Môžu sa lítiové batérie recyklovať?

Úvod.

Lítiové akumulátory sa všeobecne dajú recyklovať, avšak to, čo to v praxi znamená, závisí od chemického zloženia akumulátora, jeho stavu, zloženia materiálov, infraštruktúry na zhromažďovanie, logistiky prepravy, dostupných recyklerov a súčasnej trhovej ekonomiky. chemického zloženia akumulátora, jeho stavu, zloženia materiálov, infraštruktúry na zhromažďovanie, logistiky prepravy, dostupných recyklerov a súčasnej trhovej ekonomiky. chemického zloženia akumulátora, jeho stavu, zloženia materiálov, infraštruktúry na zhromažďovanie, logistiky prepravy, dostupných recyklerov a súčasnej trhovej ekonomiky. chemického zloženia akumulátora, jeho stavu, zloženia materiálov, infraštruktúry na zhromažďovanie, logistiky prepravy, dostupných recyklerov a súčasnej trhovej ekonomiky. Lítiový akumulátor ktorý je technicky recyklovateľný, sa stále môže poslať do dlhodobého skladovania alebo likvidácie, ak nie je v danej oblasti k dispozícii zhromažďovanie alebo spracovanie. alebo spracovanie.

Pre podnikových kupujúcich akumulátorov, distributórov s integrátormi, zákazníkmi OEM, dovozcami, poskytovateľmi napájania pre RV/mobilné zariadenia a používateľmi domácich a komerčných úložísk je správna otázka nie „Sú litiové batérie recyklovateľné?“, ale „Čo sa stane s našimi batériami po skončení ich užitočnej životnosti a čo by sme mali hľadať u dodávateľa, aby bol proces likvidácie na konci životnosti zodpovedný a predvídateľný?“ a kupujúci, ktorý považuje recykláciu za súčasť rozhodovania o nákupoch, prispieva k vysokej udržateľnosti a komerčnej Zákazník, ktorý považuje recykláciu za súčasť rozhodovania o nákupoch, dosahuje vyššiu udržateľnosť a komerčnú životaschopnosť lepšia voľba ako ten, kto považuje recykláciu za postrannú záležitosť .

__________________________________________________________________________________________________

Je možné recyklovať batérie s obsahom lítia? áno.

Batérie s obsahom lítia je možné recyklovať, avšak význam tohto tvrdenia je potrebné rozdeliť do štyroch samostatných kategórií:

Technicky recyklovateľné. Materiály je možné získať prostredníctvom priemyselných procesov. Rôzne chemické zloženia vyžadujú rôzne procesy a poskytujú rôzne výsledné produkty.

Ekonomicky recyklovateľné. Hodnota získaných materiálov je dostatočná na pokrytie nákladov na zbierku, prepravu a spracovanie. V súčasnosti nie je každé chemické zloženie rovnako ziskové z hľadiska recyklácie.

Opätovne použiteľné. Batéria alebo jej články môžu po testovaní slúžiť pre iné aplikácie. Toto je samostatná cesta od recyklácie.

Správne zlikvidované. Ak nie sú k dispozícii opätovné použitie, prepracovanie a recyklácia, batérie stále vyžadujú riadené zaobchádzanie, aby sa zabránilo ich uvoľneniu do bežných odpadových prúdov, skládok a nebezpečných spôsobov likvidácie.

Lítiová batéria nemusí automaticky spĺňať všetky štyri kritériá. Batéria typu LiFePO4 môže byť technicky recyklovateľná, avšak menej ekonomicky výhodná ako batéria typu NMC, pretože LiFePO4 neobsahuje kobalt ani nikl. Poškodenú lítiovú batériu nesmie byť opätovne použitá, aj keď stále udržiava náboj. Batéria v oblasti bez infraštruktúry na zhromažďovanie môže zostať uložená namiesto toho, aby bola recyklovaná.

Lítiové batérie nie sú jedinou chemickou zložkou. Chemické zloženie článkov ovplyvňuje zloženie materiálov, hodnotu recyklácie, postup spracovania, požiadavky na bezpečnosť a ekonomiku recyklácie. Nákupné rozhodnutia, ktoré ignorujú správanie pri recyklácii založené na chemickom zložení, môžu spôsobiť neskoršie komplikácie pre kupujúceho aj pre celý dodávateľský reťazec.

Pre základné informácie o tom, čo sú lítiové batérie a prečo je dôležité ich chemické zloženie, pozrite si [ Čo je lítiová batéria ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Čo sa deje do lítiovej batérie v čase jej životného cyklu?

