Утилизация литиевых аккумуляторов

Большие масштабы производства литиевых ХИТ с учетом используемых в них материалов делают приоритетной проблему утилизации литиевых аккумуляторов после выработки их ресурса, а также отбракованных изделий и технологических отходов производства.

Необходимость утилизации литиевых ХИТ обусловлена как экологическими (литий, его соединения, электролит, катодные материалы являются экологически опасными и могут привести к значительному загрязнению окружающей среды), так и экономическими факторами.

Экономические факторы. В состав литиевых вторичных ХИТ входит большое количество ценных материалов: металлический литий и его соединения, содержащие дорогостоящие компоненты – кобальт, никель, и др., а также органические вещества.

Известно несколько схем утилизации литий-ионных аккумуляторов, которые используют операции вскрытия источников (механическим, электролитическим способами или с применением лазерного пучка), извлечения и нейтрализации электролита, обработки катодного материала с выделением Co, перевод лития в раствор и т. д. [12 ].

Большой интерес представляет схема процесса утилизации использованных Li-ионных аккумуляторов с положительным электродом на основе кобальтата лития и электролитом LiPF₆ в смеси пропиленкарбоната с диэтилкарбонатом (рисунок 11).

Отсутствие металлического лития в литий-ионных аккумуляторах позволяет упростить разборку источников тока и процесс дальнейшей переработки отходов.

Из полученного осадка Co(OH)₂ в течение 3 ч при 450°С получают Co₃O₄, который затем смешивают со стехиометрическим количеством Li₂CO₃, получающимся в процессе утилизации первичных литиевых источников тока. В результате 5-часового прогрева при 400°С, гомогенизации и последующего 20-часового отжига при 700°С получается кобальтат лития необходимого качества для использования в аккумуляторах. Таким образом, сочетая утилизацию первичных литиевых источников тока и литий-ионных аккумуляторов, удалось создать удачную технологию комплексной рекуперации литиевых источников тока. Считается целесообразным утилизацию литиевых ХИТ проводить на предприятиях, где их изготавливают.

Массовое применение литий-ионных аккумуляторов значительно упрощает проблему их сбора после выработки ресурса. Актуальность вопроса сбора и утилизации отработанных ЛХИТ приобретает все большее значение и для Республики Беларусь.

Рисунок 13. - Технологическая схема процесса переработки использованных

литий-ионных аккумуляторов.

Дата добавления: 2015-08-17