Можно ли перерабатывать литиевые батареи?

Введение.

Литиевые аккумуляторы, как правило, могут подвергаться переработке, однако то, что это означает на практике, зависит от химического состава аккумулятора, его состояния, состава материалов, инфраструктуры сбора, логистики транспортировки, наличия предприятий по переработке и текущей рыночной экономики. Литиевый аккумулятор, который технически пригоден к переработке, может всё же направляться на длительное хранение или утилизацию, если сбор или переработка недоступны в данном регионе. способен в регионе.

Для оптовых покупателей аккумуляторов (B2B), дистрибьюторов ов, интеграторов, заказчиков OEM, импортёров, поставщиков аккумуляторов для жилых автофургонов и мобильных энергосистем, а также пользователей бытовых и коммерческих систем накопления энергии правильный вопрос звучит не как «Можно ли перерабатывать литиевые аккумуляторы?», а как «Что происходит с нашими аккумуляторами по окончании срока их полезной эксплуатации и на какие критерии следует обращать внимание при выборе поставщика, чтобы путь утилизации в конце жизненного цикла был ответственным и предсказуемым?» покупатель, который рассматривает переработку как составную часть процесса закупки, принимает более устойчивое решение. покупатель, который рассматривает переработку как составную часть процесса закупки, принимает более устойчивое Решение. покупатель, который рассматривает переработку как составную часть процесса закупки, принимает более устойчивое неспособны и коммерчески более разумный выбор, чем тот, кто рассматривает переработку как второстепенную задачу .

__________________________________________________________________________________________________

Можно ли перерабатывать литиевые аккумуляторы? ?

Да, литиевые аккумуляторы можно перерабатывать, однако смысл этого утверждения необходимо разделить на четыре отдельные категории:

Технически перерабатываемые. Материалы могут быть извлечены с помощью промышленных процессов. Различные химические составы требуют разных технологий и дают разные конечные продукты.

Экономически перерабатываемые. Стоимость извлечённых материалов достаточна для покрытия расходов на сбор, транспортировку и переработку. В настоящее время не все химические составы одинаково выгодно перерабатывать.

Многократного использования. Аккумулятор или его элементы могут использоваться в другом применении после испытаний. Это отдельный путь, отличный от переработки.

Утилизирован надлежащим образом. Если повторное использование, вторичное применение и переработка недоступны, аккумуляторы всё равно требуют контролируемой обработки, чтобы исключить их попадание в обычные потоки твёрдых бытовых отходов, на свалки и в небезопасные пути утилизации.

Литиевый аккумулятор не обязательно обладает всеми четырьмя свойствами одновременно. Аккумулятор LiFePO4 может быть технически пригоден к переработке, но экономически менее привлекателен по сравнению с аккумулятором NMC, поскольку в составе LiFePO4 отсутствуют кобальт и никель. Повреждённый литиевый аккумулятор не следует использовать повторно, даже если он сохраняет заряд. Аккумулятор в регионе без инфраструктуры сбора может храниться на складе вместо переработки.

Литиевые аккумуляторы не имеют единой химической основы. Химический состав элементов влияет на состав материалов, стоимость восстановления, технологические маршруты переработки, требования к безопасности и экономическую целесообразность вторичной переработки. Решения о закупке, игнорирующие особенности вторичной переработки в зависимости от химического состава, могут вызвать проблемы на последующих этапах как у покупателя, так и в рамках всей цепочки поставок.

Для базового понимания того, что такое литиевые аккумуляторы и почему химический состав имеет значение, см. [ Что такое литиевая батарея ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Что происходит к литиевому аккумулятору в конце срока службы?

Достижение литиевым аккумулятором конца срока полезной эксплуатации не означает единственного варианта дальнейшего использования. Возможные пути обращения с аккумуляторами после окончания срока службы включают продолжение эксплуатации, повторное использование, переоснащение, вторичную переработку и контролируемую утилизацию непригодных для восстановления остатков.

Продолжение эксплуатации. Аккумулятор не считается «исчерпавшим ресурс», только потому что он больше не соответствует исходным техническим характеристикам. Аккумулятор, утративший ёмкость для применения в электромобиле, может ещё много лет использоваться в стационарных системах хранения энергии, устройствах с низким энергопотреблением или сезонных приложениях.

Повторное использование. Повторное использование, как правило, означает, что та же самая батарея продолжает использоваться в том же применении, но с другим владельцем. Это может включать продажу бывших в употреблении батарей, ротацию аккумуляторов в арендованных автопарках или передачу между служебными транспортными средствами компании.

Перепрофилирование. При перепрофилировании батарее после тестирования назначается иное применение. Тяговая батарея, которая более не соответствует требованиям к запасу хода транспортного средства, иногда может использоваться в стационарных системах накопления энергии, автономных солнечных установках, системах освещения или других приложениях с меньшим энергопотреблением.

областях применения. Перепрофилирование требует оценки состояния здоровья батареи, испытаний на безопасность и зачастую повторной настройки параметров системы управления батареей (BMS) или внешней защиты.

Переработка. Переработка разрушает батарею на составляющие материалы, которые вновь поступают в производственную цепочку. Это отличается от повторного использования батареи в целом.

Окончательная утилизация. Если повторное использование, перепрофилирование и переработка невозможны, оставшиеся материалы всё равно требуют контролируемой обработки. Их нельзя смешивать с обычными отходами, сжигать или захоранивать.

Подходящий путь определяется состоянием аккумулятора, его химией, требованиями применения, местной инфраструктурой и действующим регулированием. Ответственный поставщик должен уметь объяснить, для какого из этих путей предназначены их аккумуляторы и почему.

Данная таблица служит ориентиром при планировании и не заменяет местное законодательство или квалифицированных переработчиков.

__________________________________________________________________________________________________

Как Подлежат ли литиевые аккумуляторы переработке ?

Промышленные процессы переработки зависят от переработчика, региона и химического состава. Обычно они проходят в схожей последовательности:

1. Сбор. Использованные аккумуляторы собираются у пользователей, дилеров, сервисных сетей или через программы возврата производителей.

2. Транспортировка. Аккумуляторы транспортируются в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, зачастую в защитной упаковке, на сортировочное или перерабатывающее предприятие.

3. Сортировка. Аккумуляторы сортируются по химическому составу, форм-фактору и состоянию. Сортировка имеет решающее значение, поскольку для разных химических составов и типов элементов требуются различные технологические маршруты переработки.

4. Безопасная подготовка. Аккумуляторы могут быть разряжены до заданного уровня заряда, стабилизированы или, в некоторых случаях, разряжены в контролируемую систему. Повреждённые или нестабильные элементы требуют специализированного обращения.

5. Механическая переработка. Элементы могут быть измельчены или разобраны для доступа к внутренним материалам. Современные предприятия зачастую работают в инертной атмосфере или с системами пожаротушения для минимизации рисков безопасности на этом этапе.

6. Сепарация. Механические и иногда плотностные методы позволяют разделить чёрную массу, медь, алюминий, пластмассы и стальные корпуса.

7. Извлечение материалов. Чёрная масса подвергается обработке для извлечения лития, никеля, кобальта, марганца, меди, алюминия, графита или других материалов в зависимости от химического состава. Промышленные методы включают пирометаллургические (основанные на нагреве) и гидрометаллургические (жидкостные) процессы. Также находятся в стадии разработки механические и прямые методы переработки.

8. Рафинирование и повторное использование. Извлечённые материалы перерабатываются в сырьё батарейного или промышленного качества, которое возвращается в производственную цепочку поставок.

Разные переработчики используют различные комбинации этих этапов. Покупатель не должен предполагать, что каждый переработчик способен обрабатывать все типы химических составов, и некоторые процессы более коммерчески зрелы для определённых химических составов, чем для других.

__________________________________________________________________________________________________

Какие материалы можно извлечь из литиевых аккумуляторов?

