パワーバッテリーのリサイクルの緊急性と現在の成熟した技術

2018年には中国の新エネルギー車の生産台数は100万台を超え、2020年には200万台を超え、在庫は500万台を超える。 2015年は、中国による新エネルギーの推進と応用の最初の年です。 2018年にはパワーバッテリーの大規模な廃棄が間もなく開始され、2019年に発生します。

この記事では、知識の3つの側面を紹介します。1つは、環境汚染に対するパワーバッテリーの深刻さです。第二に、パワーバッテリーリサイクルの経済性。第三に、パワーバッテリーリサイクルの主な技術、およびパワーバッテリーのリサイクルに関する推奨事項。

まず、環境汚染に対するパワーバッテリーの深刻さ

リチウムイオン電池の大規模な廃炉後は、廃棄物として環境に悪影響を及ぼし、一定の環境汚染を引き起こす必要があります。リチウムイオンパワーバッテリーは、水銀、カドミウム、鉛などの重金属を含まず、鉛酸バッテリー、リチウムイオンパワーバッテリーの金属イオン、負極のカーボンダスト、ストロングに比べて比較的環境に優しいです。電解質中のアルカリや重金属イオンは、土壌のpHの上昇など、深刻な環境汚染を引き起こす可能性があります。コバルトなどのリチウム-リチウムサブセル内の金属や電解質は、腸障害、難聴、心筋虚血などの症状を引き起こす可能性があります。現在、中国のバッテリーのリサイクル能力は限られており、使用済みバッテリーのほとんどは効果的に処分されていません。現在、使用済みバッテリーの主な処分方法は、固化と深部埋設、および廃坑での保管です。スケールが大きすぎると、自然環境になります。そして、人間の健康に対する潜在的な脅威。

一言で言えば、リチウムイオン電池が大規模に廃棄される場合、人々はそれらに細心の注意を払い、それらを真剣に受け止め、安全に取り扱う必要があります。

第二に、非鉄金属の回収と一次金属精製プロセスのエネルギー消費量ははるかに少ないです

データによると、三元電池のリチウムの平均含有量は1.9％、ニッケル12.1％、コバルト2.3％です。さらに、銅、アルミニウム、その他の比率も13.3％と12.7％に達しました。コバルトは、優れた延性と強磁性、耐熱性、耐食性、磁気特性を備えています。航空宇宙、機械製造、電気および電子、化学、セラミック、その他の産業分野で広く使用されています。 2015年には、世界で123,800トンのコバルト鉱石が生産され、コンゴ（金）では63,000トンのコバルト鉱石が生産され、50％以上を占めています。中国の生産量は7,700トンで、6.2％を占めています。中国にとって、コバルトは希少な資源です。したがって、使用済みバッテリーからコバルトをリサイクルして再利用することはますます経済的です。リチウムはパワーリチウム電池の主要元素であり、リチウム資源は自然界に広く分布しています。ただし、リチウム資源抽出プロセス業界には、より高い障壁があります。

新エネルギー車のドライブの需要が拡大するにつれて、ますます多くの企業がリチウム電池のリサイクルに注目し、バッテリーを介してバッテリーをリサイクルし、70％から90％の範囲の省エネのバッテリーを製造しています。バッテリーを介して原材料をリサイクルし、バッテリーを製造することは、省エネと排出削減において絶対的な利点があり、そのマクロレベルの経済性は自明です。

第三に、パワーバッテリーリサイクルチャネル分析

パワーバッテリーが自動車から廃止された後、充電および放電性能は車両の電力需要を満たすことができませんが、バッテリー内の化学組成は変化せず、電力要件よりも低い場所に適用できます。車、エネルギー貯蔵または関連する電源を使用します。基地局や街灯、低速電気など、撤去されてようやくリサイクルシステムに入る。要約すると、2つのループプロセスに分けられます。

1つのはしごの使用：

バッテリーの容量が減少するため、バッテリーは電気自動車を正常に動作させることができず、電力貯蔵などの他の方法で使用することができます。 （注：バッテリー自体は廃棄されていません）

2解体とリサイクル：

バッテリーの容量が大幅に消耗しているため、バッテリーを使用できなくなりました。バッテリーのみをリサイクルし、価値のある再生可能資源を回収しています。

中国政府は、生産者責任の拡大システムを明示的に採用しています。しかし、このシステムの実装はまだ把握されていません。リサイクルチャネルはまだ確立されておらず、これは緊急に解決する必要のある重要な問題です。

