Как утилизируют литий ионные аккумуляторы

Правильная утилизация литий-ионных аккумуляторов

Статья обновлена: 2020-11-11

Утилизация литий-ионных аккумуляторов

Несмотря на компактные габариты, литиевые батарейки имеют длительный срок эксплуатации. Поэтому они являются источником питания для многих бытовых и профессиональных приборов. Но по истечении срока использования во всей актуальности встает вопрос утилизации литий-ионных аккумуляторов.

В чем заключается опасность

Батарейки окружают нас повсюду. Их преимущества составляют:

1. высокий коэффициент энергоемкости;
2. невосприимчивость к эксплуатации в условиях резкой смены температур;
3. большой срок эксплуатационной пригодности;
4. компактные размеры.

Единственный недостаток батареек — способность к воспламенению, если корпус подвергся деформации. Однако чтобы этого не произошло, от потребителей требуется всего лишь соблюдать меры предосторожности и быть аккуратными. При условии грамотной утилизации литиевых аккумуляторов они не представляют никакой опасности.

Абсолютное большинство производителей сопровождают партии литий-ионных аккумуляторов предупреждением: «Выбрасывать в контейнер для мусора нельзя». К сожалению, многие нарушают это правило. Тем самым опасности подвергается среда и здоровье людей. Несмотря на то что батарейка выработала свой ресурс, она по-прежнему содержит сложную токсичную композицию. В нее, помимо лития, входят ртуть и свинец, олово и цинк, магний.

На свалке компактный аккумулятор постепенно начинает разрушаться. По мере утраты целостности корпуса в почве оказываются все вышеперечисленные вещества. Они проникают в грунт вместе с атмосферными осадками. Самое опасное то, что вредные составляющие просачиваются в грунтовые воды.

Кроме того, опасные элементы могут оказаться также на землях, отведенных под сельхозугодья. Попадая в организм, они практически не выводятся в дальнейшем. Из-за этого велик риск возникновения смертельно опасных болезней.

Наконец, литий-ионные аккумуляторы отравляют атмосферу. Ведь при поврежденном корпусе они ежеминутно источают ядовитые испарения. Экологии тем самым наносится непоправимый ущерб.

Избежать трагических последствий можно при хорошо организованной утилизации литий-ионных аккумуляторов.

Как от них избавиться

Прежде всего, «отработанные» батарейки можно сдать в пункт приема. Они организованы практически в каждом населенном пункте. Оттуда они, в свою очередь, переправляются на перерабатывающий завод.

В крупных супермаркетах часто можно видеть специальные контейнеры с надписью: «Для отработанных батареек». Однако если в пункте приема можно получить какую-то материальную компенсацию, то в контейнер для утилизации в супермаркетах батарейки выбрасываются «бесплатно». Награждением добросовестному гражданину будет понимание, что он внес свою лепту в сохранение экологии.

Другой способ — экологические акции по сбору вторсырья. Они организуются не только для сбора батареек.

В рамках такой акции можно избавиться от:

1. ненужной пластиковой посуды;
2. стеклянных изделий;
3. керамики;
4. металлических приборов;
5. макулатуры.

Сторонники экологического движения извещают о проведении таких акций заранее.

Наконец, во многих городах уже введен в обычную практику раздельный сбор мусора. В этом случае вопрос, куда сдать литиевый аккумулятор решается проще всего. Стекло и пластмасса, макулатура и отслужившие аккумуляторы отправляются в разные контейнеры. Затем они опять-таки отправляются на вторичную переработку.

Правила утилизации литиевых аккумуляторов достаточно просты. Отслужившие батарейки нельзя выбрасывать в мусорку. Рекомендуется завести специальный контейнер и складывать в него отслуживший продукт. По мере заполнения контейнера, его содержимое можно сдать в пункт приема.

Утилизация батареек — общественное благо. Поэтому все чаще можно видеть в подъездах большие картонные коробки для их сбора. Для того чтобы она заполнялась, необходимо заранее провести разъяснительную работу с соседями.

Итак, чистота экологии зависит от самодисциплины каждого.

Источник

Сдача и переработка литиевых элементов питания

Выбрасывание отработанных литий-ионных батарей в мусор чревато загрязнением природы. Лучше сдать их на утилизацию, получив при этом определенную выгоду. Есть специальные компании, которые занимаются приемом и переработкой литиевых аккумуляторов. Предварительно можно ознакомиться с расценками на последние, посетив сайты таких организаций или связавшись с менеджером по телефону.

Почему нельзя выбрасывать в мусор

Источники питания на основе лития используются в современных планшетах, смартфонах и других портативных гаджетах. Обращение с ними требует серьезного подхода. Благодаря специальным технологиям можно полностью обезвредить литиевые устройства. Выбрасывание их наравне с прочими отходами недопустимо. Это наносит вред растительному миру, животным и экологии в целом.

Некоторые АКБ оснащаются предохранительными клапанами. Благодаря им изнутри выводятся концентрированные газы. Это обеспечивает защиту от возгорания.

В любом случае необходимо утилизировать батареи, обратившись в пункты по сбору.

Переработка аккумуляторов в России

Предприятия, имеющие лицензию на данный вид деятельности, используют в работе специальное оборудование, предотвращающее контакт с вредными веществами. Рециклинг ионных батарей включает такие этапы, как:

• Разборка корпуса. Она проводится в сухом помещении.
• Слив электролита. Запрещено осуществлять его в канализационную систему и грунт. В дальнейшем это сырье применяется для получения удобрений, серной кислоты.
• Разделение и очищение электродов.
• Переплавка корпуса устройства.

Компоненты, содержащиеся в батарее, образуют массу из соединений лития, марганца, кобальта, никеля. Самый сложный для извлечения — кобальт. Специальное оборудование позволяет доставать эти вещества. Затем они поставляются производителям батарей для повторного использования.

Этапы утилизации Li-Ion аккумуляторов

Правильная переработка дает возможность по-новому использовать бывшие в употреблении компоненты.

Утилизация литиевых аккумуляторов состоит из следующих этапов:

• сдача отслужившего элемента в место приема;
• разделение внутренних деталей;
• выливание соляной жидкости;
• отделение катодных и анодных пластин;
• переплавка.

Это позволяет превратить бывший в употреблении источник питания в сырье для предприятий.

Можно ли заработать на этом?

Отработанные аккумуляторы не стоит выбрасывать. Лучше сдавать их скупщикам, получая за это деньги. При этом зарабатывают также и приемщики. Купив за копейки источники тока, они перепродают их оптовой организации или заводу по переработке.

Затем внутренние пластины очищаются, переплавляются. Из них отливают идентичные решетки для производства батарей. В целях экономии из них собирают новые аккумуляторы.

Во многих городах сейчас открываются пункты скупки. Это выгодный бизнес и одновременно мера по сохранению окружающей среды.

Пункты приема

Утилизация литий-ионных аккумуляторов волнует многих. Для решения этого вопроса необходимо обратиться в частные компании. Сдать без хлопот отработанные изделия можно и в пункты скупки. Узнать их адреса не сложно, достаточно воспользоваться поисковым сервисом в интернете.

Пункты металлолома также занимаются скупкой. Там возможен прием элементов в килограммах. Для получения детальной информации о сборных пунктах нужно зайти на сайт органов местного управления, выбрать соответствующую вкладку с информацией о вторсырье. Отображенные варианты помогут ознакомиться с ценами и контактами. Останется только подобрать оптимальный вариант.

Мобильные службы вывоза

Есть компании, принимающие различные отслужившие аккумуляторные приборы. В распоряжении таких фирм имеется специальная техника, погрузчики. Это в разы упрощает процедуру транспортировки сдаваемых элементов. Также в их арсенале есть кислотостойкие контейнеры. Благодаря им можно перевозить и держать изделия в безопасных условиях.

Прием и скупка АКБ в Москве осуществляется по выгодной цене. Официальное сотрудничество с предприятиями, оперативность и удобство — главные преимущества таких служб. Крупные супермаркеты подключаются к этому движению, размещая на своей территории вместительную тару для старого электролита.

Акции в магазинах

Некоторые торговые точки предлагают своим покупателям выгодное предложение в отношении литиевых аккумуляторов. В случае истечения срока эксплуатации их можно обменять на новые или получить скидку.

Размер последней устанавливается магазином отдельно в каждом случае. Таким образом, участие в акции — хорошая возможность сберечь природу и получить выгоду.

Необходимые действия перед утилизацией

Нужно предотвратить возгорание, которое может произойти даже при повреждении корпуса. Поэтому перед утилизацией литиевых батарей следует по максимуму разрядить их, лучше до нуля. После этого можно сдавать их на переработку.

Простая разрядка батареи

Есть легкий способ подготовить отслуживший элемент к сдаче. Стоит воспользоваться функцией зарядника, если она имеется. Следует выполнять процесс наиболее безопасным образом. Так, если устройство имеет емкость 2 000 мА·ч, его нужно разряжать силой тока в 0,2 А.

Большинство батарей оснащено защитой, не дающей упасть напряжению ниже 3 В. Это обеспечивает безопасную работу устройства. В такой ситуации придется воспользоваться другими способами разряда.

С помощью лампочки

Следует избегать применения для этой цели светодиодных изделий. Для них характерно следующее: если ток снижается ниже допустимой отметки, разряд останавливается. То есть в аккумуляторе будет оставаться какая-то его часть. Кроме того, светодиодные лампы относятся к энергосберегающим. Из-за этого для процедуры разряда потребуется много времени.

При желании можно самостоятельно собрать резистивную нагрузку. Это будет заменой лампы. Годится керамический резистор в 2 Вт. Он идеально подходит для 2-3 S.

Разрядка соленой водой

Этот способ менее эффективен, чем предыдущий. Кроме того, его реализация занимает много времени.

Источник

В НИТУ «МИСиС» предложили новый способ утилизации литиевых батарей

Исследователи из НИТУ «МИСиС» разработали технологию переработки литиевых батарей для электротранспорта. Они отмечают, что эта технология позволит удешевить процесс переработки и сделать его более безопасным.

Батареи предложили вскрывать при помощи криогенно-вакуумной установки, которую разработали в НИТУ. Отмечается, что разработка уже запатентована.

Технология вскрытия представляет собой многоступенчатую цепочку с извлечением элементов аккумулятора, выщелачиванием нержавеющей стали, никеля и титана, а также рядом отдельных химических операций по выделению лития из раствора.

Исследователи заявили, что технология позволит безопасно извлекать литий и диоксид марганца из аккумуляторных батарей, в том числе из особо взрывоопасных электрохимических систем, к числу которых относятся литий-тионилхлоридные, литий — фторуглеродные, а в перспективе и литий-азотнокислые химические источники тока.

Технология на выходе позволяет получить отработанный электролит, который идет на утилизацию, а также ценные металлы: сталь, никель, титан и литий.

В МИСиС заявили, что технологию можно встроить в существующие технологические цепочки на предприятиях, а переоборудование не потребует больших затрат. При этом такая переработка позволит снизить себестоимость батарей примерно на 30-40%.

По оценкам исследователей, такую переработку можно внедрить на предприятиях Московского региона уже в 2021-2022 годах в рамках программы развития электротранспорта в Москве. В настоящее время в Москве работают более 600 электробусов, а также зарегистрировано более 10% электромобилей России.

Согласно расчетам Bloomberg NEF, мировой запас батарей электромобилей будет превышать 3,4 миллиона единиц уже к 2025 году.

Источник

Решена проблема утилизации литий-ионных аккумуляторов

У нас тут финская компания Fortum — очень важный игрок на рынке зарядки электромобилей. Их быстрые и медленные зарядки стоят повсюду.

Некоторое время назад финны из Fortum Recycling & Waste решили вложиться в переработку батарей. И вот сейчас компания получила патент на новый гидрометаллургический процесс, который позволяет извлекать из аккумуляторов наиболее ценные металлы.

Гидрометаллургия

Процесс, запатентованный Fortum, оптимизирован для промышленных аккумуляторов, то есть для электромобилей и «power banks». Fortum ожидает что до 80% литий-ионных аккумуляторов на рынке через десять лет будут автомобильные.

Напомню, гидрометаллургия включает выщелачивание ценных элементов из твердого материала и их последующее осаждение путем модификации химического состава фазы растворителя.

