Ультразвук робить переробку літій-іонних батарей більш ефективною

Літій є дефіцитним і високоціннім матеріалом, присутнім у високоефективних батареях, таких як літій-іонні батареї. Літій є найціннішим матеріалом, який відновлюється при переробці літій-іонних батарей, а також інші мінерали і метали, такі як кобальт, марганець, нікель, мідь і алюміній є цінними металами для відновлення. Ультразвукова обробка високої інтенсивності використовується як високовисока агітація і техніка вимивання для вилучення, видалення та розчинення цінних мінералів і металів з відсахнутих батарей. Метод sonication є високоефективним, енергоефективним і легко доступний для установки на повно-комерційних об'єктах переробки.

Огляд: Процес переробки літій-іонного акумулятора

Процеси переробки можуть відрізнятися, оскільки компанії, що спеціалізються на переробці літій-іонних акумуляторів, розробляють і змінюють свої процеси до найвищої ефективності. Однак для того, щоб відновити цінні матеріали, такі як літій з батарей, необхідні наступні кроки:
Спочатку пластикова кришка акумулятора розбилася і виймається. Після цього голу батарею кладуть в рідкий азот з метою нейтралізації реактивних, вибухонебезпечних речовин. Цей крок гарантує, що раптове вивільнення всього збереженого енергоспоживання і подальшого запалювання і вибуху, пов'язаних з ними, попереджені.
Після цих приготування батарея потім поміщається на толер, де батарея відкрита пилою, щоб можна було зняти і відкриту оболонку. Роздягнені до ядра акумулятора, катод, анод і сепаратор витягуються і поміщаються в духовку, де їх сушать протягом 24 годин при температурі близько 60-120°C. Перед обробкою металоекстракції ізольовані електроди, тобто катод і анод, повинні бути додатково розібрані. Оскільки катодний матеріал, як правило, прилипає до алюмінієвої фольги сипучим, зазвичай полівініліден фтором (ПВДФ) або політетрафлуоретиленом (PTFE), то непростим завданням є видалення катода і алюмінієвої фольги один від одного. Щоб правильно відокремити катодний матеріал від фольги, ультразвукова сепарація виявилася високоефективною, швидкою та економічною обробкою. Але ультразвукова ініціювання процесу на цьому не зупиняється. Ультразвукове промивка металів і мінералів, таких як кобальт, марганець, нікель, мідь і алюміній сприяє видобутку металу і збільшує врожайність відновлених металів.

Ультразвукова кавітація для розділення катодів

Ультразвук відокремлює катодні матеріали від алюмінієвої фольги ефектами акустичної кавітації. Акустична або ультразвукова кавітація визначається локально високим тиском, високими температурами і їх подальшими падіннями, що призведе до відповідних перепадів тиску і температури, а також інтенсивних мікротурбулентності і високовисоких мікро-струменів. Ці кавітаційні сили впливають на межі поверхні, сприяють масовому переносі і викликають ерозію. Генеруючи такі інтенсивні сили хімічного, фізичного, теплового і механічного характеру, ультразвукова кавітація створює необхідну збудження і масову передачу, щоб зламати органічну структуру сипучих речовин, що використовуються в літій-іонних батареях для фіксації катода до колектора / алюмінієвої фольги.
Незважаючи на те, що механічної агітації, такої як тільки помішування, недостатньо, щоб ефективно відокремити матеріал катода від алюмінієвої фольги, ультразвук високої інтенсивності забезпечує необхідну сонохімічну і сономеханічну енергію, щоб повністю видалити катодний матеріал з колекторів. На відміну від механічного перемішування, ультразвукова кавітація породжує інтенсивні турбулентності, локально високі температури і тиски, а також збудження, струмінні і рідкі струмені, які розбивають сполучну обробку, наприклад, PVDF або PTFE, які з'єднують катод з аль-фольгою, і розмиває поверхню обох, катода і аль фольги. Тим самим зв'яза між обома матеріалами належним чином знецінюються, а катод і алюмінієва фольга ефективно відокремлюються.
Наприклад, ультразвукова сепарація призводить до високої ефективності видалення катода на 99% з використанням N-метил-2-пірролідону (NMP) як розчинника при 70°C (240 Вт ультразвукова потужність і 90 хв ультразвукового часу обробки). Оскільки ультразвукова розділення катода рівномірно розсіює матеріал і запобігає більшим агломератам, полегшується подальший процес промивання металу.
Дізнайтеся більше про ультразвукове розшарування електродів з метою відновлення активних матеріалів і поточної колекторної фольги!

