Ultrazvočni naredi litij-ionska baterija recikliranje bolj učinkovito

Litij je malo in zelo dragocen material, prisoten v visoko zmogljivih baterijah, kot so Li-ione baterije. Litij je najkožnejši material, ki ga izterjamo pri recikliranje li-ionskih baterij, pa tudi drugi minerali in kovine, kot so kobalt, mangan, nikelj, baker in aluminij, so dragocene kovine za predelavo. Ultrasonication visoke intenzivnosti se uporablja kot visoko šmirna vznemirjenje in izpiranje tehnike za pridobivanje, odstranjevanje in raztapljanje dragocenih mineralov in kovin iz izrabljene baterije. Metoda sonikacije je zelo učinkovita, energetsko učinkovita in je takoj na voljo za vgradnjo v celokomercialne reciklaže.

Pregled: Postopek recikliranje baterije Li-Ion

Postopki recikliiranja se lahko razlikujejo, saj podjetja, specializirana za recikliranje li-ionih baterij, razvijajo in spreminjajo svoje procese v najvišjo učinkovitost. Za izterjavo dragocenih materialov, kot je litij iz baterij, pa so potrebni naslednji koraki:
Najprej se plastični pokrov baterije razčleni in odstrani. Potem se gola baterija da v tekoči dušik, da se nevtralizirajo reaktivne, eksplozivne snovi. Ta korak poskrbi, da se prepreči nenadno sproščanje vse shranjene energije ter naslednji vžig in eksplozija, povezana s tem.
Po teh pripravljalnih korakih se baterija nato namesti na tokar, kjer se baterija odpre z žago, tako da se lahko odstrani tudi zunaj lupina. Odvlečemo do jedra baterije, katodo, anodo in ločnico izvlečemo in postavimo v pečico, kjer se posušijo 24 h pri približno 60-120°C. Pred obdelavo za ekstrakcijo kovin je treba izolirane elektrode, to je katodo in anodo, nadalje razstaviti. Ker se katodnega materiala na splošno oklepa aluminijasta folija z zaklepom, polivinilidenom fluoridom (PVDF) ali politetrafluoroetilenom (PTFE), je težko odstraniti katodo in aluminijasto folijo drug iz drugega. Za pravilno ločevanje katodnega materiala od folije se je izkazalo, da je ultrazvočna ločitev zelo učinkovita, hitra in ekonomična obdelava. Toda ultrazvočna intenzivnost procesa se tu ne ustavi. Ultrazvočno izpiranje kovin in mineralov, kot so kobalt, mangan, nikelj, baker in aluminij spodbuja pridobivanje kovin in povečuje donos predelanih kovin.

Ultrazvočna kavitacija za ločevanje katod

Ultrasonication loči katodnih materialov od aluminija folije z učinki akustične kavitacije. Akustična ali ultrazvočna kavitacija je določena z lokalnimi visokimi tlaki, visokimi temperaturami in njihovimi naslednjimi padci, ki so posledica ustreznih pritiskov in temperaturnih razlikoval, pa tudi intenzivnih mikroturbulencah in visoko štrlečih mikro-mlatih. Te kavitacialne sile vplivajo na površinske meje, spodbujajo prenos mase in povzročajo erozijo. Ustvarjanje tako intenzivnih sil kemijske, fizikalne, toplotne in mehanske narave, ultrazvočna kavitacija ustvarja zahtevano vznemirjenje in prenos mase, da se zlomi organska struktura za zabojnika, ki se uporablja v litij-ionske baterije za fiksiranje katode na kolektor / aluminij folijo.
Medtem ko mehanska vznemirjenost, kot je mešanje samo, ni dovolj za učinkovito odstranitev katodnega materiala iz aluminijaste folije, ultrasonication visoke intenzivnosti zagotavlja potrebno sonokemično in sonomehansko energijo za popolno odstranitev katodnega materiala iz zbiralnikov. V nasprotju z mehanskim mešanjem ultrazvočna kavitacija ustvarja intenzivne turbulence, lokalno visoke temperature in pritiske kot tudi vznemirjenje, pretakanje in tekoča letala, ki razgradijo zavezo, npr. PVDF ali PTFE, ki povezujejo katodo z Al folijo, in erozira površino obeh, katoda in Al folijo. Zato je zaklep med obema materialoma ustrezno uničen, katoda in aluminijasta folija pa se učinkovito ločujeta.
Ultrazvočna ločitev na primer pri 99% uporabi N-metil-2-pirolidon (NMP) kot topilo pri 70 °C (ultrazvočna moč 240 W in 90 min ultrazvočni čas obdelave). Ker ultrazvočno ločevanje katod razteguje material in preprečuje večje strdke, je olajšan postopek izpiranja kovin.
Preberite več o ultrazvočni elektrodi delaminacijo, da bi dobili aktivne materiale in tekoče kolektor folije!