Lítiová batéria, ktorá dosiahla koniec svojej užitočnej životnosti, nemá jediný možný cieľ. Možnosti nakladania s batériami na konci životnosti zahŕňajú ďalšie využitie, opätovné použitie, prepracovanie, recykláciu a kontrolované odstránenie nezískateľných zvyškov.

Ďalšie využitie. Batéria nie je „na konci životnosti“, len preto, lebo už nespĺňa pôvodné špecifikácie. Batéria, ktorá stratila kapacitu pre elektrické vozidlo, sa stále môže používať mnoho rokov v stacionárnych úložných systémoch, aplikáciách s nízkym výkonom alebo sezónne.

Opätovné použitie. Opätovné použitie zvyčajne znamená, že batéria zostáva v rovnakej aplikácii, avšak s iným vlastníkom. To môže zahŕňať predaj druhej ruky, rotáciu prenájomných flotíl alebo prenos medzi vozidlami spoločnosti.

Zmena účelu použitia. Zmena účelu použitia znamená pridelenie batérie inej aplikácii po testovaní. Traction batéria, ktorá už nespĺňa požiadavky na dojazd vozidla, sa niekedy dá využiť v stacionárnych systémoch energetického úložiska, mimo sieťových slnečných systémov, osvetlení alebo iných aplikáciách s nižšou spotrebou energie.

použitiach. Zmena účelu použitia vyžaduje posúdenie stavu zdravia batérie, bezpečnostné testovanie a často aj opätovné nastavenie parametrov BMS alebo vonkajšej ochrany.

Recyklácia. Recyklácia rozoberá batériu na základné materiály, ktoré sa znovu vrátia do výrobného reťazca. Toto sa líši od opätovného použitia celej batérie.

Konečná likvidácia. Ak nie je možné batériu opätovne použiť, zmeniť jej účel použitia ani recyklovať, stále je potrebné riadené zachádzanie s reziduálnymi materiálmi. Nesmú byť zmiešané s bežným odpadom, spaľované ani zakopané.

Príslušná cesta sa určuje na základe stavu batérie, jej chemického zloženia, požiadaviek aplikácie, miestnej infraštruktúry a platných predpisov. Zodpovedný dodávateľ by mal byť schopný vysvetliť, do ktorej z týchto ciest sú jeho batérie navrhnuté a prečo.

Táto tabuľka slúži len ako plánovací orientačný materiál, nie ako náhrada za miestne predpisy alebo kvalifikovaných recyklerov.

__________________________________________________________________________________________________

Ako Je možné recyklovať batérie s lítium ?

Priemyselné procesy recyklácie sa líšia podľa recyklera, regiónu a chemického zloženia. Všeobecne sa riadia podobnou postupnosťou:

1. Zber. Použité batérie sa zbierajú od používateľov, predávateľov, servisných sietí alebo od výrobcov prostredníctvom programov na spätné prevzatie.

2. Preprava. Batérie sa prepravujú podľa pravidiel pre nebezpečné materiály, často v ochrannom obale, do triediacej alebo spracovávacej zariadenia.

3. Triedenie. Batérie sa triedia podľa chemického zloženia, formátu a stavu. Triedenie je kritické, pretože rôzne chemické zloženia a formáty článkov vyžadujú odlišné spracovacie postupy.

4. Bezpečná príprava. Batérie sa môžu vybíjať na definovaný stav nabitia, stabilizovať alebo v niektorých prípadoch vybíjať do kontrolovanej sústavy. Poškodené alebo nestabilné články vyžadujú špeciálne zaobchádzanie.

5. Mechanické spracovanie. Bunky sa môžu rozrezať alebo rozoberať, aby sa odhalili vnútorné materiály. Moderné zariadenia často pracujú v inertnom prostredí alebo s protipožiarnymi systémami, aby sa zmiernilo bezpečnostné riziko počas tejto fázy.

6. Oddelenie. Mechanické a niekedy aj metódy založené na hustote oddelujú čiernu hmotu, meď, hliník, plasty a oceľové puzdrá.

7. Získavanie materiálov. Čierna hmota sa spracováva na získanie lítia, niklu, kobaltu, mangánu, medi, hliníka, grafitu alebo iných materiálov v závislosti od chemického zloženia. Priemyselné metódy zahŕňajú pyrometalurgické (založené na teplote) a hydrometalurgické (založené na kvapalinách) postupy. Tiež sa vyvíjajú mechanické alebo priame metódy recyklácie.

8. Čistenie a opätovné použitie. Získané materiály sa spracujú na vstupné suroviny batériového alebo priemyselného stupňa, ktoré sa vrátia do dodávateľského reťazca.

