Чи можна переробляти літієві батареї?

Вступ.

Літієві акумулятори загалом можуть підлягати переробці, але те, що це означає на практиці, залежить від хімічного складу акумулятора, його стану, складу матеріалів, інфраструктури збору, логістики транспортування, наявності підприємств з переробки та поточної ринкової кон’юнктури. Літієва акумуляторна батарея, яка технічно придатна до переробки, може все ще потрапити на тривале зберігання або утилізацію, якщо збір або переробка недоступні в даному регіоні. здатний у регіоні.

Для оптових покупців акумуляторів, дистриб’юторів інтеграторів, клієнтів-виробників обладнання (OEM), імпортерів, постачальників акумуляторів для автодомів та мобільних енергетичних систем, а також користувачів домашніх і комерційних систем зберігання енергії правильне запитання не «Чи підлягають літієві акумулятори переробці?», а «Що відбувається з нашими акумуляторами після закінчення терміну корисного використання, і на що слід звертати увагу при виборі постачальника, щоб забезпечити відповідальний і передбачуваний процес утилізації наприкінці терміну служби?» передбачуваним? Покупець, який розглядає переробку як частину рішення про закупівлю, робить більш стійкий здатний і комерційно кращим вибором, ніж той, хто розглядає переробку як додаткову дію .

__________________________________________________________________________________________________

Чи можна переробляти літієві акумулятори? циклічний?

Так, літієві акумулятори можна переробляти, але значення цього твердження слід розділити на чотири окремі категорії:

Технічно перероблюваний. Матеріали можна відновити за допомогою промислових процесів. Різні хімічні склади використовують різні процеси й дають різні продукти.

Економічно перероблюваний. Відновлені матеріали мають достатню вартість, щоб покрити витрати на збір, транспортування та переробку. Не всі хімічні склади однаково рентабельно переробляти сьогодні.

Багаторазового використання. Акумулятор або його елементи можуть використовуватися в іншому застосуванні після тестування. Це окремий шлях, відмінний від переробки.

Правильно утилізований. Якщо повторне використання, перевикористання та переробка недоступні, акумулятори все одно потребують контрольного поводження, щоб запобігти їх потраплянню в звичайні потоки сміття, на звалища та небезпечні шляхи утилізації.

Літієвий акумулятор не обов’язково має усі чотири характеристики. Акумулятор LiFePO4 технічно може бути придатним до переробки, але менш економічно вигідним порівняно з акумулятором NMC, оскільки LiFePO4 не містить кобальту чи нікелю. Пошкоджений літієвий акумулятор не слід повторно використовувати, навіть якщо він ще тримає заряд. Акумулятор у регіоні без інфраструктури збору може просто зберігатися на складі замість переробки.

Літієві акумулятори не мають єдиної хімічної основи. Хімічний склад елементів впливає на їхній матеріальний склад, вартість відновлення, технологічний маршрут переробки, вимоги щодо безпеки та економіку вторинної переробки. Рішення щодо закупівель, які ігнорують особливості переробки, зумовлені хімічним складом, можуть спричинити проблеми на подальших етапах як для покупця, так і для всього ланцюга поставок.

Щоб отримати базове уявлення про те, що таке літієві акумулятори й чому важливий їхній хімічний склад, дивіться [ Що таке літієвий акумулятор ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Що відбувається про літієвий акумулятор у кінці його терміну експлуатації?

Літієвий акумулятор, що досяг кінця свого корисного терміну експлуатації, не має єдиного призначення. Шляхи його використання після закінчення терміну експлуатації включають тривале використання, повторне використання, перевикористання, вторинну переробку та контрольоване утилізацію непридатних до відновлення залишків.

Тривале використання. Акумулятор не стає «непридатним до використання» лише тому, що більше не відповідає оригінальним технічним вимогам. Акумулятор, що втратив ємність для використання в електромобілі, може ще багато років працювати в стаціонарних системах зберігання енергії, у низькопотужних застосуваннях або в сезонному режимі.

