Hielscher tecnologia de ultra-som

Ultrassônicos torna a reciclagem da bateria de íons de lítio mais eficiente

O lítio é um material escasso e altamente valioso presente em baterias de alto desempenho, como baterias de íons de lítio. O lítio é o material mais valioso que é recuperado na reciclagem de baterias li-íons, mas também outros minerais e metais como cobalto, manganês, níquel, cobre e alumínio são metais valiosos para recuperação. A ultrassonização de alta intensidade é usada como técnica de agitação e lixiviação de alta cisalhamento para extrair, remover e dissolver minerais e metais valiosos de baterias gastas. O método de sonicação é altamente eficaz, eficiente em termos de energia, e está prontamente disponível para instalação em instalações de reciclagem totalmente comerciais.

Visão geral: O processo de reciclagem de baterias li-íon

Os processos de reciclagem podem variar à medida que empresas especializadas em reciclagem de baterias Li-ion desenvolvem e modificam seus processos para maior eficiência. No entanto, para recuperar materiais valiosos como o lítio das baterias, são necessárias etapas seguintes:
Primeiro, a tampa plástica da bateria é quebrada e removida. Depois, a bateria nua é colocada em nitrogênio líquido para neutralizar substâncias reativas e explosivas. Esta etapa garante que uma liberação súbita de toda a energia armazenada e a ignição e explosão subsequentes associadas são impedidas.
Após essas etapas preparatórias, a bateria é então colocada em um torno, onde a bateria é aberta com uma serra, para que a camada externa possa ser removida. Despojados até o núcleo da bateria, o cátodo, ânodo e separador são extraídos e colocados em um forno, onde são secos por 24 h a aproximadamente 60-120°C. Antes do tratamento de extração metálica, os eletrodos isolados, ou seja, cátodo e ânodo, devem ser ainda mais desmontados. Uma vez que o material do cátodo é geralmente aderido à folha de alumínio por uma pasta, comumente flúor de polivinida (PVDF) ou politetrafluoroetileno (PTFE), é uma tarefa difícil remover cátodo e folha de alumínio um do outro. Para separar adequadamente o material do cátodo da folha, a separação ultrassônica tem sido comprovadamente um tratamento altamente eficiente, rápido e econômico. Mas a intensificação do processo ultrassônico não para por aqui. A lixiviação ultrassônica de metais e minerais como cobalto, manganês, níquel, cobre e alumínio promove a extração metálica e aumenta o rendimento dos metais recuperados.

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

UIP4000hdT – Processador ultrassônico 4kW para reciclagem de bateria li-íon

Pedido de informação





Ultrassônicos para a recuperação altamente eficiente de

  • Lítio
  • cobalto
  • manganês
  • Níquel
  • cobre
  • alumínio
  • LiCoo2
  • Grafite

Cavitação Ultrassônica para Separação de Cátodo

A ultrassônica separa os materiais do cátodo da folha de alumínio pelos efeitos da cavitação acústica. A cavitação acústica ou ultrassônica é determinada por altas pressões, altas temperaturas e suas quedas subsequentes, resultando em respectivos diferenciais de pressão e temperatura, bem como micro-turbulências intensas e micro-jatos de alta cisalhamento. Essas forças cavitacionais afetam os limites da superfície, promovem a transferência de massa e causam erosão. Gerando forças tão intensas de natureza química, física, térmica e mecânica, a cavitação ultrassônica cria a agitação e transferência de massa necessárias para quebrar a estrutura orgânica da pasta usada em baterias de íons de lítio para fixar o cátodo ao coletor/folha de alumínio.
Embora a agitação mecânica, como a agitação por si só, seja insuficiente para separar o material do cátodo efetivamente da folha de alumínio, a ultrassônica de alta intensidade fornece a energia sonora e sonomecânica necessária para remover completamente o material do cátodo dos coletores. Em contraste com a agitação mecânica, a cavitação ultrassônica gera turbulências intensas, temperaturas e pressões localmente altas, bem como agitação, fluxo e jatos líquidos, que quebram o fichário, por exemplo, PVDF ou PTFE, que conectam o cátodo à folha de Al, e corroe a superfície de ambos, cátodo e folha de Al. Assim, a pasta entre ambos os materiais é devidamente destruturada e a folha de cátodo e alumínio são efetivamente separadas.
Por exemplo, a separação ultrassônica resulta em alta eficiência da remoção do cátodo de 99% usando N-metil-2-pyrrolidone (NMP) como solvente a 70°C (240 W de potência ultrassônica, e 90 min tempo de processamento ultrassônico). Uma vez que a separação do cátodo ultrassônico dispersa o material uniformemente e previne aglomerações maiores, o processo subsequente de lixiviação metálica é facilitado.

