Como usar as baterias antigas?
2025-02-17
Com o rápido desenvolvimento da indústria de veículos de nova energia, a demanda por baterias de lítio para veículos também está aumentando. No entanto, a geração de um grande número de baterias de lítio descartadas também apresenta desafios para o meio ambiente e os recursos. Portanto, a tecnologia de reciclagem de baterias de lítio usadas se tornou um tema importante nas pesquisas atuais.
Este artigo revisará os principais métodos e tecnologias atuais para reciclar e tratar as baterias de lítio usadas.
Atualmente, existem duas principais tecnologias de reciclagem para baterias automotivas usadas: reutilização secundária e regeneração.
A reutilização secundária refere-se ao teste, triagem e reorganização das baterias usadas para que possam continuar sendo utilizadas em outras áreas, como sistemas de armazenamento de energia, bicicletas elétricas, entre outros.
A regeneração refere-se à desmontagem, separação e purificação das baterias usadas para recuperar elementos metálicos valiosos, como lítio, cobalto, níquel, etc.
1.O processo operacional de reciclagem de baterias de lítio usadas
(1). Coleta e pré-tratamento
Coleta:
Reciclagem de pacotes de baterias de lítio retiradas de veículos de nova energia, bicicletas elétricas e outros equipamentos. Durante o processo de coleta, deve-se garantir a integridade da bateria para evitar danos adicionais à bateria devido ao transporte, armazenamento e outros motivos.
Limpeza e descarga:
Os pacotes de baterias de lítio recicladas são completamente limpos e descarregados para eliminar a energia residual dentro da bateria e reduzir os riscos de segurança. Essa etapa geralmente utiliza equipamentos profissionais de descarga para reduzir a energia da bateria a um intervalo seguro.
(2). Desmontagem e teste
Desmontagem:
Desmontar o pacote de baterias de lítio descarregadas, remover a tampa da caixa, as barras de conexão e os parafusos do módulo, retirar o módulo e, em seguida, decompor ainda mais o módulo para remover as células da bateria.
Inspeção visual:
Realizar uma inspeção visual nas células de bateria removidas para selecionar aquelas com aparência intacta e sem danos ou deformações evidentes. Para células de bateria com problemas, como danos e vazamentos, elas devem ser tratadas separadamente e geralmente não são mais recicladas.
(3). Classificação e agrupamento
Classificação:
Classificar as células de acordo com os resultados dos testes. Agrupar células com desempenho similar em um grupo para posterior reorganização e uso. Os critérios de classificação podem ser determinados de acordo com cenários e necessidades específicas de aplicação, como classificação com base em parâmetros como capacidade restante, resistência interna e voltagem das células.
Agrupamento:
Agrupar as células classificadas de acordo com determinadas regras para formar módulos de bateria. Durante o processo de agrupamento, é necessário considerar o emparelhamento entre as células para garantir o desempenho e a segurança do módulo de bateria.
(4). Reorganização e embalagem
Reorganização:
Reorganizar os módulos de bateria agrupados, conectar as células por soldagem, conexão, etc., para formar um pacote de baterias completo. Durante o processo de reorganização, deve-se prestar atenção ao design estrutural e à conexão elétrica do pacote de baterias para garantir a confiabilidade e segurança do pacote.
Instalação do sistema de gerenciamento de bateria (BMS):
Para gerenciar e monitorar efetivamente os pacotes de baterias para reutilização em cascata, é necessário instalar um sistema de gerenciamento de bateria (BMS). O BMS pode monitorar em tempo real a voltagem, corrente, temperatura e outros parâmetros do pacote de baterias, evitando problemas como sobrecarga, descarga excessiva, superaquecimento, entre outros, e protegendo a vida útil da bateria.
Embalagem:
Embalagem do pacote de baterias reorganizado, adicionando medidas de proteção, como a carcaça externa e camada de isolamento, para melhorar a resistência mecânica e a segurança do pacote de baterias. O pacote de baterias embalado precisa ser rotulado com o modelo da bateria, capacidade, data de produção e outras informações.