Rôzni recyklovaní používajú rôzne kombinácie týchto krokov. Kupujúci by nemal predpokladať, že každý recyklovaný je schopný spracovať každú chemickú zložku a niektoré procesy sú pre určité chemické zložky komerčne zrelšie ako iné.

__________________________________________________________________________________________________

Aké materiály sa dajú získavať z lítiových batérií?

Získateľné materiály závisia od chemického zloženia a konštrukcie batérie. Typická lítiovo-iónová článok obsahuje:

Aktívny materiál katódy (lítium spojené s nikelom, kobaltom, mangánom, železným fosfátom alebo inými prvkami).

Materiál anódy (zvyčajne grafit, niekedy s kremíkom alebo inými prísadami).

Hliníkový vodič prúdu (strana katódy).

Medený vodič prúdu (strana anódy).

Elektrolyt (organické rozpúšťadlá a lítiová soľ).

Separátor (porózna polymérna fólia).

Kôrka článku, kontaktové plošky a vonkajšia obalová skrinka (zo ocele alebo hliníka).

Relatívna ekonomická hodnota týchto materiálov závisí výrazne od ich chemického zloženia. Chemické zloženia NMC a NCA obsahujú kobalt a nikl, ktoré majú dobre zavedené trhy na recykláciu. LiFePO4 namiesto toho obsahuje železo a fosfát, ktoré sú hojné a majú nižšiu hodnotu na trhu recyklácie.

Kupujúci, ktorý chce pochopiť recyklovateľnosť, by mal od dodávateľa alebo recyklera spýtať, aké materiály sú cieľom dominantného miestneho procesu. Hodnota materiálu, nie technická recyklovateľnosť, je premennou, ktorá najviac ovplyvňuje, či je recyklácia komerčne výhodná.

Presné materiály, mierky recyklácie a zrelosť procesov závisia od konkrétnych recyklerov a miestneho trhu. Čísla by mali vždy pochádzať z autoritatívnych zdrojov, nie z marketingových tvrdení dodávateľa batérií.

__________________________________________________________________________________________________

Sú LiFePO4 akumulátory recyklovateľné?

Batérie typu LiFePO4 sú technicky recyklovateľné. Priemyselné procesy dokážu získať zlúčeniny lítia, železo, fosfát, meď, hliník a iné zložky článkov. Technická cesta recyklácie existuje a batérie LiFePO4 sa stále viac spracovávajú v recykleroch zameraných na získavanie lítia.

Avšak LiFePO4 čelí komerčnej realite. Keďže katóda neobsahuje kobalt, nikl ani mangán, je hodnota materiálu na batériu všeobecne nižšia ako u chemických zložiek NMC alebo NCA. Náklady na zhromažďovanie, prepravu a spracovanie môžu presiahnuť hodnotu obnoviteľných materiálov, pokiaľ recykler nezameriava pozornosť výhradne na lítium, nepoužíva nízkonákladové spracovanie alebo nepôsobí v škále. To znamená, že recyklácia LiFePO4 závisí viac od regionálnej infraštruktúry, predpisov a cien lítia na trhu ako len od technickej možnosti.

Pre používateľov LiFePO4 majú tieto skutočnosti praktické dôsledky:

Programy zhromažďovania a spätného prevzatia sú najvhodnejšou cestou.

Pre niektoré batériové balíky LiFePO4 môže byť repurpozícia atraktívnejšia ako recyklácia, pretože články sú často väčšie, robustnejšie a ľahšie testovateľné a prekonfigurovateľné.

Budúce regulačné zmeny a posuny na trhu s lítiom môžu zlepšiť ekonomiku recyklácie LiFePO4.

LiFePO4 nie je v absolút nom zmysle „ľahko“ alebo „ťažko“ recyklovateľný. Je recyklovateľný, avšak ekonomika závisí od rovnakých faktorov – zhromažďovania, infraštruktúry a trhu s materiálmi – ako každá iná batériová chemická zložka. Pre pozadie o chemickom zložení LiFePO4 pozri [ Čo je lítium-železo-fosfátová batéria ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Opätovné použitie vs Recyklácia: Čo má prednosť?

Opätovné použitie a recyklácia nie sú zameniteľné. Voľba závisí od stavu batérie, vhodnosti pre dané použitie, bezpečnostného testovania a ochoty používateľa alebo dodávateľa vykonať overenie.

Batéria môže byť vhodná na opätovné použitie alebo preurčenie, ak:

Stále má dostatočnú kapacitu a vnútorný odpor pre zamýšľané použitie.

BMS, kôš a konektory sú v dobrnom stave.

Batéria nebola vystavená poškodeniu, opuchnutiu, úniku alebo tepelným udalostiam.