Lixiviação ultrassônica de minerais

Os efeitos cavitacionais ultrassônicos descritos acima promovem o lixiviação de metais de baterias gastas, também. A ultrassonização de alta intensidade não é usada apenas para recuperar minerais na reciclagem de baterias, mas também é frequentemente usada na hidrometallurgia e na lixiviação de minérios preciosos (por exemplo, rejeitos de mineração). As altas temperaturas localizadas, pressões e forças de corte intensificam significativamente a lixiviação metálica e aumentam significativamente a eficiência do lixiviação. Enquanto nos pontos quentes cavitacionais ocorrem temperaturas muito extremas de até 1000 K, as condições gerais de lixiviação requerem apenas temperatura amena de aproximadamente 50-60°C. Isso torna a energia de recuperação de metais ultrassônicos eficiente e econômica.
A lixiviação ultrassônica de minerais de baterias de li-íon gastas é caracterizada por altas taxas de recuperação e eficiência. Por exemplo, o ácido sulfúrico (H2SO4) foi usado com sucesso como agente de lixiviação na presença de peróxido de hidrogênio (H2O2) durante a recuperação mineral ultrassônica do cátodo. O lixiviação ultrassônico com ácido sulfúrico resultou em taxas de recuperação de 94,63% para cobalto e 98,62% para lítio, respectivamente.
Lixiviação ultrassônica com ácido cítrico orgânico (C6H8O7· H2O) resulta em recuperações muito altas de cobre e lítio, obtendo 96% de cobre e quase 100% de lítio das baterias de Li-ion gastas.

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdT, uma poderosa batedeira industrial de alta tesoura de 4000watts para processamento inline, por exemplo, lixiviação de metais, separação de papel alumínio e papel alumínio, bem como extração de minerais de baterias de íons de lítio gastas.


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.

o UIP16000, um homogeneizador ultrassônico poderoso de 16.000 watts para extração mineral, lixiviação metálica e separação de cátodo na reciclagem de baterias

Vantagens da reciclagem de baterias ultrassônicas

  • alta eficiência
  • Técnica estabelecida
  • Operação simples
  • Baixo / não tóxico uso de solvente
  • Quase nenhuma emissão de exaustão / CO2 Pegada
  • seguro
  • favor do meio ambiente

Simples e Seguro: Escala ultrassônica dos testes de viabilidade à reciclagem industrial

UIP4000hdT célula de fluxo para sonication inline em escala industrialEquipamentos ultrassônicos de alto desempenho para reciclagem de baterias Li-ion estão prontamente disponíveis para instalação de bancada, piloto e industrial. Uma vez que a separação de cátodo ultrassônico e a lixiviação ultrassônica de minerais de baterias gastas já são processos estabelecidos, o processo desde os primeiros ensaios, a otimização até os requisitos específicos do processo e a instalação de um sistema de separação ultrassônica totalmente industrial e/ou lixiviação é rápido e simples.