Ультразвукове вимивання корисних копалин

Ультразвукові кавітаційні ефекти, описані вище, також сприяють вимиванню металів з відпрацьованих батарей. Високоінтенсивний ультразвук не тільки використовується для вилучення мінералу при переробці акумуляторів, але також часто використовується в гідрометалургії та вимиванні дорогоцінних руд (наприклад, гірничодобувні хвостосховища). Високі локалізовані температури, тиск і сили зсуву посилюють вилуговування металу і значно підвищують ефективність вилуговування. У той час як в кавітаційних гарячих точках виникають локалізовані дуже екстремальні температури до 1000 К, загальні умови вилуговування вимагають лише м'якої температури близько 50-60°С. Це робить ультразвукову рекуперацію металу енергоефективною та економічною.
Ультразвукова вимивка мінералів з відтратих літій-іонних батарей характеризується високими показниками відновлення та ефективністю. Наприклад, сірчана кислота (H2SO4) успішно використовувалася як вимивний засіб при наявності перекису водню (H2O2) під час ультразвукового мінерального відновлення з катода. Ультразвукове вимивання сірчаною кислотою призвело до відновлення 94,63% для кобальту, і 98,62% для літію відповідно.
Ультразвукова вимивка з органічною лимонної кислотою (C6H8O7· H2O) призводить до дуже високих відновлень міді та літію, отримання 96% міді та майже 100% літію з відтратеровані літій-іонні батареї.

Простий і безпечний: ультразвукове масштабування від техніко-економічних обґ тестів до промислової переробки

Високоекономічне ультразвукове обладнання для переробки літій-іонних батарей легко доступне для лавкової, пілотної та промислової установки. Оскільки ультразвукова розділення катодів і ультразвукове вимивання мінералів від відпрацювлених батарей вже налагоджені процеси, процес від перших випробувань, оптимізації до ваших конкретних технологічних вимог і встановлення повністю промислової ультразвукової сепарації та / або вимивання системи швидко і просто.

Високоедіючі ультразвукові апарати для переробки акумуляторів

Hielscher Ultrasonics постачає високоестійких ультразвукових апаратів будь-якого розміру та потужності. З UIP16000 (16kW) Hielscher виробляє найпотужніший ультразвуковий процесор у всьому світі. UIP16000, а також всі інші промислові ультразвукові системи можуть бути легко кластери до необхідної потужності обробки. Всі ультразвукові апарати Hielscher побудовані для роботи 24/7 під повним навантаженням і у вимогливих середовищах.
Hielscher Ультразвук’ промислові ультразвукові процесори можуть доставляти дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно запускати в роботі 24/7. Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди.

Ультразвукові зонди і sono-реактори для будь-якого обсягу

Асортимент продукції Hielscher Ultrasonics охоплює весь спектр ультразвукових процесорів від компактних лабораторних ультразвукових апаратів над лавковими та пілотними системами до повністю промислових ультразвукових процесорів з потужністю обробки вантажівок на годину. Повний асортимент продукції дозволяє запропонувати Вам найбільш підходяще ультразвукове обладнання для вашого застосування, технологічної потужності та виробничих цілей.

Точні керовані амлітики для оптимальних результатів

Всі ультразвукові процесори Hielscher точно контролюються і тим самим надійні робочі коні в R&D і виробництво. Амплітуда є одним з найважливіших параметрів процесу, які впливають на ефективність і ефективність сонохімічно і сономеханічно індукованої реакції. Всі ультразвукові ультразвукові’ процесори дозволяють точно встановити амлітуду. Сонороди і бустер роги аксесуари, які дозволяють змінювати апертуту в ще більш широкому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть постачти дуже високі амлети і забезпечити необхідну ультразвукова інтенсивність для вимогливих додатків. Апертиви до 200μm можуть бути легко працювати в 24 / 7 операції.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають можливість відокремити катод від алюмінієвої фольги, а також вивести мінерали та метали з відпрацювлених літій-іонних батарей в найбільш ефективних ультразвукових умовах. Оптимальна sonication для найбільш ефективної переробки літій-іонних батарей!
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 на важких умовах і у вимогливих середовищах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним інструментом роботи, який відповідає вашим вимогам процесу переробки.

Найвища якість – Дизайн і виготовлений в Німеччині

Як сімейний і сімейний бізнес, Hielscher пріоритети найвищих стандартів якості для своїх ультразвукових процесорів. Всі ультразвукові компанії розроблені, виготовлені та ретельно перевірені в нашому штаб-квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Надійність і надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його робочим конем у вашому виробництві. 24/7 експлуатація під повним навантаженням і у вимогливих середовищах є природною характеристикою високопродуктивних ультразвукових зондів і реакторів Hielscher.

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв: