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リチウムイオン電池 再利用可能な材料のリサイクル

 

今日、どこでリチウムイオン電池が開発されても、効率的なリサイクルの問題が決定的な役割を果たしています。それは、耐用年数の終了時に良好な分離が可能であることがすべてです。リサイクル可能な材料はすべて、高純度で回収されなければなりません。

効率的なリサイクルは、開発段階から最優先事項である。効率的な循環型経済のみが、原材料の不足に対抗することができる。生産、利用、リサイクルの各プロセスは、CO2のバランスが取れていなければならない。

一次原料の抽出と活性電池材料のリサイクルのプロセスルートは、当初は類似していた。乾式冶金プロセスと湿式冶金プロセスが連続して使用されている。これらのトピックは、世界中でフル回転で研究されている。

最新の科学的知見によると、湿式冶金に基づく多くの精製プロセスがより効率的であるようだ。これはエネルギー消費の面でもメリットがある。また、プロセスに関連した汚染物質の発生も大幅に少なくなる。

 

工業的規模での試験

  • amixon®は、実験室スケールをはるかに超えた工業スケールでの試験の可能性を提供します。100リットル、200リットル、400リットル、最大3000リットルのバッチサイズをamixon®パイロットプラントで実現できます。これにより、amixon®は実用的なパイロットテストを実施することができます。
  • アミクソンの真空乾燥機は、真空スチルのように使用することができます。正確な温度と圧力の制御により、高い選択性が得られます。つまり、液体を高純度で回収できます。例えば、粉砕したリチウムイオン電池の電解質を低温で気化・再凝縮することができます。    
     
  • アミクソンの試験装置は、350℃の動作温度まで真空操作で使用することも可能です。この点で、高沸点ポリフッ化ビニリデン（融点175℃、沸点300℃～）もアミクソン®乾燥機で分離できるかどうか検討する必要がある。ポリフッ化ビニリデンは、リチウムイオン電池の結合剤として機能する。    
     
  • ご要望に応じて、製品に接触するすべての部品を非常に硬い高性能セラミックでコーティングすることも可能です。    
     
  • 200リットルバッチ用の別のamixon®テストリアクターは、高圧反応に使用できます。250℃の温度で、許容過圧は25 barです。

アミクソン® テクニカルセンター 3つの新しい合成リアクター/真空ミキシングドライヤー。

熱固液分離は多くのプロセス工程の最後に行われます


 
液体電解質の溶媒は、amixon® 真空乾燥機内で低温で気化させることができます。真空ミキシングドライヤーでは、最高5mbarの真空を達成できます。凝縮は-20℃で行われます。

このようにして、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの溶剤を別々に回収することができる。

電極活物質は、低温で湿式処理するのが好ましい。 分離後、有価物であるリチウム、コバルト、マンガン、ニッケル、グラファイトは乾燥させなければならない。様々な乾燥プロセスが使用され、通常はバッチで実施される。

すべての成分をデッドスペースなく混合するamixon®の真空接触乾燥は、高純度で卓越した乾燥効率を持つ閉鎖系での乾燥を可能にします。

効率的なリサイクルは均質な塊があって初めて可能になる

 

リチウムイオンバッテリーは、自動車分野でますます重要な役割を果たすようになる。原材料を処理し、正極活物質と負極活物質をリサイクルするために、ますます大規模な工場が建設されている。リチウムイオン電池の種類によって、さまざまなプロセスルートが確立される。出発原料が均質であればあるほど、より正確に実現できる。大容量の均質化は重要な前提条件です。

amixon®はこのための優れたソリューションを提供します。その一例が Gyraton® ミキサーで、大量のバルク材料を技術的に最適な方法で均質化することができます。しかも、連続的あるいは非連続的に、1台の同じ機械で行うことができます。ジャイラトンミキサーは非常に小さな駆動モーターしか必要としません。

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