Повторне використання. Повторне використання, як правило, означає, що та сама акумуляторна батарея продовжує працювати в тому самому застосуванні, але з іншим власником. Це може включати продаж батарей з рук, обертання автопарку оренди або передачу між службовими транспортними засобами компанії.

Перепрофілювання. Під час перепрофілювання після тестування акумуляторну батарею призначають для іншого застосування. Тягова батарея, яка більше не відповідає вимогам до запасу ходу транспортного засобу, іноді може використовуватися в стаціонарних системах накопичення енергії, у позацентральних сонячних установках, для освітлення або в інших застосуваннях із нижчим рівнем потужності.

застосуваннях. Перепрофілювання вимагає оцінки стану здоров’я батареї, випробувань на безпеку та часто — повторної налаштування параметрів BMS або зовнішньої системи захисту.

Переробка. Під час переробки акумуляторну батарею розбирають на складові матеріали, які повертаються в виробничий ланцюг. Це відрізняється від повторного використання батареї як цілісного пристрою.

Остаточне утилізування. Коли повторне використання, перепрофілювання та переробка є неможливими, залишкові матеріали все одно потребують контрольованої обробки. Їх не слід змішувати з побутовими відходами, спалювати чи закопувати.

Відповідний шлях визначається станом акумулятора, його хімічним складом, вимогами застосування, місцевою інфраструктурою та чинними нормативними вимогами. Відповідальний постачальник має змогу пояснити, для якого з цих шляхів призначені їхні акумулятори та чому.

Ця таблиця є орієнтиром для планування, а не заміною місцевих нормативних вимог або кваліфікованих підприємств з переробки.

__________________________________________________________________________________________________

Як Чи переробляють літієві акумулятори ?

Промислові процеси вторинної переробки залежать від переробника, регіону та хімічного складу. Зазвичай вони відповідають схожій послідовності:

1. Збір. Використані акумулятори збирають у користувачів, дилерів, сервісних мереж або за програмами повернення виробників.

2. Транспортування. Акумулятори перевозять згідно з правилами перевезення небезпечних вантажів, часто в захисній упаковці, до центру сортування або переробки.

3. Сортування. Акумулятори сортують за хімічним складом, форматом та станом. Сортування є критичним етапом, оскільки різні хімічні склади та формати елементів вимагають різних маршрутів переробки.

4. Безпечна підготовка. Акумулятори можуть бути розряджені до визначеного рівня заряду, стабілізовані або, у деяких випадках, розряджені в контрольовану систему. Пошкоджені або нестабільні елементи потребують спеціального поводження.

5. Механічна переробка. Елементи можна подрібнювати або розбирати, щоб відкрити внутрішні матеріали. Сучасні потужності часто працюють у середовищі інертного газу або з системами гасіння пожежі для контролю ризиків безпеки на цьому етапі.

6. Розділення. Механічними та іноді щільнісними методами відокремлюють чорну масу, мідь, алюміній, пластики та сталеві корпуси.

7. Вилучення матеріалів. Чорну масу обробляють для вилучення літію, нікелю, кобальту, марганцю, міді, алюмінію, графіту або інших матеріалів залежно від хімічного складу. Промислові методи включають пірометалургічні (на основі тепла) та гідрометалургічні (на основі рідини) процеси. Також перебувають у стадії розробки механічні або прямі методи вторинної переробки.

8. Очищення та повторне використання. Вилучені матеріали переробляють на вхідні сировини батарейного або промислового класу, які повертаються до ланцюга постачання.

Різні переробники використовують різні комбінації цих етапів. Покупець не повинен припускати, що кожен переробник здатен переробляти будь-яку хімічну композицію, і деякі процеси є більш комерційно зрілими для певних хімічних композицій, ніж для інших.

__________________________________________________________________________________________________

Які матеріали можна відновити з літієвих акумуляторів?

Відновлювані матеріали залежать від хімічного складу та конструкції акумулятора. Типова літій-іонна комірка містить:

Активний матеріал катода (літій у поєднанні з нікелем, кобальтом, марганцем, залізним фосфатом або іншими елементами).

