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別讓能量消失于歲月，揭秘鋰電池回收的黑科技！
自2013年消費者購車補貼政策正式啟動，新能源汽車迎來爆發(fā)增長，按照早期動力電池平均5-6年的報廢周期，目前正迎來動力電池的退役熱潮，鋰電回收市場蓄勢待發(fā)。然而，如果沒有適當的方法回收報廢電池，動力電池的環(huán)境和經濟效益就會大打折扣。
通過回收鋰離子電池，可以回收再利用其中所含的大部分有價值的材料，如鋰、鈷、鎳和錳，這有助于減少對這些有限資源的開采需求。
濕法冶金是目前鋰離子電池回收的技術，pH值是非常關鍵的過程變量，需要小心控制，以便盡可能回收有價值的成分，并提升過程效率；梅特勒托利多提供的pH傳感器可耐受高腐蝕性的濕法冶金環(huán)境。
某鋰電回收頭部客戶展廳陳列了百余臺跨越半個世紀的舊電視機和舊汽車，寓意見證廢物歷史，感受回收文明。
濕法冶金，探索回收工藝
濕法冶金有以下幾個方面的優(yōu)點：
1、高效回收：濕法冶金過程能夠有效地提取電解液和有價值的材料，實現高效的鋰電池回收。通過適當的溶液浸泡和反應條件，可以最大程度地分離和回收有價值的成分。
2、資源再利用：濕法冶金技術可以從廢舊鋰電池中回收并再利用電解液、電極材料以及其他有價值的化學成分。這有助于減少資源的浪費，并在循環(huán)經濟中實現資源的有效利用。
3、處理多種類型的鋰電池：濕法冶金過程適用于處理不同類型和尺寸的鋰電池，包括鋰離子電池、聚合物鋰離子電池等。這種通用性使得濕法冶金技術成為一種廣泛適用的鋰電池回收方法。
4、環(huán)保優(yōu)勢：相比于其他處理方法，濕法冶金過程在環(huán)保方面具有一定優(yōu)勢。它可以通過適當的廢液處理措施來減少對環(huán)境的影響，確保廢水和廢液中的有害物質得到高效去除或轉化。
5、技術不斷改進和創(chuàng)新：濕法冶金技術在不斷進行改進和創(chuàng)新；研究人員和企業(yè)致力于提高回收效率、降低能源消耗以及減少環(huán)境污染。通過技術的不斷進步，濕法冶金過程的優(yōu)點將得到進一步的發(fā)揮和提升。
梅特勒托利多在濕法冶金技術方面的豐富知識和研究幫助客戶保持競爭力；從堿金屬浸出到貴金屬高純度精煉，我們的測量方案的重要性不斷提升。
產品設計，專為鋰電回收
濕法冶金回收過程
濕法冶金回收過程首先將電池切碎并研磨成粉末或顆粒。
然后，在非常低的pH值和氧化條件下進行酸析出，從而提取鈷、鎳、錳、銅、鋁和鋰鹽。低pH值和強氧化條件可確保所有金屬完全溶解。通過維持pH值設定點可提供正確的酸用量（通常使用硫酸），確保更大限度地回收金屬，同時更大限度地縮短處理時間并減少化學品消耗量。
除了pH值之外，還應控制氧化還原（ORP）電位；保持所需的氧化條件需要添加氧化劑，如過氧化氫。
氟化物以LiPF6鹽（電池電解液組分之一）的形式存在于原料中；因此，析出過程會形成氫氟酸（HF）。HF具有很強的腐蝕性，甚至能腐蝕玻璃。因此，在線pH傳感器會在短時間內出現故障。一旦由于故障丟失可靠測量數據，控制析出過程將變得極具挑戰(zhàn)性，產出也會減少。
梅特勒托利多，專為鋰電回收過程設計的傳感器
InPro4262i傳感器可同時測量pH值與ORP，能耐受濕法冶金過程環(huán)境。這種傳感器配有耐氫氟酸玻璃敏感膜，可大幅延長在氫氟酸環(huán)境中的使用壽命。InPro4262i采用固體聚合物電解液，配有開放式液絡部參比系統(tǒng)，可防止在含有高濃度懸浮固體的濕法冶金過程中發(fā)生堵塞。
InPro 4262i的耐氫氟酸玻璃敏感膜和帶有固體聚合物電解液的開放式液絡部參比系統(tǒng)。
智能傳感器技術
由于pH值測量的準確度對于過程性能和金屬回收至關重要，因此梅特勒托利多的智能傳感器管理（ISM™）技術能夠可靠地滿足這些過程的需求。ISM傳感器可連續(xù)監(jiān)測其測量性能并預測性地傳達維護需求。重新校準和/或傳感器更換的安排工作因此變得簡單，并可避免使用不再適合所需用途的傳感器。ISM傳感器內置電子器件，可將校準數據存儲到非易失性存儲器中。ISM Core™ 軟件支持在維護車間內使用臺式電腦或筆記本電腦進行（重新）校準，非常方便，運行ISM維護計劃可減少高達90% 的工作量。
