Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen, energieopslagsystemen en draagbare elektronische apparaten is de recycling van afgedankte lithium{0}}ionbatterijen een belangrijke schakel geworden in de keten van de nieuwe energie-industrie. Batterijrecycling richt zich niet alleen op het hergebruik van metaalbronnen, maar ook op het efficiënt extraheren van economisch waardevolle elementen, zoals:

• Lithium
• Nikkel
• Kobalt
• Mangaan
• Grafiet

Bij het recyclingproces van lithiumbatterijen wordt na demontage, pletten en zeven een zwart poeder gevormd dat rijk is aan actieve elektrodematerialen, bekend als Black Mass. Black Mass bevat doorgaans positief elektrodemateriaal, negatief elektrodemateriaal en een kleine hoeveelheid reststroomcollector, waardoor het een belangrijke grondstof is voor daaropvolgend onderzoek naar natte metallurgie, pyrometallurgie en metaalterugwinning.

Voor onderzoek naar batterijrecycling, materiaallaboratoria en universitaire nieuwe energieonderzoeksinstellingen vereist de experimentele fase doorgaans de volgende tests op gerecyclede materialen:

• Verkleining van de deeltjesgrootte
• Poederhomogenisatie
• Mechanische activering
• Monstervoorbereiding

Daarom moet een kogelmolen voor batterijrecycling die geschikt is voor laboratoriumonderzoek en -ontwikkeling niet alleen het verpletteren voltooien, maar moet hij onderzoekers ook helpen stabiele, uniforme en reproduceerbare monsters van batterijrecyclingmaterialen te verkrijgen.

 

 

DECO richt zich op het onderzoek en de productie van planetaire slijpmachines in laboratoria, en biedt poederverwerkingsoplossingen voor nieuwe energiematerialen, lithiumbatterijmaterialen en onderzoek naar recycling van hulpbronnen. De DECO planetaire slijpmachine genereert sterke impact- en wrijvingskrachten door middel van planetaire bewegingen met hoge- snelheid, die kunnen worden gebruikt voor het vermalen, mengen, homogeniseren en mechanisch activeren van batterijmateriaal.

 

 

 

 

Gerecycleerde batterijmaterialen voorbereiden voor verdere analyse

Tijdens het recyclingproces van lithium-ionbatterijen is de materiële toestand complex.

Na fysieke behandeling bevatten afgedankte batterijen meestal:

• Kathode actieve materialen
• Grafiet)
• Binderresten
• Koolstofadditieven
• Spoor metaaldeeltjes op

Deze materialen hebben verdere verwerking nodig voordat ze gebruikt kunnen worden voor:

• Onderzoek naar metaalterugwinning
• Chemische analyse
• Onderzoek naar materiaalregeneratie

Onder hen is Black Mass het middelpunt van het onderzoek.

De kwaliteit van Black Mass heeft rechtstreeks invloed op de volgende:

• Efficiëntie van de lithiumextractie
• Nikkel/kobaltterugwinning
• Nauwkeurigheid van materiaalscheiding

Daarom is het tijdens de laboratoriumonderzoeksfase noodzakelijk om de gerecyclede materialen te verwerken tot:

• Uniform poeder
• Gecontroleerde deeltjesgrootte
• Representatief monster

 

 

 

 

Onderzoekers maken zich meer zorgen over:

1. Bevrijding van waardevolle componenten

Na het kogelfrezen is het batterijmateriaal:

• Elektrodedeeltjes worden fijner
• Materiaalinterfaces nemen toe

Waardevolle componenten worden gemakkelijker te analyseren

Bijvoorbeeld:

• In het positieve elektrodemateriaal:
• Lithiumkobaltoxide (LCO)
• Lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC)

Adequate blootstelling is nodig om de efficiëntie van het daaropvolgende recyclingonderzoek te verbeteren.

 

 

2. Verbeterde monsteruniformiteit

Zwarte massa's bevatten doorgaans deeltjes met verschillende dichtheden en afmetingen.

Als het monster ongelijkmatig wordt gemengd, kan dit leiden tot:

• Analyse afwijking
• Onstabiele herstelevaluatie

Inconsistente experimentele resultaten

De DECO planetaire slijpmachine maakt gebruik van hoge-snelheidsbewegingen tijdens het maalproces om:

• Actieve materialen
• Koolstof materialen
• Metaalverbindingen

Meng grondig om de uniformiteit van het monster te verbeteren.

 

 

 

3. Controle van de deeltjesgrootte

Invloed deeltjesgrootte:

• Chemische reactiesnelheid
• Uitlogingsefficiëntie
• Materiaalregeneratieproces

Door te controleren:

• Rotatiesnelheid
• Slijptijd
• Verhouding bal-tot-materiaal

Onderzoekers kunnen de zwartkruitverwerkingstechnologie optimaliseren.

 

 

 

1. Zwarte massaverwerkingsoplossing

Batterij-recycling-kogelmolen voor de bereiding van zwarte massa

Black Mass is het kernmateriaal in het onderzoek naar recycling van lithiumbatterijen.

