Berita Industri

Membongkar dan mengitar semula bateri litium besi fosfat

2021-10-14

Dalam bateri litium besi fosfat yang telah bersara, bateri yang tidak mempunyai nilai penggunaan langkah dan bateri selepas penggunaan langkah akhirnya akan dibongkar dan dikitar semula. Perbezaan antara bateri litium besi fosfat dan bateri bahan ternary ialah ia tidak mengandungi logam berat, dan pemulihan terutamanya adalah Li, P dan Fe. Nilai tambah produk pemulihan adalah rendah, jadi laluan pemulihan kos rendah perlu dibangunkan. Terdapat dua kaedah pemulihan utama: kaedah api dan kaedah basah.

Proses pemulihan kebakaran

Kaedah pemulihan kebakaran tradisional adalah untuk membakar elektrod pada suhu tinggi, membakar karbon dan bahan organik dalam serpihan elektrod. Baki abu yang tidak boleh dibakar akhirnya disaring untuk menghasilkan bahan serbuk halus yang mengandungi logam dan oksida logam. Prosesnya mudah, tetapi proses rawatannya panjang, dan pemulihan komprehensif logam berharga adalah rendah. Teknologi pemulihan kebakaran yang lebih baik adalah untuk mengeluarkan pengikat organik melalui pengkalsinan, memisahkan serbuk fosfat besi litium dari kepingan aluminium foil untuk mendapatkan bahan fosfat besi litium, dan kemudian menambah bahan mentah yang sesuai untuk mendapatkan nisbah mol litium, besi dan fosforus yang diperlukan, dan mensintesis fosfat besi litium baharu dengan kaedah fasa pepejal suhu tinggi. Mengikut pengiraan kos, sisa bateri litium besi fosfat boleh dikitar semula dengan kaedah kebakaran dan kering yang lebih baik, tetapi fosfat besi litium baru yang disediakan oleh proses pemulihan ini mempunyai banyak kekotoran dan prestasi yang tidak stabil.

Proses pemulihan basah

Pemulihan basah terutamanya melalui larutan asid dan alkali untuk membubarkan ion logam dalam bateri fosfat besi litium, selanjutnya menggunakan pemendakan, penjerapan dan cara lain untuk mengekstrak ion logam terlarut dalam bentuk oksida, garam dan bentuk lain, kebanyakan proses tindak balas menggunakan H2SO4, NaOH, H2O2 dan reagen lain. Proses pemulihan basah adalah mudah, keperluan peralatan tidak tinggi, sesuai untuk pengeluaran berskala besar perindustrian, adalah yang paling dikaji oleh sarjana, juga merupakan laluan rawatan bateri litium ion sisa arus perdana di China.

Pemulihan bateri litium besi fosfat terutamanya elektrod positif. Apabila memulihkan elektrod positif litium besi fosfat melalui proses basah, pengumpul kerajang aluminium hendaklah diasingkan daripada bahan aktif elektrod positif terlebih dahulu. Salah satu kaedah adalah dengan menggunakan larutan lye untuk melarutkan pengumpulan cecair, dan bahan aktif tidak bertindak balas dengan lye, boleh ditapis untuk mendapatkan bahan aktif. Kaedah kedua ialah menggunakan pelarut organik untuk membubarkan pengikat PVDF, supaya bahan anod fosfat besi litium dan kerajang aluminium dipisahkan, penggunaan semula kerajang aluminium, bahan aktif boleh menjadi rawatan berikutnya, pelarut organik boleh dirawat dengan penyulingan, untuk mencapai kitar semula. Berbanding dengan kedua-dua kaedah, kaedah kedua lebih selamat kepada alam sekitar. Pemulihan litium besi fosfat dalam elektrod positif adalah pembentukan litium karbonat. Kaedah pemulihan ini mempunyai kos yang rendah dan diguna pakai oleh kebanyakan perusahaan kitar semula besi fosfat litium, tetapi komponen utama fosfat besi fosfat besi litium (95%) belum dikitar semula, mengakibatkan pembaziran sumber.

Kaedah pemulihan basah yang ideal adalah untuk menukar bahan katod litium ferus fosfat sisa kepada garam litium dan fosfat besi untuk merealisasikan pemulihan Li, Fe dan P.  Jika fosfat ferus litium ingin menjadi garam litium dan fosfat besi, adalah perlu untuk mengoksidakan ferus kepada besi trivalen, dan gunakan larut lesap asid atau larut lesap alkali untuk melarutkan litium. Sesetengah sarjana memisahkan kepingan aluminium dan fosfat besi litium dengan pengkalsinan pengoksidaan, dan kemudian memperoleh fosfat besi mentah dengan larut lesap dan pengasingan asid sulfurik. Natrium karbonat digunakan untuk memendakan litium karbonat dalam penyingkiran larutan. Penghabluran penyejatan turasan untuk mendapatkan produk natrium sulfat kontang yang dijual sebagai produk sampingan; Fosfat besi mentah diperhalusi lagi untuk mendapatkan fosfat besi gred bateri, yang boleh digunakan dalam penyediaan bahan fosfat besi litium. Teknologi ini telah agak matang selepas bertahun-tahun penyelidikan.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy