Vorrichtung zum Zerkleinern geladener Lithium-Altbatterien und zur Rückgewinnung von Elektrolyt
Veröffentlichungszeit:2022-11-19 Quelle:Lithium Battery Recycling Machine Teilen:
Heute sprechen wir über eine Art von genutzter Energie Recycling von Lithium-Batterien Vorrichtung zum Zerkleinern und zur Rückgewinnung von Elektrolyten. Batterien sind sicherlich kein Fremdwort mehr; da Verkehrsmittel, Kommunikationsgeräte usw. mittlerweile sehr weit entwickelt sind, hat sich auch die Art der Nutzung der Geräte verändert, und somit unterscheiden sich auch die darin verwendeten Batterien. Heute wollen wir darüber sprechen, wie man mit den in ausrangierten Fahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien umgeht – ist das der richtige Weg?
Die Antriebsbatterie wird zunächst zur Energieverwertung und anschließend zur Rückgewinnung von Rohstoffen genutzt; heute befassen wir uns hauptsächlich mit einer Anlage zur Zerkleinerung und Elektrolyt-Rückgewinnung aus gebrauchten Lithium-Ionen-Batterien, also mit der Rückgewinnung von Rohstoffen.
Wir weisen darauf hin, dass die hier beschriebene Rohstoffverwertung kein Lithium-Eisenphosphat umfasst! Warum? Weil bei der direkten Verschrottung, Demontage und dem Recycling von Lithium-Eisenphosphat der Erlös begrenzt ist: Die Eisenanteile sind nicht wertvoll und der Lithiumgehalt ist sehr gering. Der wirtschaftliche Nutzen aus dem Recycling von 1 Tonne Lithium-Eisenphosphat liegt bei etwa 10.000, während der Erlös bei einer Zweitverwertung bei etwa 30.000–40.000 liegt. Aus diesen beiden Aspekten betrachtet eignet sich Lithium-Eisenphosphat daher besser für die Zweitverwertung.
Autobatterien – ternäre Lithiumbatterien – eignen sich besser für das ressourcenorientierte Recycling. Ternäre Batterien enthalten Nickel, Kobalt und Mangan, deren Preis relativ hoch ist; selbst bei direkter Demontage ist der Ertrag sehr beträchtlich. Im Vergleich dazu eignen sich ternäre Batterien also besser für die Demontage und das Recycling. Der Preis für die Demontage und das Recycling von ternären Batterien liegt bei 40.000–50.000 Yuan/Tonne. Wenn das demontierte Nickel-Kobalt-Mangan anschließend als Vorläufer für ternäre Materialien verwendet wird, ist der Preis höher; der Stückpreis beträgt beispielsweise bei Ningde Times 80.000 Yuan/Tonne.
Eine ternäre Lithiumbatterie besteht hauptsächlich aus Gehäuse, positivem Elektrodenmaterial, negativem Elektrodenmaterial, Kollektorflüssigkeit, Separator und Elektrolyt. Alle diese Materialien sind recycelbar; werden sie jedoch nicht zerkleinert und zerlegt, können die wertvollen Materialien und Komponenten der Altbatterie nicht zurückgewonnen werden. Der Elektrolyt macht etwa 12 % der Kosten der Batterie aus.
Der Elektrolyt der geladenen Lithiumbatterie wird unter sauerstoffarmen Bedingungen erhitzt und verflüchtigt. Als Wärmequelle dienen die Entladungswärme des geladenen, zerkleinerten Materials sowie die Restwärme der Abgase, die aus dem sauerstofffreien Crack- und Verbrennungssystem abgegeben werden; eine externe Zusatzwärmequelle ist nicht erforderlich. Die Anlage verfügt über Systeme zur Sauerstoffdetektion, automatischen Stickstoffnachspeisung, automatischen Temperaturregelung, Explosionsschutz und Wärmespeicherung sowie weitere Systeme, um sicherzustellen, dass das Verdampfungssystem weniger als 2 % Sauerstoff enthält: ein automatisches Heizsystem, das Stickstoff in Kohlendioxid umwandelt, sowie ein Wasser-Flüssigkeits-Heizsystem mit hohem Siedepunkt (140 °C), um die Materialtemperatur auf unter 140 °C zu halten und sicherzustellen, dass der Elektrolyt unterhalb von 140 °C schnell verdampft (in der Regel ist die Verdampfung innerhalb von 40 Sekunden abgeschlossen). Das System verfügt über geschlossene Ein- und Auslassöffnungen, externe Isolierung, eine Gaswegtrennung sowie Funktionen zur Verhinderung von Explosionen und vieles mehr. Während des Verdampfungs- und Transportprozesses kann das System unterbrochen werden; die Verdampfungsanlage w
Die Zerkleinerung und Aufbereitung von ausgedienten Lithium-Ionen-Akkus mittels physikalischer Zerkleinerungs- und Aufbrechverfahren ermöglicht nicht nur die Rückgewinnung wertvoller Metalle und damit wirtschaftliche Vorteile, sondern verhindert durch eine Vorrichtung zur thermischen Verflüchtigung des Elektrolyts auch, dass bei der Demontage und Zerkleinerung der ausgedienten Lithium-Ionen-Akkus schädliche Gase wie Elektrolyt-Emissionen in die Luft gelangen. Die gesamte Anlage und der Prozessablauf sind einfach und lassen sich leicht auf die Serienproduktion skalieren, um eine ressourcenschonende und hochwertige Verwertung der Abfälle zu erreichen.
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