En quoi les batteries au lithium peuvent-elles être recyclées ?

Heure de sortie：2026-08-06 Source：Machine de recyclage des piles au lithium Partager：

Les batteries lithium-ion usagées contiennent des métaux tels que le cobalt, le nickel, le lithium, le cuivre et l'aluminium. Le lithium, en particulier, est un matériau essentiel utilisé dans les véhicules à énergie nouvelle, les batteries externes portables et d'autres domaines. Par conséquent, ces métaux présents dans les batteries lithium-ion usagées peuvent être récupérés et réutilisés. Quels sont donc les matériaux précieux pouvant être récupérés à partir des batteries lithium-ion ? Les principaux produits issus de ce processus comprennent des précurseurs de qualité batterie (tels que le carbonate de lithium, le lithium, le cobalt et le nickel), ainsi que du cuivre, de l’aluminium, du graphite et du fer. Une fois extraits, ces matériaux peuvent être utilisés directement dans la fabrication de nouvelles batteries lithium-ion ou comme matières premières industrielles.

Composés du lithium

Carbonate de lithium, hydroxyde de lithium. Dans un premier temps, les batteries lithium-ion usagées sont broyées puis tamisées à l'aide d'un machine de recyclage des batteries au lithium. La « masse noire » de haute pureté est isolée, puis soumise à un four de calcination à haute température afin d’éliminer le liant et le carbone conducteur, ce qui facilite l’extraction ultérieure. Le matériau calciné est ensuite mélangé à une solution acide (telle que l’acide sulfurique ou l’acide chlorhydrique) ou à une solution alcaline (telle que l’hydroxyde de sodium). La réaction se déroule sous chauffage et agitation, ce qui permet au lithium de passer dans la solution sous forme ionique. Le lixiviat contient une grande quantité d’impuretés (telles que Fe³⁺, Al³⁺ et Cu²⁺), qui doivent être éliminées par précipitation chimique, extraction par solvant ou échange d’ions. Ensuite, une solution de carbonate de sodium (à une concentration de 10 à 20 %) est ajoutée à la solution purifiée et la réaction est maintenue pendant 1 à 2 heures à une température comprise entre 60 et 80 °C. Cela produit un précipité de carbonate de lithium. Le précipité doit subir plusieurs lavages (afin d’éliminer les impuretés telles que le sodium et le chlore) avant d’être chauffé et séché. Ce procédé permet finalement d’obtenir du carbonate de lithium de qualité batterie, qui peut être utilisé directement dans la production de nouvelles batteries lithium-ion. Les composés de lithium constituent les matériaux les plus précieux issus du recyclage des batteries lithium-ion.


Cobalt et lithium

Les batteries lithium-ion usagées sont d'abord traitées à l'aide d'équipements de broyage à sec afin de produire de la « Black Mass ». Celle-ci est ensuite soumise à une calcination à haute température pour éliminer les impuretés organiques et le noir de carbone. Le matériau est ensuite broyé et tamisé pour obtenir une « Black Mass » cathodique contenant des matières actives telles que le cobaltate de lithium. Le matériau subit ensuite une réduction et une lixiviation acide afin de dissoudre le métal. Des acides inorganiques, tels que l’acide sulfurique, sont ajoutés à la poudre, ainsi qu’un agent réducteur. Le Co³⁺ insoluble est réduit en Co²⁺ et libéré dans la solution. Une purification supplémentaire et une élimination des impuretés sont ensuite effectuées pour séparer les impuretés. Un agent oxydant est ajouté pour ajuster le pH, transformant les impuretés telles que le fer et l’aluminium en hydroxydes, qui sont ensuite éliminés par précipitation et filtration. La solution restante contenant du cobalt et du lithium est conservée. Enfin, de l’oxalate d’ammonium est ajouté pour précipiter le cobalt. Après filtration, lavage et séchage, on obtient le précurseur de cobalt. Ce matériau peut être utilisé pour synthétiser des précurseurs ternaires ou des matériaux cathodiques.


Cuivre et aluminium

Les batteries lithium-ion usagées sont d'abord traitées à l'aide d'une machine de recyclage physique à sec. Après avoir subi plusieurs étapes de broyage et de tamisage, les batteries usagées produisent de la « masse noire » et un mélange de cuivre et d’aluminium. Ce mélange est traité à l’aide d’un séparateur cuivre-aluminium spécialisé et à la pointe de la technologie afin d’obtenir du cuivre et de l’aluminium de haute pureté. Le cuivre et l’aluminium sont ensuite fondus sous forme de ferraille ou utilisés pour prolonger la chaîne industrielle.

Graphite

Ce matériau présente une valeur de recyclage relativement faible. Les batteries lithium-ion usagées sont soumises à un broyage à sec, puis à une lixiviation par extraction humide. Une fois purifié, le graphite peut être réutilisé comme matériau actif pour les anodes.

Autres documents

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