梅特勒托利多 ISM™ 技術幫助客戶進行資產管理以及減少維護工作量。
易于使用的變送器
適用于此應用的變送器是支持雙輸出的M400，既可傳輸pH值也可傳輸ORP值，是一種方便的小型解決方案。由于采用易于導航的觸摸屏，變送器的操作也非常直觀。M400采用HART通信，還可將ISM傳感器診斷信息傳輸至目前所用的大多數資產管理軟件平臺。
梅特勒托利多M400觸摸屏界面變送器接通資產管理軟件平臺。
利于自動化實現
為了進一步優(yōu)化效率并保證產品回收，梅特勒托利多提供了EasyClean200e自動化傳感器清潔系統(tǒng)。EasyClean 200e采用氣動可伸縮傳感器護套InTrac777，可定期將傳感器從反應器內取出，進行快速徹底的酸洗堿洗。用水沖洗后，清潔系統(tǒng)會自動將傳感器重新插入測量位置。
梅特勒托利多 EasyClean200e 自清洗系統(tǒng)進行快速徹底的酸洗堿洗。
雙pH計，加強自動控制
回收得到黑粉后，重要的下一步是制作正極材料前驅體，前驅體的質量直接影響著鋰電池的安全、容量和壽命等，因此前驅體的制作合成事關重要。然而，前驅體的合成影響因素繁多，其中pH值對產品性能的影響尤其明顯，根據《pH對三元材料前驅體物理性能的影響》這篇論文可知，pH主要影響共沉淀反應的成核和晶體生長速度，進而影響材料的微觀形貌和振實密度以及最終產品的電化學性能。因此反應釜內的pH值是控制前驅體質量的重要指標。
梅特勒托利多某客戶采用雙pH控制系統(tǒng)，在一個電極波動的時候，可以切換到另一個電極去控制釜內pH值，極大地增加了pH值的連續(xù)性、可靠性和抗風險能力。
某鋰電回收頭部客戶采用兩套梅特勒托利多的pH傳感器反應釜的自動化設備，保持反應釜PID控制的連續(xù)性。設置于反應釜內的測試組件，包括梅特勒托利多pH傳感器和與pH傳感器連接的變送器，以及控制組件與測量組件連接，包括DCS系統(tǒng)、上位機和與上位機連接的鹽泵變頻器、堿泵變頻器、氨泵變頻器。該設備使用雙pH值來控制反應釜內的pH值，可以實現真正的連續(xù)、無間斷自動化控制，而且pH值的精度保證在±0.01，很好的保證了前驅體的質量。
某客戶采用雙pH控制系統(tǒng)增加了pH值的連續(xù)性、可靠性和抗風險能力。
回收寶藏，實現能量循環(huán)
?未來鋰電回收產業(yè)將發(fā)展成為一個可持續(xù)循環(huán)利用的產業(yè)，通過技術創(chuàng)新、資源再生利用和政策支持，實現環(huán)境友好型的鋰電池回收處理和材料再利用，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
1、技術升級和高效處理：隨著科技的不斷進步，鋰電池回收技術將不斷升級和改進。新的回收方法和設備將被開發(fā)，以提高回收效率和降低處理成本。
2、資源再生利用：未來鋰電回收產業(yè)將更加注重資源的再生利用。盡可能多地提取和回收廢舊鋰電池中的有價值材料，如鋰、鈷、鎳等，以滿足日益增長的市場需求，并減少對原材料的依賴。
3、循環(huán)經濟模式推動：在全球推行循環(huán)經濟模式的大背景下，鋰電池回收產業(yè)將扮演重要角色。通過建立完善的回收體系和供應鏈，實現鋰電池材料的循環(huán)利用，從而減少資源消耗、環(huán)境污染和廢棄物的產生。
4、自動化和智能化：未來，鋰電池回收過程將更加自動化和智能化。機器人、人工智能和自動化設備將被廣泛應用于回收生產線，提高效率、減少人工操作風險。
梅特勒托利多始終致力于推動新能源行業(yè)發(fā)展。鋰電回收需要嚴格控制pH值和ORP，以最大限度提高回收率并最大限度減少昂貴化工助劑的消耗量。InPro4262i傳感器可同時測量pH值與ORP，能夠耐受濕冶過程中產生的氫氟酸。使用EasyClean200系統(tǒng)進行自動清洗可顯著降低手動維護需求，從而提高效率并降低操作成本。