszą być dalej demontowane. Ponieważ materiał katody jest zazwyczaj przyklejany do folii aluminiowej za pomocą spoiwa, zwykle polifluorku winylidenu (PVDF) lub politetrafluoroetylenu (PTFE), usunięcie katody i folii aluminiowej ze sobą jest trudnym zadaniem. Aby prawidłowo oddzielić materiał z katody od folii, udowodniono, że separacja ultradźwiękowa jest zabiegiem bardzo skutecznym, szybkim i ekonomicznym. Jednak intensyfikacja procesu ultradźwiękowego nie kończy się na tym. Ultradźwiękowe wymywanie metali i minerałów, takich jak kobalt, mangan, nikiel, miedź i aluminium, sprzyja pozyskiwaniu metali i zwiększa wydajność odzyskiwanych metali.

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

UIP4000hdT – 4kW procesor ultradźwiękowy do recyklingu baterii litowo-jonowych

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwięki do wysokowydajnego odzysku

  • Lit
  • kobalt
  • mangan
  • Nikiel
  • miedź
  • glin
  • LiCoO2
  • Grafit

Kawitacja ultradźwiękowa do separacji katod

Ultradźwięki oddzielają materiały katodowe od folii aluminiowej poprzez efekty kawitacji akustycznej. Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa jest uwarunkowana występującymi lokalnie wysokimi ciśnieniami, wysokimi temperaturami i ich kolejnymi spadkami, w wyniku których powstają odpowiednie różnice ciśnień i temperatur, a także intensywne mikroturbulencje i silne mikroturbulencje. Te siły kawitacyjne wpływają na granice powierzchni, sprzyjają przenoszeniu masy i powodują erozję. Generowanie tak intensywnych sił o charakterze chemicznym, fizycznym, termicznym i mechanicznym, kawitacja ultradźwiękowa wywołuje wymagane mieszanie i przenoszenie masy w celu przerwania struktury spoiwa organicznego stosowanego w bateriach litowo-jonowych do mocowania katody do kolektora / folii aluminiowej.
Podczas gdy mechaniczne pobudzenie, takie jak samo mieszanie, jest niewystarczające do skutecznego oddzielenia materiału katody od folii aluminiowej, ultradźwięki o wysokiej intensywności zapewniają wymaganą energię sonochemiczną i sonomechaniczną do całkowitego usunięcia materiału katody z kolektorów. W przeciwieństwie do mieszania mechanicznego, kawitacja ultradźwiękowa generuje intensywne turbulencje, lokalnie wysokie temperatury i ciśnienia, a także wzburzenia, strumienie i strumienie cieczy, które rozbijają spoiwo, np. PVDF lub PTFE, które łączą katodę z folią Al i erodują powierzchnię zarówno katody, jak i folii Al. PVDF lub PTFE, które łączą katodę z folią Al i erodują powierzchnię katody i folii Al. W ten sposób spoiwo pomiędzy oboma materiałami jest odpowiednio niszczone, a katoda i folia aluminiowa są skutecznie oddzielone.
Na przykład, separacja ultradźwiękowa powoduje wysoką skuteczność usuwania katody na poziomie 99% przy użyciu N-metylo-2-pirolidonu (NMP) jako rozpuszczalnika w temperaturze 70°C (240 `W mocy ultradźwiękowej i 90 `min czasu przetwarzania ultradźwiękowego). Ponieważ ultradźwiękowe oddzielanie katod rozprasza materiał równomiernie i zapobiega powstawaniu większych aglomeratów, ułatwiony jest późniejszy proces wymywania metalu.

Ultradźwiękowe pozyskiwanie minerałów (Leaching of Minerals)

Opisane powyżej efekty kawitacji ultradźwiękowej sprzyjają również wymywaniu metali z zużytych baterii. Kawitacja ultradźwiękowa o wysokiej intensywności jest stosowana nie tylko do odzyskiwania minerałów w recyklingu baterii, ale także często w hydrometalurgii oraz do ługowania rud szlachetnych (np. odpadów kopalnianych). Wysokie zlokalizowane temperatury, ciśnienia i siły ścinające intensyfikują wymywanie metali i znacznie zwiększają wydajność wymywania. Podczas gdy w gorących punktach kawitacyjnych występują miejscowe bardzo ekstremalne temperatury do 1000 K, ogólne warunki ługowania wymagają jedynie łagodnej temperatury ok. 50-60°C. Dzięki temu ultradźwiękowe odzyskiwanie metali jest energooszczędne i ekonomiczne.
Ultradźwiękowe wymywanie minerałów z zużytych baterii litowo-jonowych charakteryzuje się wysokim stopniem odzysku i wydajnością. Przykładowo, kwas siarkowy (H2SO4) został z powodzeniem użyty jako środek wymywający w obecności nadtlenku wodoru (H2O2) podczas ultradźwiękowego odzyskiwania minerałów z katody. W wyniku ultradźwiękowego wymywania kwasem siarkowym odzyskano odpowiednio 94,63% dla kobaltu i 98,62% dla litu.
Ultradźwiękowe wymywanie za pomocą organicznego kwasu cytrynowego (C6H8O7-H2O) powoduje bardzo wysoki stopień odzysku miedzi i litu, uzyskując 96% miedzi i prawie 100% litu ze zużytych baterii litowo-jonowych.

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdT, wysokowydajny mieszalnik przemysłowy o mocy 4000 W do przetwarzania w linii produkcyjnej, np. ługowania metali, separacji katod i folii aluminiowych oraz ekstrakcji minerałów ze zużytych baterii litowo-jonowych.