現在、チャネルがあります。

1リサイクル小さなワークショップ

場所が広く、リサイクルコストが安い。ただし、これらの小さなワークショップには技術的な保護手段がなく、セキュリティリスクが発生しがちです。

2プロのリサイクル会社

高度な技術と設備、標準化された技術、および包括的な強度を備えた、パワーバッテリーリサイクルのバックボーン企業です。しかし、これらのビジネスが収益性があることをどのように保証しますか？市場はまだ成長しておらず、政府の政策の実施方法などはまだ研究されていません。

3廃棄物リサイクル協会

廃棄物再利用協会には、多数の会員ユニット、幅広い連絡先、および比較的完全なリサイクルネットワークがあります。しかし、現在、そのような組織は、パワーバッテリーのリサイクル事業を行っていません。パワーバッテリーリサイクル市場を合理的にレイアウトする方法は？標準化された方法でそれを規制する方法は？やるべきことはまだたくさんあります。

第四に、廃リチウムイオン電池技術のリサイクル

さまざまな抽出プロセスの分類に従って、リチウムイオン電池のリサイクル技術は3つのカテゴリに分類できます。

（1）乾式回収技術

主に機械選別法と高温熱分解法（または高温冶金法）が含まれます。表（1）を参照してください。乾式回収プロセスは短く、金属の分離と回収の初期段階である回収は対象外です。主に、溶液などの媒体を通過せずに、主に物理的な選別と高温熱分解、バッテリーの粉砕と粗いメッシュの分類、または熱分解して有機物を除去してさらに除去することにより、材料または貴重な金属を直接回収する方法を指します使用する。要素はリサイクルされます。

（2）ウェットリサイクル技術

表（2）に示すように、ウェットリサイクル技術はより複雑ですが、各貴金属の回収率は比較的高いです。現在、使用済みニッケル水素電池とリチウムイオン電池を処分するための主要な技術です。湿式回収技術は、電極材料から浸出溶液に金属イオンを移動させるための移動媒体としてさまざまな酸アルカリ溶液を使用し、次にイオン交換、沈殿、吸着などを使用して、溶液から金属イオンを形で除去します。塩、酸化物などの。

（3）バイオリサイクル技術：

現在、バイオリサイクル技術の研究は始まったばかりであり、将来のリチウムイオン電池リサイクル技術の開発にとって理想的な方向性です。バイオリサイクル技術は、低コスト、低汚染、再利用性が特徴です。主に微生物浸出を利用してシステムの有用な部分を可溶性化合物に変換し、それを選択的に溶解して有効な金属を含む溶液を得、それによって標的部分を不純物部分から分離し、最終的にリチウムなどの貴重な金属を回収します。

リサイクルプロセス全体は、一般的に4つの部分に分けられます。（1）前処理部分。 （2）電極材料の修理。 （3）貴重な金属の浸出。 （4）化学精製。

最初のステップ：前処理プロセス。その目的は、古いリチウムイオン電池の貴重な部分を最初に分離して回収し、電極材料の付加価値の高い部分を効率的かつ選択的に収集して、その後の回収を容易にすることです。処理する。前処理プロセスは、一般に、破砕、粉砕、スクリーニング、および物理的分離を組み合わせたものです。

2番目のステップ：材料の分離。正極と負極の混合電極材料は、前処理段階での濃縮により得られます。 CoやLiなどの貴重な金属を分離して回収するには、混合電極材料を選択的に抽出する必要があります。材料分離のプロセスは、乾式回収、湿式回収、および生物学的回収に従って実行することもできます。

3番目のステップ：化学精製。目的は、浸出プロセスによって得られた溶液中のさまざまな高付加価値金属を分離、精製、および回収することです。

概要

1リチウムイオン電池は、鉛蓄電池よりも環境にやさしいですが、環境を汚染しています。大規模なパワーバッテリーの廃止措置に直面して、利用の基本的な方法は次のとおりです。まず、はしごの使用。第二に、使用済みリチウムイオン電池のリサイクル。

2廃リチウムイオン電池のリサイクル技術は成熟しているので、あまり気にしないでください。

3新エネルギー車の開発、まず、外部性への蒸気（チャイ）油の依存度の高まりに対する中国政府の対応。第二に、リチウムイオン電池は鉛蓄電池よりも環境に優しいです。第三に、リチウムイオン電池は環境保護の問題を生み出すので、私たちは対処できる成熟した技術を持っています。

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