Sú k dispozícii údaje o stave zdravia batérie alebo výsledky testovania potvrdzujúce jej stav.

Zamýšľané použitie v druhom živote má nižšie požiadavky na výkon alebo energiu než pôžičkové použitie.

Batériu je potrebné odoslať na recykláciu, ak:

Kapacita klesla pod užitočný prah pre akékoľvek praktické použitie.

Vnútorný odpor je príliš vysoký pre plánované použitie.

Balík má viditeľné poškodenie, opuch alebo únik.

Chýbajú dokumentácia alebo stopovateľnosť.

Žiadna kvalifikovaná strana nie je ochotná vykonať testovanie a opätovné využitie.

Opätovné využitie aj recyklácia majú hodnotu. Opätovné využitie predĺži dobu prevádzky funkčného akumulátora, čo môže byť najefektívnejším výsledkom z hľadiska využitia zdrojov. Recyklácia umožňuje získať materiály aj v prípadoch, keď opätovné využitie nie je možné. Zodpovedná stratégia pre koniec životnosti berie do úvahy oba prístupy.

__________________________________________________________________________________________________

Ako by sa mali správať Lítiové batérie na konci životnosti?

Praktická kontrolná tabuľka pre správanie sa na konci životnosti:

Dodržiavať miestne požiadavky na zber. Mnoho právnych území má špecifické pravidlá pre likvidáciu batérií. Skontrolujte, či miestny orgán prijíma lítiové batérie do bežného komunálneho odpadu; väčšina ich neprijíma.

Používať kvalifikované kanály na zber alebo recykláciu batérií. Spätný odbor výrobcu, zber predávateľov, programy na elektronický odpad a schválení recykleri sú typickými možnosťami.

Dodržiavať pokyny výrobcu. Niektorí dodávatelia poskytujú špecifické pokyny týkajúce sa prepravy, vybíjania alebo balenia batérie na vrátenie.

Batérie nesmú byť ukladané do bežného domáceho odpadu. Aj malé lítiové batérie sa musia odovzdať do zberu nebezpečných batérií, ak to miestny systém umožňuje.

Batérie nesmú byť spaľované. Lítiové batériové články môžu prasknúť, uvoľniť plyn alebo sa vznietiť, ak sú vystavené ohňu.

Nepoškodzujte ani neprebadajte batérie. Fyzické poškodenie môže spôsobiť vnútorné skraty, tepelný rozbeh alebo požiar.

Neprebíjajte batériové balíky. Prebíjanie bez odbornej prípravy, vhodných nástrojov a ochranného vybavenia je nebezpečné a nie je vhodné pre bežných používateľov.

Chránte poškodené batérie pred ďalším fyzickým poškodením. Batériu umiestnite do nevodivého, vetraného a požiarnovzdorného kontajnera, kým na ňu neprídu kvalifikovaní zberatelia.

Ak je batéria poškodená, opuchnutá, uniká z nej kvapalina, dýma sa alebo sa prehrieva, okamžite ukončite jej používanie, izolujte ju v bezpečnej oblasti a kontaktujte výrobcu, kvalifikovaného poskytovateľa služieb alebo príslušné miestne zariadenie na zber nebezpečných batérií. Dočasné opravy alebo samostatné prebíjanie sú nebezpečné a nesmú sa pokúšať. Pre všeobecné pokyny, ako sa vyhnúť poškodeniu článkov od začiatku, pozrite si [Čo poškodzuje litiovú batériu? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Čo by mali kupujúci zvážiť Keď sa pri výbere lítiovej batérie?

Správa na konci životnosti by mala byť súčasťou rozhodnutie o verejnom obstarávaní, nie dodatočné rozhodnutie svetlo. Nasledujúce otázky pomôžu kupujúcemu porovnajte dodávateľov a produkty:

1.Chemické zloženie batérie. DI ff iný chemik ries majú di ff rôzne ekonomiky recyklácie a spôsoby ukončenia životnosti. Voľba medzi LiFePO 4 a NMC a ff efekty oba firST – životnosť používa sa a koniec – z životnosť možností .

2.Kvalita a sledovateľnosť produktu schopnosť. Batéria so zdokumentovaným zdrojom článkov, záznamami o šaržiach a systémom riadenia budovy (BMS) fifirmvér verzia je ľahšie zvládnuteľné na konci života ako osoba bez nich sledovateľnosť.

3.Záruka a životnosť. Podmienky záruky a očakávaná životnosť ff a keď bateri a dosiahne koniec životnosti a čo by mal kupujúci urobiť v prípade výmeny baterií.