Ultrassonicadores de alto desempenho para reciclagem de baterias

Hielscher Ultrasonics fornece ultrassons de alto desempenho em qualquer tamanho e capacidade. Com o UIP16000 (16kW), a Hielscher fabrica o processador ultrassônico mais poderoso do mundo. O UIP16000, bem como todos os outros sistemas ultrassônicos industriais podem ser facilmente agrupamentos para a capacidade de processamento necessária. Todos os ultrassonicadores Hielscher são construídos para operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em plena carga e em ambientes exigentes.
Hielscher Ultrasonics’ processadores ultrassônicos industriais podem fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis.

Sondas ultrassônicas e sono-reatores para qualquer volume

A linha de produtos Hielscher Ultrasonics cobre todo o espectro de processadores ultrassônicos, desde ultrassonicadores compactos de laboratório sobre sistemas de bancada e piloto até processadores ultrassônicos totalmente industriais com a capacidade de processar cargas de caminhões por hora. Toda a gama de produtos nos permite oferecer os equipamentos ultrassônicos mais adequados para sua aplicação, capacidade de processo e metas de produção.

Amplitudes controláveis precisas para resultados ótimos

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Todos os processadores ultrassônicos Hielscher são precisamente controláveis e, portanto, cavalos de trabalho confiáveis em R&D e produção. A amplitude é um dos parâmetros de processo cruciais que influenciam a eficiência e eficácia das reações sonoraquimicamente e sonomecanicamente induzidas. Todos os Ultrassônicos Hielscher’ os processadores permitem a configuração precisa da amplitude. Sonotrodes e chifres de reforço são acessórios que permitem modificar a amplitude em uma gama ainda maior. Os processadores ultrassônicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito altas e fornecer a intensidade ultrassônica necessária para aplicações exigentes. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7.
Configurações de amplitude precisas e o monitoramento permanente dos parâmetros do processo ultrassônico através de software inteligente dão-lhe a possibilidade de separar o cátodo da folha de alumínio, bem como para lixiviar minerais e metais de baterias de li-íon gastas sob as condições ultrassônicas mais eficazes. Sonicação ideal para a reciclagem mais eficiente da bateria li-íon!
A robustez dos equipamentos ultrassônicos da Hielscher permite a operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e em ambientes exigentes. Isso faz do equipamento ultrassônico da Hielscher uma ferramenta de trabalho confiável que atende aos requisitos do seu processo de reciclagem.

Alta Qualidade – Projetado e fabricado na Alemanha

Como um negócio familiar e familiar, a Hielscher prioriza os mais altos padrões de qualidade para seus processadores ultrassônicos. Todos os ultrassonicadores são projetados, fabricados e completamente testados em nossa sede em Teltow, perto de Berlim, Alemanha. Robustez e confiabilidade do equipamento ultrassônico de Hielscher fazem dele um cavalo de trabalho em sua produção. A operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes exigentes, é uma característica natural das sondas e reatores ultrassônicos de alto desempenho da Hielscher.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 00,2 a 4 L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 de 10L / min UIP4000hdT
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

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Por favor, use o formulário abaixo para solicitar informações adicionais sobre processadores ultrassônicos, aplicativos e preço. Ficaremos felizes em discutir seu processo com você e oferecer-lhe um sistema ultrassônico atendendo aos seus requisitos!









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

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.


Fatos, vale a pena conhecer

Baterias de íons de lítio

Uma bateria de íons de lítio, também bateria de íons de lítio, é um tipo de bateria recarregável. Comparados com baterias à base de chumbo e níquel, os dispositivos de íons de lítio usam um cátodo, um ânodo e eletrólito como condutor.
Como todas as baterias, as baterias li-íon armazenam energia química, que é então convertida em energia elétrica, a fim de fornecer uma carga elétrica estática para a energia.
Baterias de íons de lítio são comumente usadas para eletrônicos portáteis, como laptops, telefones inteligentes e veículos elétricos. A aplicação de baterias li-íons evoca também o crescente interesse das empresas militares e aeroespaciais.