(5). Teste de desempenho e verificação
Teste de desempenho:
Realizar testes abrangentes de desempenho no pacote de baterias embalado, incluindo desempenho de carga e descarga, vida útil de ciclos, desempenho de segurança e outros testes. As condições e padrões de teste precisam ser determinados de acordo com os cenários e requisitos específicos de aplicação para garantir que o desempenho do pacote de baterias atenda aos requisitos.
Verificação:
Apply the qualified battery pack to the actual scenario for verification, such as trial use on energy storage power stations, low-speed electric vehicles and other equipment. Through the verification of actual applications, the performance and reliability of the battery pack can be further tested, and potential problems can be discovered and solved.
(6). Application and maintenance
Application:
Aplicar os pacotes de baterias qualificados e verificados nos campos apropriados, como armazenamento de energia, veículos elétricos de baixa velocidade, luminárias solares, etc. Durante o processo de aplicação, os pacotes de baterias precisam ser regularmente mantidos e gerenciados, incluindo carga, descarga, controle de temperatura, etc., para garantir o funcionamento normal dos pacotes de baterias.
Desativação e reprocessamento:
Quando o desempenho dos pacotes de baterias usados em cascata diminuir a ponto de não atender mais aos requisitos da aplicação, eles precisam ser desativados. Os pacotes de baterias desativados podem ser reciclados, e os metais e materiais valiosos neles contidos podem ser recuperados por meio de desmontagem, refino, etc.
2.Formas de reciclar baterias de lítio usadas
Os métodos de tratamento para baterias de lítio-ion usadas que não podem ser recicladas incluem reciclagem física, reciclagem química e reciclagem biológica.
(1).Método de reciclagem física
Esse método separa os componentes das baterias de lítio-ion usadas por meio de meios físicos, como trituração mecânica, triagem, separação magnética e separação por gravidade.
Esse método é simples de operar, possui uma alta taxa de recuperação de metais e pó preto, é estável em operação e está equipado com dispositivos de proteção ambiental para evitar a poluição ambiental secundária. O método de reciclagem física é principalmente adequado para a reciclagem e o processamento em larga escala de baterias usadas e pode alcançar uma separação eficiente por meio de linhas de produção automatizadas.
(2).Método de recuperação química
Esse método separa os elementos metálicos e a matéria orgânica nas baterias de lítio-ion usadas por meio de reações químicas. Os métodos comuns de recuperação química incluem lixiviação ácida, lixiviação alcalina, fundição a alta temperatura, entre outros.
O método de recuperação química possui uma alta eficiência de recuperação e pode obter elementos metálicos com maior pureza, mas o processo operacional é mais complexo e exige equipamentos e tecnologias avançadas. Ao mesmo tempo, ele também pode gerar certos poluentes, como águas residuais e gases tóxicos, que precisam ser tratados posteriormente.
(3).Método de recuperação biológica
Esse método extrai elementos metálicos das baterias de lítio-ion usadas por meio de ação biológica. O método de recuperação biológica tem as vantagens de ser ambientalmente amigável e de baixo consumo de energia, mas ainda está na fase de pesquisa, a eficiência de recuperação é baixa e as exigências de composição das baterias usadas são altas.
Em resumo, o método de tratamento das baterias de lítio-ion usadas precisa ser escolhido de acordo com a situação específica, e é necessário prestar atenção às questões ambientais e fortalecer a supervisão e gestão. Por meio de métodos e medidas de tratamento científicos e racionais, pode-se alcançar a reciclagem eficaz das baterias de lítio-ion usadas, reduzir a poluição e danos ao meio ambiente e promover o desenvolvimento sustentável.
O que é uma bateria de estado sólido?
Como armazenar melhor as baterias de lítio?