De bronnen zijn onder meer:

• Afgedankte lithium-ionbatterijen
• Schroot van de productie van batterijen
• Kathode-elektrode-afval

 

Belangrijkste componenten:

Materiaal	Bron
Lithiumverbindingen	Kathodemateriaal
Nikkel verbindingen	NMC-kathode
Kobaltverbindingen	LCO/NMC-kathode
Mangaanverbindingen	NMC-kathode
Grafiet	Anodemateriaal

 

 

Slijpvereisten voor zwarte massa

Zwart Massaverwerking vereist aandacht voor:

Fijn slijpen

Verklein de deeltjesgrootte en verbeter:

• Oppervlakte
• Materieel contact

 

 

Homogene menging

Garantie:

• Elementverdeling
• Consistentie van het monster

 

 

Lage vervuiling

Voorkomen:

• Verontreiniging van maalmedia
• Externe onzuiverheden

DECO kan worden geconfigureerd volgens verschillende onderzoeksdoeleinden:

• Zirkonia maalbeker
• Roestvrijstalen pot
• Agaat pot

Klanten helpen bij het selecteren van geschikte material handling-omgevingen.

 

 

 

2. Onderzoek naar terugwinning van kathodemateriaal

Slijpoplossing voor kathodematerialen voor lithiumbatterijen

Materialen voor de positieve elektrode van afvallithiumbatterijen omvatten doorgaans:

• LCO
• NMC
• LFP

Onderzoeksrichting:

• Herstel van lithium
• Kobalt herstel
• Nikkelherstel

Het kogelmaalproces kan het volgende bevorderen:

• Deeltjesverfijning
• Structurele wijziging
• Verbetering van de reactie

Sommige onderzoeken maken gebruik van planetair kogelfrezen om de verpulvering en mechanochemische processen van positieve elektrodematerialen te bevorderen, om de daaropvolgende metaalextractie-efficiëntie te verbeteren.

 

 

 

Kogelfreesoplossing voor gerecycled grafiet

Grafiet negatief elektrodemateriaal heeft:

• Gelaagde structuur
• Goede geleidbaarheid

Bij recyclingonderzoek is het noodzakelijk om rekening te houden met:

• Zuivering van grafietpoeder
• Aanpassing van de deeltjesgrootte
• Oppervlaktemodificatie

DECO planetaire kogelmolen is geschikt voor:

• Grafiet slijpen
• Koolstofmateriaal mengen
• Onderzoek naar oppervlakteactivatie

Voor koolstofmaterialen die gevoelig zijn voor agglomeratie of bezinking, kan de DECO omnidirectionele planetaire kogelmaalstructuur de bewegingstoestand van het materiaal verbeteren en de menguniformiteit verbeteren.

 

 

 

Ondersteuning van onderzoeken naar herstel van lithium, nikkel en kobalt

Onderzoek naar het recyclen van batterijen omvat doorgaans:

• Hydrometallurgie
• Pyrometallurgie
• Directe regeneratie

Het materiaal na kogelfrezen heeft:

• Kleinere deeltjesgrootte
• Hogere oppervlakte
• Beter contact met reagentia

Helpt bij onderzoek:

• Zuuruitlooggedrag
• Elementscheiding
• Herstelefficiëntie

De DECO-laboratoriumkogelmaalapparatuur is geschikt voor experimenten met nieuwe energiematerialen, verwerking van kleine batchmonsters en onderzoek naar het terugwinnen van hulpbronnen.

 

 

 

 

1. Verkleining van de deeltjesgrootte

Het produceren van geschikt poeder voor analyse en herstel

Materialen voor het recyclen van batterijen worden meestal verwerkt via:

Afvalbatterij

↓

Demontage

↓

Verpletteren

↓

Zwarte Mis

↓

Fijn slijpen

↓

Analyse / Herstelonderzoek

De kogelmolenfase is voornamelijk verantwoordelijk voor:

• Verklein de deeltjesgrootte
• Verbeter de poederuniformiteit
• Verhoog de blootstelling aan het oppervlak

De DECO planetaire slijpmachine kan verschillende materialen verwerken tot micrometergroottes of zelfs fijnere deeltjesgroottes door botsingen en wrijving met hoge- snelheid, en het specifieke effect hangt af van de materiaaleigenschappen en procesparameters.

 

 

 

Verbetering van de materiaalreactiviteit door frezen

Mechanische activering is een belangrijke richting in het onderzoek naar batterijrecycling.

Hoogenergetisch kogelfrezen genereert:

• Kristaldefecten
• Verhoogde oppervlakte-energie
• Structurele veranderingen

Deze wijzigingen kunnen van invloed zijn op:

• Uitloogreactie
• Regeneratie van materiaal
• Chemische extractie

De planetaire slijpmachine DECO biedt een experimenteel platform voor materiaalonderzoek door middel van mechanische actie met hoge-energie.

 

 

 

Stabiele experimentele monsters behouden

Het aandeel verschillende materialen in Black Mass varieert sterk.

Homogenisatiebehandeling kan het volgende verbeteren:

• Bemonsteringsnauwkeurigheid
• Betrouwbaarheid testen
• Herhaalbaarheid van onderzoek

Ondersteuning voor DECO-apparaten:

• Droog slijpen
• Nat slijpen
• Vacuüm slijpen

Voldoe aan de vereisten van verschillende experimentele omstandigheden.

 

 

 

4. Verwerking met lage verontreiniging

Bescherming van de nauwkeurigheid van materiaalanalyses

Onderzoek naar batterijmaterialen omvat doorgaans:

• Analyse van sporenmetaal
• Elementdetectie
• Evaluatie van herstel

Daarom is het noodzakelijk om het volgende te verminderen:

• IJzerverontreiniging
• Slijtagedeeltjes

DECO biedt diverse maaltanks:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Kleine batchverwerking

Onderzoek naar batterijrecycling op laboratoriumschaal

Meestal afgehandeld tijdens de R&D-fase:

• Monsters op gram-niveau
• Kleine experimentele batches

Vergeleken met industriële productielijnen vereist laboratoriumapparatuur:

• Flexibele bediening
• Snelle materiaalwissel
• Meerdere experimenten

DECO kleine planeetslijper is geschikt voor:

• Universiteiten
• Onderzoeksinstituten voor batterijen
• Enterprise-laboratoria

 

 

 

 

Batterijrecycling-kogelmolen voor onderzoekslaboratoria

DECO doet onderzoek naar recycling van batterijmateriaal:

• Mini planetaire kogelmolen
• Laboratorium planetaire kogelmolen
• Planetaire kogelmolen met hoge energie
• Oplossingen voor het malen van potten

 

 

1. DECO Laboratorium Planetaire Kogelmolen

Van toepassing op:

• Zwart Massaverwerking
• Analyse van batterijmateriaal
• Onderzoek naar metaalterugwinning

Functie:

• Compacte structuur
• Verstelbare snelheid
• Compatibiliteit met meerdere jars

De apparatuur uit de DECO-PBM-serie ondersteunt de gelijktijdige werking van meerdere maaltanks, waardoor experimenten met verschillende materiaalformuleringen mogelijk zijn en de onderzoeks- en ontwikkelingsefficiëntie wordt verbeterd.

 

 

2. Planetaire kogelmolen met hoge energie

 

 

Vacuümslijpoplossing

 

4. Aangepaste configuratie voor batterijrecycling

DECO biedt op basis van de eigenschappen van klantmaterialen:

• Uitrusting selectie
• Potaanbeveling
• Keuze van maalmedia

 

Typisch schema:

Sollicitatie	DECO-configuratie
Voorbereiding van de Zwarte Mis	Zirkonia/RVS potje
Elementanalysemonster	Agaat pot
Slijpen van koolstofmateriaal	Planetaire molen in alle-richtingen
Onderzoek naar mechanische activering	Planetaire molen met hoge energie

 

 

05 Selectie van maalbekers voor het recyclen van batterijen

 

 

Het kiezen van de juiste maalbeker

Impact maalbeker:

• Slijpefficiëntie
• Materiële zuiverheid
• Experimentele resultaten

 

Zirkonia maalpotje

Pak voor:

• Onderzoek naar batterijkathoden
• Experimenten met hoge zuiverheid

Functie:

• Hoge hardheid
• Lage vervuiling

 

 

Roestvrijstalen maalpot

Pak voor:

• Algemeen onderzoek naar batterijrecycling

Functie:

• Duurzaam
• Geschikt voor metaal-houdende materialen

 

 

Agaat maalpot

Pak voor:

XRF

• Voorbereiding van ICP-analyse

Functie:

• Uitstekende chemische stabiliteit
• Minimale vervuiling

 

 

PTFE maalbeker

Pak voor:

• Chemisch-gevoelige materialen

Functie:

• Corrosiebestendigheid

 

 

 

DECO richt zich op het onderzoek en de ontwikkeling van laboratoriumkogelmaalapparatuur en levert betrouwbare poederverwerkingsapparatuur voor het onderzoek naar nieuwe energiematerialen.

De toepassingsgebieden van de DECO planetaire slijpmachine zijn onder meer:

• Batterijmaterialen
• Nanomaterialen
• Scheikunde
• Metallurgie
• Milieuonderzoek

Voor onderzoek naar batterijrecycling biedt DECO:

• Black Mass-slijpoplossing
• Homogenisatie van batterijpoeder
• Voorbereiding van metaalterugwinningsmonsters
• Onderzoek naar mechanische activering

Kernvoordelen:

• Slagslijpen met hoge energie
• Flexibele potselectie
• Kleine batchverwerking
• Herhaalbare experimentele omstandigheden

De ontwikkeling van batterijrecyclingtechnologie vereist meer verfijnde materiaalverwerkingsmethoden.

De DECO-kogelmolen voor batterijrecycling biedt een stabiel en betrouwbaar poederverwerkingsplatform voor de verwerking van zwarte massa, onderzoek naar metaalrecycling en experimenten met nieuwe energiematerialen door de impact, wrijving en botsingen met hoge energie die worden gegenereerd door planetaire bewegingen met hoge- snelheid.