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.

The UIP1600016.000 watowy homogenizator ultradźwiękowy o dużej mocy do ekstrakcji minerałów, wymywania metali i separacji katod w recyklingu baterii

Zalety recyklingu baterii ultradźwiękowych

  • wysoka wydajność
  • Ustalona technika
  • Prosta obsługa
  • Niskie / nietoksyczne zastosowanie rozpuszczalnika
  • Prawie żadna emisja spalin / CO2 ślad stopy
  • bezpieczny
  • przyjazny środowisku

Proste i bezpieczne: Skalowanie ultradźwiękowe od testów wykonalności do recyklingu przemysłowego

Komora przepływowa UIP4000hdT do sonizacji inline na skalę przemysłowąWysokowydajne urządzenia ultradźwiękowe do recyklingu akumulatorów litowo-jonowych są łatwo dostępne do instalacji stacjonarnych, pilotażowych i przemysłowych. Ponieważ ultradźwiękowa separacja katodowa i ultradźwiękowe wymywanie minerałów ze zużytych baterii są już ustalonymi procesami, proces od pierwszych prób, optymalizacji do specyficznych wymagań procesowych i instalacji w pełni przemysłowej separacji ultradźwiękowej i/lub systemu wymywania jest szybki i prosty.

Wysokowydajne ultrasonografy do recyklingu baterii

Hielscher Ultrasonics dostarcza wysokowydajne ultrasonografy o dowolnej wielkości i pojemności. Dzięki UIP16000 (16kW) firma Hielscher produkuje najmocniejszy procesor ultradźwiękowy na świecie. Zarówno UIP16000, jak i wszystkie inne przemysłowe systemy ultradźwiękowe mogą być łatwo łączone w klastry o wymaganej wydajności przetwarzania. Wszystkie ultradźwięki firmy Hielscher są przeznaczone do pracy w trybie 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach.
Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo duże amplitudy. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7. Dla jeszcze większych amplitud dostępne są indywidualne sondy ultradźwiękowe.

Sondy ultradźwiękowe i reaktory soniczne dla każdej objętości

Asortyment produktów Hielscher Ultrasonics obejmuje pełne spektrum procesorów ultradźwiękowych, począwszy od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, poprzez systemy stacjonarne i pilotażowe, aż po w pełni przemysłowe procesory ultradźwiękowe o wydajności umożliwiającej przetwarzanie ciężarówek na godzinę. Pełna gama produktów pozwala nam zaoferować Państwu najbardziej odpowiednie urządzenia ultradźwiękowe dla Państwa aplikacji, wydajności procesu i celów produkcyjnych.

Precyzyjnie regulowane amplitudy dla uzyskania optymalnych wyników

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Wszystkie procesory ultradźwiękowe Hielscher są precyzyjnie sterowane, a tym samym niezawodne konie robocze w R&D i produkcja. Amplituda jest jednym z kluczowych parametrów procesu, który wpływa na efektywność i skuteczność reakcji wywołanych sonochemicznie i sonomechanicznie. Wszystkie ultradźwięki Hielscher Ultrasonics’ Procesory pozwalają na precyzyjne ustawienie amplitudy. Sonotrody i klaksony wzmacniające są akcesoriami pozwalającymi na modyfikację amplitudy w jeszcze szerszym zakresie. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo duże amplitudy i zapewnić wymaganą intensywność ultradźwiękową dla wymagających zastosowań. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7.
Precyzyjne ustawienia amplitudy oraz stałe monitorowanie parametrów procesu ultradźwiękowego za pomocą inteligentnego oprogramowania dają możliwość oddzielenia katody od folii aluminiowej, a także wymywania minerałów i metali z zużytych baterii litowo-jonowych w najbardziej efektywnych warunkach ultradźwiękowych. Optymalna syrenacja dla najbardziej efektywnego recyklingu baterii Li-ion!
Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 w trudnych warunkach pracy i w wymagającym otoczeniu. Dzięki temu urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są niezawodnym narzędziem pracy, które spełnia wymagania procesu recyklingu.

Najwyższa jakość – Zaprojektowane i wyprodukowane w Niemczech

Jako firma rodzinna i prowadzona przez rodzinę, Hielscher stawia na najwyższą jakość swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie ultradźwięki są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow koło Berlina w Niemczech. Solidność i niezawodność urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher czyni z nich konia roboczego w Państwa produkcji. Praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach jest naturalną cechą charakterystyczną wysokowydajnych sond ultradźwiękowych i reaktorów firmy Hielscher.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


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

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.


Fakty Warto wiedzieć

Baterie litowo-jonowe

Akumulator litowo-jonowy, również akumulator litowo-jonowy, jest rodzajem akumulatora, który można ładować. W porównaniu z bateriami ołowiowymi i niklowymi, urządzenia litowo-jonowe wykorzystują jako przewodnik katodę, anodę i elektrolit.
Jak wszystkie baterie, baterie litowo-jonowe magazynują energię chemiczną, która jest następnie przetwarzana na energię elektryczną w celu dostarczenia statycznego ładunku elektrycznego do zasilania.
Baterie litowo-jonowe są powszechnie stosowane w przenośnych urządzeniach elektronicznych, takich jak laptopy, smartfony, a także w pojazdach elektrycznych. Zastosowanie akumulatorów litowo-jonowych budzi również coraz większe zainteresowanie firm wojskowych i lotniczych.