Матеріал анода (зазвичай графіт, іноді з кремнієм або іншими добавками).

Алюмінієвий струмопровідний шар (сторона катода).

Мідний струмопровідний шар (сторона анода).

Електроліт (органічні розчинники та сіль літію).

Розділювач (пориста полімерна плівка).

Корпус комірки, виводи та зовнішній корпус (сталь або алюміній).

Відносна економічна цінність цих матеріалів суттєво залежить від їхнього хімічного складу. Хімічні склади NMC та NCA містять кобальт і нікель, для яких існують добре встановлені ринки вторинної переробки. LiFePO4 замість цього містить залізо й фосфат, які є поширеними й мають меншу цінність на ринку вторинної переробки.

Покупець, який хоче зрозуміти можливості вторинної переробки, повинен запитати постачальника або компанію з вторинної переробки, які матеріали є основними цілями домінуючого місцевого процесу. Цінність матеріалів, а не технічна можливість їхньої вторинної переробки, є чинником, що найбільше впливає на комерційну вигідність вторинної переробки.

Точний склад матеріалів, коефіцієнти відновлення та ступінь вдосконалення процесу залежать від конкретних підприємств із переробки та локального ринку. Дані завжди мають бути отримані з авторитетних джерел, а не з маркетингових заяв постачальників акумуляторів.

__________________________________________________________________________________________________

Чи можна переробляти батареї LiFePO4?

Акумулятори LiFePO4 технічно придатні до переробки. Промислові процеси дозволяють відновлювати сполуки літію, залізо, фосфат, мідь, алюміній та інші компоненти елементів. Технічний шлях переробки існує, і акумулятори LiFePO4 все частіше переробляють підприємства, що спеціалізуються на відновленні літію.

Однак LiFePO4 стикається з комерційною реальністю. Оскільки катод не містить кобальту, нікелю чи марганцю, вартість матеріалів на одну батарею, як правило, нижча, ніж у батарей із хімічним складом NMC або NCA. Витрати на збір, транспортування та переробку можуть перевищувати вартість відновлюваних матеріалів, якщо переробник не зосереджується виключно на літії, не застосовує недорогі методи переробки або не працює в масштабі. Це означає, що економіка переробки LiFePO4 залежить у більшій мірі від регіональної інфраструктури, нормативного регулювання та цін на ринку літію, ніж лише від технічної можливості.

Для користувачів LiFePO4 практичні наслідки такі:

Програми збору та повернення є найбільш практичним шляхом.

Для деяких блоків LiFePO4 повторне використання може бути привабливішим за переробку, оскільки елементи часто мають більші розміри, вищу міцність і простіші у тестуванні та реконфігурації.

Майбутні зміни в регуляторній сфері та коливання на ринку літію можуть покращити економічну доцільність переробки LiFePO4.

LiFePO4 не є «простим» або «складним» для переробки в абсолютному сенсі. Його можна переробляти, але економічна вигода залежить від тих самих факторів — збору, інфраструктури та ринку матеріалів, — що впливають на всі хімічні склади. Для довідки про хімію LiFePO4 див. [ Що таке літій-залізо-фосфатна (LiFePO4) батарея ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Багаторазове використання переробка проти повторного використання: що має перевагу?

Повторне використання та переробка — це не взаємозамінні поняття. Вибір залежить від стану акумулятора, його придатності для конкретного застосування, результатів тестування на безпеку та готовності користувача чи постачальника провести верифікацію.

Акумулятор може бути придатним для повторного використання або переоснащення, якщо:

Він зберігає достатню ємність та внутрішній опір для запланованого застосування.

Система управління акумулятором (BMS), корпус та з’єднувачі залишаються в справному стані.

Акумулятор не піддавався механічному або іншому ушкодженню, не набухав, не витік і не підлягав термічним подіям.

Доступні дані про стан здоров’я або результати тестування, що підтверджують його стан.

Заплановане застосування в другому житті має нижчі вимоги до потужності або енергії, ніж у першому.