Ultrazvočno izliv mineralov

Ultrazvočni kavitacialni učinki, opisani zgoraj, spodbujajo izpiranje kovin iz izrabljene baterije, preveč. Ultrasonication visoke intenzivnosti se ne uporablja samo za obnovitev minerala pri recikliranje baterij, ampak se pogosto uporablja tudi v hidrometalivrgiji in izpuščanju dragocenih rud (npr. rudarskih repov). Visoke lokalizirane temperature, pritiski in omejevanje sile povečujejo izliv kovin in znatno povečajo učinkovitost izliva. Medtem ko se v kavitacijskih vročih mestih pojavijo lokalizirane zelo ekstremne temperature do 1000 K, splošni pogoji za izliv zahtevajo le blago temperaturo od približno 50 do 60 °C. Zaradi tega je ultrazvočna predelava kovin energijsko učinkovita in ekonomična.
Za ultrazvočno izpiranje mineralov iz izrabljenih Li-ionih baterij je značilna visoka stopnja okrevanja in učinkovitost. Na primer, žveplova kislina (H2SO4) je bila uspešno uporabljena kot sredstvo za izliv v prisotnosti vodikovega peroksida (H2O2) med ultrazvočno mineralno predelavo iz katode. Ultrazvočno izliv z žveplovo kislino je povzročilo stopnje okrevanja 94,63% za kobalt, oziroma 98,62 % za litij.
Ultrazvočni izliv z organsko citronska kislina (C6H8O7· H2O) ima za rezultat zelo visoke izterjave bakra in litija, saj iz izrabljene Li-ione baterije pridobiva 96 % bakra in skoraj 100% litija.

Preprosto in varno: Ultrazvočno lestvico-up od izvedljivosti testi za industrijsko recikliranje

Visoko zmogijiva ultrazvočna oprema za Recikliranje li-ionska baterija je takoj na voljo za vrhunsko, pilotno in industrijsko vgradnjo. Ker so ultrazvočno ločevanje katod in ultrazvočno izpiranje mineralov iz izrabljene baterije že uveljavljeni procesi, je proces od prvih poskusov, optimizacije do vaših specifičnih procesnih zahtev in montaže popolnoma industrijskega ultrazvočnega sistema ločevanja in/ali izlivov hiter in preprost.

Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za recikliranje baterij

Hielscher Ultrasonics dobavlja visoko zmogljivost ultrazvočnikov na kateri koli velikosti in zmogljivosti. Z UIP16000 (16kW) Hielscher proizvaja najmočnejši ultrazvočni procesor po vsem svetu. UIP16000 kot tudi vsi drugi industrijski ultrazvočni sistemi so lahko enostavno gruče na zahtevano zmogljivost obdelave. Vsi Hielscher ultrasonicatorji so zgrajeni za delovanje 24/7 pod polno obremenitvijo in v zahtevnih okoljih.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni predelovalci lahko dostavijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200μm je mogoče enostavno neprekinjeno izvajati v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude so na voljo prilagojeni ultrazvočni sonotrodi.

Ultrazvočne sonde in sono-reaktorji za vsako prostornino

Hielscher Ultrasonics paleta izdelkov zajema celoten spekter ultrazvočnih procesorjev od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatorjev nad bench-top in pilotnimi sistemi do popolnoma industrijskih ultrazvočnih procesorjev z zmogljivostjo obdelave tovorov tovornjakov na uro. Celoten nabor izdelkov nam omogoča, da vam ponudimo najbolj primerno ultrazvočno opremo za vašo aplikacijo, procesno zmogljivost in proizvodne cilje.

Natančno nadzorovati Amplitudes za optimalne rezultate

Vsi Hielscher ultrazvočni procesorji so natančno pod nadzorom in s tem zanesljivi delovni konji v R&D in proizvodnja. Amplitude je eden od ključnih procesnih parametrov, ki vplivajo na učinkovitost in učinkovitost sonokemično in sonomehansko inducirana reakcija. Vse Hielscher Ultrasonics’ procesorji omogočajo natančno nastavitev amplitude. Sonotrodes in booster rogovi so dodatki, ki omogočajo, da spremenite amplitudo v še širšem območju. Hielscher je industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoke amplitude in poda potrebno ultrazvočno intenzivnost za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200 μm lahko enostavno neprekinjeno izvajamo v 24/7 delovanju.
Natančna amplitudna nastavitev in stalno spremljanje ultrazvočnih procesnih parametrov preko pametne programske opreme vam dajejo možnost, da ločite katodo od aluminijaste folije, kot tudi za izpiranje mineralov in kovin iz izrabljene Li-ionskih baterij pod najučinkovitejšimi ultrazvočnimi pogoji. Optimalno sonication za najučinkovitejšo Recikliranje li-ionih baterij!
Robustnost Hielscherove ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje na težkih dolžnostih in v zahtevnih okoljih. S tem je Hielscherjeva ultrazvočna oprema zanesljivo delovno orodje, ki izpolnjuje vaše zahteve po postopku recikliranja.

Najvišja kakovost – Izdelano in izdelano v Nemčiji

Kot družinsko in družinsko podjetje Hielscher prednostno določa najvišje standarde kakovosti za svoje ultrazvočne procesorje. Vsi ultrazvočniktorji so zasnovani, izdelani in temeljito testirani v našem sedežu v Teltowu pri Berlinu v Nemčiji. Robustnost in zanesljivost Hielscherje ultrazvočne opreme, da je delovni konj v vaši proizvodnji. Delovanje 24/7 pod polno obremenitvijo in v zahtevnih okoljih je naravna značilnost Hielscherjevih ultrazvočnih sond in reaktorjev visoke zmogljivosti.

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators: