리튬 이온 배터리: 재사용 가능한 재료의 재활용
리튬이온 배터리 재활용 효율을 높이기 위해선 개발 단계부터 분리 용이성과 고순도 회수가 중요하며, 최신 연구는 에너지 소비와 오염 저감 측면에서 습식(하이드로) 야금 공정의 우위를 시사한다. amixon®은 100~3000L 규모의 파일럿 플랜트와 새로운 고성능 반응기·진공 혼합 건조기를 통해 5 mbar 진공과 정밀 온·압 제어로 전해질 용매(DMC·EMC·DEC) 저온 회수, PVDF 분리 가능성 검토, 고압(최대 25bar, 250°C) 반응 및 고효율 건조(시간당 4.5톤 증발)를 지원한다. 또한 Gyraton® 믹서는 최대 50m³ 배치의 대량 원료를 낮은 전력으로 연속/배치 운전해 균질화함으로써, 대규모 재활용 공정의 정밀도와 순환경제·CO2 균형 개선에 기여한다.
![[Translate to 한국어:] Neue Hochleistungsreaktoren mit amixon®-Technologie.](/fileadmin/user_upload/Technikum_18_Bild_2.jpg "[Translate to 한국어:] Neue Hochleistungsreaktoren mit amixon®-Technologie.")
아믹슨® 기술이 적용된 새로운 고성능 반응기.
분류는 재활용의 전 단계입니다. 수작업 대 자동화.
오늘날 리튬 이온 배터리가 개발되는 모든 곳에서 효율적인 재활용 문제는 결정적인 역할을 합니다. 수명이 다했을 때 잘 분리되는지가 관건입니다. 모든 재활용 가능한 물질은 고순도로 회수되어야 합니다.
효율적인 재활용은 개발 단계부터 최우선 순위입니다. 효율적인 순환 경제만이 원자재 부족에 대응할 수 있습니다. 생산, 활용 및 재활용 프로세스는 CO2 균형을 잘 유지해야 합니다.
1차 원료를 추출하고 활성 배터리 소재를 재활용하는 공정 경로는 처음에는 비슷했습니다. 파이로 및 하이드로 야금 공정이 연속적으로 사용됩니다. 이러한 주제는 전 세계적으로 전속력으로 연구되고 있습니다.
최신 과학적 발견에 따르면, 습식 야금에 기반한 많은 정제 공정이 더 효율적인 것으로 보입니다. 이는 에너지 소비 측면에서 이점이 있습니다. 공정 관련 오염 물질의 생산량도 현저히 낮습니다.
산업 규모에서의 파일럿 테스트
- amixon®은 실험실 규모를 훨씬 뛰어넘는 산업적 규모의 테스트 가능성을 제공합니다. 100리터, 200리터, 400리터, 최대 3000리터의 배치 크기를 amixon® 파일럿 플랜트에서 구현할 수 있습니다. 이를 통해 amixon®은 실용적인 파일럿 테스트를 수행할 수 있습니다.
- amixon® 진공 건조기는 진공 스틸처럼 사용할 수 있습니다. 정밀한 온도 및 압력 제어를 통해 높은 수준의 선택성이 가능합니다. 즉, 유체를 고순도로 회수할 수 있습니다. 예를 들어, 파쇄된 리튬 이온 배터리의 전해질을 기화시켜 저온에서 재응축할 수 있습니다.
- 아믹슨® 테스트 장치는 최대 350°C의 작동 온도에서도 진공 상태로 사용할 수 있습니다. 따라서 고비점 폴리비닐리덴 플루오르화물(녹는점 175°C, 끓는점 300°C)도 amixon® 건조기에서 분리할 수 있는지 여부를 검토해야 합니다. 폴리비닐리덴 플루오르화물은 리튬 이온 배터리에서 결합제 역할을 합니다.
- 요청 시 제품과 접촉하는 모든 부품을 매우 단단한 고성능 세라믹으로 코팅할 수 있습니다.
- 또 다른 200리터 배치용 아믹슨® 테스트 반응기는 고압 반응에 사용할 수 있습니다. 250°C의 온도에서 허용되는 작동 과압은 25bar입니다.
AMIXON® 기술 센터. 세 가지 새로운 합성 반응기/진공 혼합 건조기.
- amixon®은 실험실 규모를 훨씬 뛰어넘는 산업적 규모의 테스트 가능성을 제공합니다. 100리터, 200리터, 400리터, 최대 3000리터의 배치 크기를 amixon® 파일럿 플랜트에서 구현할 수 있습니다. 이를 통해 amixon®은 실용적인 파일럿 테스트를 수행할 수 있습니다.
- amixon® 진공 건조기는 진공 스틸처럼 사용할 수 있습니다. 정밀한 온도 및 압력 제어를 통해 높은 수준의 선택성이 가능합니다. 즉, 유체를 고순도로 회수할 수 있습니다. 예를 들어, 파쇄된 리튬 이온 배터리의 전해질을 기화시켜 저온에서 재응축할 수 있습니다.
- 아믹슨® 테스트 장치는 최대 350°C의 작동 온도에서도 진공 상태로 사용할 수 있습니다. 따라서 고비점 폴리비닐리덴 플루오르화물(녹는점 175°C, 끓는점 300°C)도 amixon® 건조기에서 분리할 수 있는지 여부를 검토해야 합니다. 폴리비닐리덴 플루오르화물은 리튬 이온 배터리에서 결합제 역할을 합니다.
- 요청 시 제품과 접촉하는 모든 부품을 매우 단단한 고성능 세라믹으로 코팅할 수 있습니다.
- 또 다른 200리터 배치용 아믹슨® 테스트 반응기는 고압 반응에 사용할 수 있습니다. 250°C의 온도에서 허용되는 작동 과압은 25bar입니다.
AMIXON® 기술 센터. 세 가지 새로운 합성 반응기/진공 혼합 건조기.
열 고액 분리는 많은 공정 단계의 마지막 단계입니다
![[Translate to 한국어:] Beispielhafte Vakuum-Mischtrocknung](/fileadmin/user_upload/Lithium_Hydroxid_Versuch.jpg "[Translate to 한국어:] Beispielhafte Vakuum-Mischtrocknung")
진공 혼합 건조의 예: 1) 가열, 2) 고정 건조 단계, 3) 확산 단계 및 4) 건조 대상 물질의 냉각.
![[Translate to 한국어:] amixon® Konustrockner](/fileadmin/user_upload/Fertigung_29_Bild_2.jpg "[Translate to 한국어:] amixon® Konustrockner")
AMIXON®: 아믹슨® 진공 드라이어. 80°C에서 시간당 4.5톤의 증발 용량.
액체 전해질의 용매는 저온의 진공 혼합 건조기에서 기화될 수 있습니다. 진공 혼합 건조기에서는 최대 5mbar의 진공을 달성할 수 있습니다. 응축은 -20°C에서 일어날 수 있습니다.
이러한 방식으로 디메틸 탄산염, 에틸 메틸 탄산염 및 디에틸 탄산염과 같은 용매를 개별적으로 회수할 수 있습니다.
활성 전극 재료는 저온에서 습식 공정으로 처리하는 것이 바람직합니다. 분리 후 귀중한 물질인 리튬, 코발트, 망간, 니켈 및 흑연은 건조되어야 합니다. 다양한 건조 공정이 사용되며 일반적으로 일괄적으로 수행됩니다.
모든 성분을 데드 스페이스 없이 혼합하는 amixon®의 진공 접촉 건조는 폐쇄형 시스템에서 고순도 및 뛰어난 건조 효율로 건조할 수 있습니다.
진공 혼합 건조의 예: 1) 가열, 2) 고정 건조 단계, 3) 확산 단계 및 4) 건조 대상 물질의 냉각.
AMIXON®: 아믹슨® 진공 드라이어. 80°C에서 시간당 4.5톤의 증발 용량.
액체 전해질의 용매는 저온의 진공 혼합 건조기에서 기화될 수 있습니다. 진공 혼합 건조기에서는 최대 5mbar의 진공을 달성할 수 있습니다. 응축은 -20°C에서 일어날 수 있습니다.
이러한 방식으로 디메틸 탄산염, 에틸 메틸 탄산염 및 디에틸 탄산염과 같은 용매를 개별적으로 회수할 수 있습니다.
활성 전극 재료는 저온에서 습식 공정으로 처리하는 것이 바람직합니다. 분리 후 귀중한 물질인 리튬, 코발트, 망간, 니켈 및 흑연은 건조되어야 합니다. 다양한 건조 공정이 사용되며 일반적으로 일괄적으로 수행됩니다.
모든 성분을 데드 스페이스 없이 혼합하는 amixon®의 진공 접촉 건조는 폐쇄형 시스템에서 고순도 및 뛰어난 건조 효율로 건조할 수 있습니다.
균질한 질량으로만 효율적인 재활용이 가능합니다만
리튬 이온 배터리는 자동차 부문에서 점점 더 중요한 역할을 하게 될 것입니다. 원재료를 처리하고 양극 및 음극 활성 물질을 재활용하기 위해 점점 더 큰 규모의 공장이 건설되고 있습니다. 리튬 이온 배터리의 유형에 따라 다양한 공정 경로가 확립될 것입니다. 출발 물질의 균질성이 높을수록 더 정밀하게 구현할 수 있습니다. 대량 균질화는 중요한 전제 조건입니다.
amixon®은 이를 위한 탁월한 솔루션을 제공합니다. 한 가지 예로, 기술적으로 최적의 방식으로 대량의 벌크 재료를 균질화할 수 있는 Gyraton® 믹서가 있습니다. 그리고 이 모든 것을 하나의 동일한 기계로 연속적으로 또는 불연속적으로 처리할 수 있습니다. Gyraton® 믹서에는 아주 작은 구동 모터만 필요합니다.
![[Translate to 한국어:] Gyraton® Mischer für 50 m³ Chargen](/fileadmin/user_upload/GM_50000_Bild_2.jpg "[Translate to 한국어:] Gyraton® Mischer für 50 m³ Chargen")
50m³ 배치용 Gyraton® 믹서. 옵션으로 연속 작동도 가능합니다. 구동 전력은 40kW에 불과합니다.
![[Translate to 한국어:] Gyraton®-Mischer für Testzwecke](/fileadmin/user_upload/Gyraton_GM_3000_Technikum_Versuch_2.jpg "[Translate to 한국어:] Gyraton®-Mischer für Testzwecke")
테스트 목적의 Gyraton® 믹서.
리튬 이온 배터리는 자동차 부문에서 점점 더 중요한 역할을 하게 될 것입니다. 원재료를 처리하고 양극 및 음극 활성 물질을 재활용하기 위해 점점 더 큰 규모의 공장이 건설되고 있습니다. 리튬 이온 배터리의 유형에 따라 다양한 공정 경로가 확립될 것입니다. 출발 물질의 균질성이 높을수록 더 정밀하게 구현할 수 있습니다. 대량 균질화는 중요한 전제 조건입니다.
amixon®은 이를 위한 탁월한 솔루션을 제공합니다. 한 가지 예로, 기술적으로 최적의 방식으로 대량의 벌크 재료를 균질화할 수 있는 Gyraton® 믹서가 있습니다. 그리고 이 모든 것을 하나의 동일한 기계로 연속적으로 또는 불연속적으로 처리할 수 있습니다. Gyraton® 믹서에는 아주 작은 구동 모터만 필요합니다.
50m³ 배치용 Gyraton® 믹서. 옵션으로 연속 작동도 가능합니다. 구동 전력은 40kW에 불과합니다.
테스트 목적의 Gyraton® 믹서.
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