Извлекаемые материалы зависят от химического состава и конструкции аккумулятора. Типичный литий-ионный элемент содержит:

Активный материал катода (литий в сочетании с никелем, кобальтом, марганцем, железо-фосфатом или другими элементами).

Материал анода (обычно графит, иногда с добавлением кремния или других компонентов).

Алюминиевый токосъёмник (сторона катода).

Медный токосъёмник (сторона анода).

Электролит (органические растворители и литиевая соль).

Сепаратор (пористая полимерная плёнка).

Корпус элемента, выводы и внешний корпус (сталь или алюминий).

Относительная экономическая ценность этих материалов сильно зависит от их химического состава. Химические составы NMC и NCA содержат кобальт и никель, для которых уже существуют устоявшиеся рынки переработки. LiFePO4 вместо этого содержит железо и фосфат, которые широко распространены и обладают меньшей стоимостью на рынке переработки.

Покупатель, желающий понять показатели перерабатываемости, должен спросить у поставщика или переработчика, какие материалы являются целевыми для доминирующего местного процесса. Стоимость материала, а не техническая возможность его переработки, — это тот параметр, который в наибольшей степени влияет на коммерческую привлекательность переработки.

Точные материалы, показатели восстановления и степень зрелости процессов зависят от конкретных переработчиков и локального рынка. Цифры всегда должны браться из авторитетных источников, а не из маркетинговых заявлений поставщика аккумуляторов.

__________________________________________________________________________________________________

Можно ли перерабатывать батареи LiFePO4?

Аккумуляторы LiFePO4 технически пригодны для переработки. Промышленные процессы позволяют извлекать литиевые соединения, железо, фосфат, медь, алюминий и другие компоненты элементов. Технический путь переработки существует, и аккумуляторы LiFePO4 всё чаще обрабатываются переработчиками, специализирующимися на извлечении лития.

Однако LiFePO4 сталкивается с коммерческой реальностью. Поскольку катод не содержит кобальта, никеля или марганца, стоимость материалов на одну батарею, как правило, ниже, чем у химических составов NMC или NCA. Стоимость сбора, транспортировки и переработки может превысить стоимость извлекаемых материалов, если переработчик не сосредоточен исключительно на литии, не использует недорогие методы переработки или не работает в крупном масштабе. Это означает, что экономическая целесообразность переработки LiFePO4 зависит в большей степени от региональной инфраструктуры, регулирования и цен на литий на мировом рынке, чем только от технической возможности.

Для пользователей LiFePO4 практические последствия таковы:

Программы сбора и обратного приёма являются наиболее практичным путём.

Для некоторых комплектов LiFePO4 повторное использование может быть более привлекательным, чем переработка, поскольку элементы зачастую крупнее, прочнее и проще в тестировании и повторной конфигурации.

Будущие изменения в регулировании и колебания на рынке лития могут улучшить экономическую эффективность переработки LiFePO4.

LiFePO4 не является «лёгким» или «трудным» для переработки в абсолютном смысле. Его можно перерабатывать, однако экономическая целесообразность зависит от тех же факторов — сбора, инфраструктуры и рыночной конъюнктуры материалов, — что и для всех других химических составов. Справочную информацию о химии LiFePO4 см. в [ Что такое литий-железо-фосфатный аккумулятор ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Многократное использование переработка против повторного использования: что важнее?

Повторное использование и переработка не являются взаимозаменяемыми. Выбор зависит от состояния аккумулятора, соответствия его характеристик задаче, результатов испытаний на безопасность, а также готовности пользователя или поставщика провести подтверждение пригодности.

Аккумулятор может быть пригоден для повторного использования или репурпосинга, если:

Он сохраняет достаточную ёмкость и внутреннее сопротивление для предполагаемого применения.

Система управления батареей (BMS), корпус и разъёмы находятся в хорошем состоянии.

Аккумулятор не подвергался механическому или термическому повреждению, не набухал, не имел утечек и не переживал тепловых событий.

Доступны данные о состоянии здоровья аккумулятора или результаты испытаний, подтверждающие его пригодность.