Акумулятор слід направити на переробку, коли:

Ємність знизилася нижче корисного порогу для будь-якого практичного застосування.

Внутрішній опір надто високий для запланованого використання.

Батарейний блок має видимі пошкодження, набухання або витік.

Відсутні документація або слідкуваність.

Жодна кваліфікована сторона не бажає проводити тестування та повторне використання.

Повторне використання та переробка мають цінність. Повторне використання тримає працездатну батарею в експлуатації довше, що може бути найбільш ресурсоощадним результатом. Переробка відновлює матеріали навіть тоді, коли повторне використання неможливе. Відповідальна стратегія поводження з батареями після закінчення терміну служби враховує обидва шляхи.

__________________________________________________________________________________________________

Як слід поводитися з літієвими батареями після закінчення терміну служби? Як слід поводитися з літієвими батареями після закінчення терміну служби?

Практичний контрольний перелік поводження з батареями після закінчення терміну служби:

Дотримуйтесь місцевих вимог щодо збору. У багатьох юрисдикціях існують спеціальні правила утилізації акумуляторів. Перевірте, чи приймають місцеві органи літієві акумулятори разом із звичайним сміттям; більшість не приймають.

Користуйтесь кваліфікованими каналами збору або переробки акумуляторів. Програми повернення виробників, збір дистриб’юторами, програми утилізації електронних відходів та затверджені переробники — типові варіанти.

Дотримуйтесь інструкцій виробника. Деякі постачальники надають спеціальні інструкції щодо відправлення, розряджання або упаковки акумулятора для повернення.

Не поміщайте акумулятори у звичайне побутове сміття. Навіть малі літієві акумулятори мають спрямовуватися до спеціалізованих пунктів прийому небезпечних акумуляторів, якщо така система діє в вашому регіоні.

Не спалюйте акумулятори. Елементи літієвих акумуляторів можуть розриватися, виділяти гази або займатися, якщо потраплять у вогонь.

Не стискайте та не проколюйте акумулятори. Фізичні пошкодження можуть призвести до внутрішніх коротких замикань, термічного розбігу або пожежі.

Не розбирайте акумуляторні блоки. Розбирання без спеціальної підготовки, інструментів та засобів індивідуального захисту є небезпечним і не підходить для звичайних користувачів.

Захищайте пошкоджені акумулятори від подальших фізичних пошкоджень. Покладіть акумулятор у непровідну, добре провітрювану та вогнестійку ємність до моменту його забору кваліфікованими особами.

У разі пошкодження, набухання, витоку, диму або перегріву акумулятора припиніть його використання, ізолюйте в безпечному місці та зверніться до виробника, кваліфікованого сервісного центру або відповідного місцевого пункту збору небезпечних акумуляторів. Саморобні ремонти або самостійне розбирання є небезпечними й не повинні виконуватися. Для загальних порад щодо запобігання пошкодженню елементів з самого початку дивіться [Що пошкоджує літієвий акумулятор? ] .

__________________________________________________________________________________________________

На що мають звертати увагу покупці При виборi при виборі літієвого акумулятора?

Обробка наприкінці терміну служби має бути частиною рішення про закупівлю, а не післядумка. наступні запитання допомагають покупцеві порівняти постачальників та продукти:

1.Хімічний склад акумулятора. Ді ff різні хімічні склади мають ff різну економіку переробки та різні шляхи утилізації наприкінці терміну служби. Вибір між LiFePO₄ 4 та NMC а ff експертні системи обох firST —життя використовуйте та кінець —з життя варіантів .

2.Якість продукту та слідкуваність здатність. Акумулятор із задокументованим джерелом елементів, реєстраційними записами партій та системою управління батареєю (BMS) fiпрошивка версія є простішим у керуванні наприкінці терміну служби, ніж акумулятор без цього. трасування.

3.Гарантія та термін служби. Умови гарантії та очікуваний термін служби ff — коли акумулятор досягне кінця терміну служби та що має зробити покупець щодо заміни — має бути чітко визначено.