Сам процесс состоит из трех этапов. Сначала аккумулятор полностью разряжается, затем разбирается на более мелкие компоненты. Элементы корпуса (металл и пластик) перерабатываются обычным способом.

Сами ячейки измельчаются на мелкие кусочки специальной машиной, разработанной Fortum и оптимизированной для использования с батареями, так что они готовы к третьему и заключительному этапу обработки так называемой «черной массы». Чтобы извлечь отдельные металлы и минералы отдельно друг от друга, чёрную массу пропускают через запатентованный гидрометаллургический процесс, который позволяет извлекать кобальт, никель, марганец и литий. Полученные элементы затем продаются производителям аккумуляторов.

Особенность и «секрет» всего процесса как раз и заключается в этом третьем этапе. Поскольку этот процесс является гидрометаллургическим и не основан на традиционном переплаве металлов, он не требует очень высоких температур и, следовательно, менее интенсивен по CO2. Гидрометаллургия позволяет извлечь также графит и литий, которые обычно теряются в термически-металлургическом процессах.

Сложности

Сегодня очень сложно найти надежные и точные цифры по переработке литий-ионных аккумуляторов. В нескольких статьях и исследовательских статьях упоминается, что глобальный уровень утилизации составляет от 2 до 7%. Однако это оспаривается другими источниками, которые вместо этого заявляют, что около 50% батарей сегодня перерабатываются — в основном в Азии. Эта цифра, кстати, вызывает большое сомнение. В большинстве стран проблема просто экспортируется, потому что сегодня возможности вторичной переработки очень ограничены и технологий готовых нет.

Гидрометаллургические процессы очень интересны, но у них есть две проблемы:

— часто требуется сортировка аккумуляторных отходов по однородным фракциям. Это дорогой процесс, и стоимость переработки получается выше, чем прибыль от неё;

— в результате гидрометаллургических процессов образуются химические отходы, от которых необходимо избавляться.

Процесс не дешёвый, и часто производителям аккумуляторов дешевле купить новые материалы. Но у перерабатывающих компаний есть два источника доходов: утилизация батарей как таковая плюс продажа материалов.

Фортум утверждает, что в идеале может переработать 95% активных металлов из черной массы батареи. Сейчас в общей сложности они перерабатывают около 80% от всех материалов в батарее, включая пластик и металл из корпуса, и продолжают искать способы улучшения.

Сложный продукт для вторичной переработки

Литий-ионные батареи представляют собой сложные изделия как для проектирования, так и для производства, поскольку они должны быть безопасными в использовании и иметь длительный жизненный цикл. Поэтому их также сложно переработать. Разборка батареи может вызвать поражение электрическим током, а сами ячейки содержат токсичные материалы. В то же время существует большой спрос на эти материалы, но процесс должен быть эффективным и с минимальными отходами. Поэтому для утилизации и переработки литий-ионных батарей требуются высокие стандарты безопасности. Было довольно много случаев возгорания небольших литий-ионных ячеек, потому что они не так прочны, как ячейки большего размера. Большие ячейки в основном опасны высоким напряжением и токсичными материалами.

Кроме того, играет роль и тот факт, что выбросы CO2 от производства электромобилей стали важным фактором конкуренции — и здесь вторичная переработка является важным методом уменьшения выбросов. Следовательно, потенциальная технология рециркуляции должна быть не только безопасной и эффективной — она ​​также должна иметь как можно более низкий эффект CO₂. Это также одна из причин, почему азиатские страны опережают Европу в переработке литий-ионных аккумуляторов: поскольку к процессу переработки предъявляется меньше требований, он требует меньших вложений и, следовательно, его быстрее начать. При этом азиатский рынок электромобилей еще и более зрелый, чем европейский.

Пока проблема переработки не стоит остро. Новые автомобильные аккумуляторы довольно долговечны (10-15 лет), и, вероятно, пройдет много времени, прежде чем возникнет серьезная проблема с их переработкой. Кроме того, аккумуляторы могут быть повторно использованы в различных накопителях энергии ещё в течении 10 лет после конца их службы в электромобилях.

Источник