Предполагаемое применение во втором жизненном цикле предъявляет меньшие требования к мощности или энергоёмкости по сравнению с первым.

Аккумулятор следует направить на переработку, если:

Ёмкость снизилась ниже полезного порога для любого практического применения.

Внутреннее сопротивление слишком велико для запланированного использования.

Батарейный блок имеет видимые повреждения, вздутие или протечку.

Отсутствуют документация или возможность отслеживания.

Ни одна квалифицированная сторона не готова провести тестирование и повторное использование.

Повторное использование и переработка обладают ценностью. Повторное использование продлевает срок службы рабочей батареи, что может быть наиболее ресурсоэффективным результатом. Переработка позволяет извлечь материалы даже тогда, когда повторное использование невозможно. Ответственная стратегия обращения с отработавшими батареями учитывает оба направления.

__________________________________________________________________________________________________

Как следует обращаться с литиевыми батареями в конце срока службы? Обращение с литиевыми батареями в конце срока службы

Практический контрольный список для обращения с отработавшими батареями:

Соблюдайте местные требования к сбору. Во многих юрисдикциях существуют специальные правила утилизации аккумуляторов. Уточните, принимают ли местные органы власти литиевые аккумуляторы в обычные бытовые отходы; большинство не принимают.

Используйте квалифицированные каналы сбора или переработки аккумуляторов. Возврат производителю, сбор дистрибьютором, программы по утилизации электронных отходов и одобренные переработчики — типичные варианты.

Следуйте инструкциям производителя. Некоторые поставщики предоставляют специальные инструкции по отправке, разрядке или упаковке аккумулятора для возврата.

Не помещайте аккумуляторы в обычный бытовой мусор. Даже небольшие литиевые аккумуляторы должны направляться на сбор опасных аккумуляторов, если местная система это поддерживает.

Не сжигайте аккумуляторы. Элементы литиевых аккумуляторов могут разрушаться, выделять газы или воспламеняться при воздействии огня.

Не сдавливайте и не прокалывайте аккумуляторы. Механические повреждения могут вызвать внутренние короткие замыкания, тепловой разгон или возгорание.

Не разбирайте блоки аккумуляторов. Разборка без соответствующей подготовки, специализированных инструментов и средств защиты опасна и не подходит для обычных пользователей.

Защищайте повреждённые аккумуляторы от дальнейших механических повреждений. Поместите аккумулятор в непроводящий, вентилируемый и огнестойкий контейнер до передачи квалифицированной службе приёма.

В случае повреждения, вздутия, утечки, дымления или перегрева аккумулятора немедленно прекратите его использование, изолируйте в безопасном месте и свяжитесь с производителем, квалифицированным сервисным центром или соответствующим местным пунктом приёма опасных аккумуляторов. Самодельный ремонт или самостоятельная разборка небезопасны и недопустимы. Общие рекомендации по предотвращению повреждения элементов см. в разделе [Что повреждает литиевую батарею? ] .

__________________________________________________________________________________________________

На что должны обратить внимание покупатели При выборе при выборе литиевого аккумулятора?

Процедур обращения с аккумуляторами по окончании срока службы. решение о закупке, а не размышление после факта следующие вопросы помогают покупателю сравнивать поставщиков и продукты:

1.Химический состав аккумулятора. Ди фф разные химические составы имеют фф разную экономическую эффективность переработки и различные пути утилизации после окончания срока службы. Выбор между LiFePO 4 и NMC a фф системы оба варианта fiпервый —жизнь использование и конец —из жизнь вариантов .

2.Качеством продукта и прослеживаемостью способность. Аккумулятор с задокументированным источником элементов, записями партий и BMS fiпрошивка версии проще управлять после окончания срока службы, чем аккумулятор без этого система прослеживаемости.

3.Гарантия и срок службы. Условия гарантии и ожидаемый срок службы фф — когда аккумулятор до стигнет конца срока службы и что должен предпринять по купатель для замены аккумулятора.