Báwo ni àwọn bátìrì tí a tún ṣe ń ṣiṣẹ́
Ìgbìyànjú láti lo agbára mímọ́ ti mú kí lílo bátírì pọ̀ sí i kíákíá—láti àwọn fóònù alágbèéká àti kọ̀ǹpútà alágbèéká sí àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná àti ibi ìpamọ́ agbára ńláńlá. Ṣùgbọ́n láìka àwọn àǹfààní wọn sí, àwọn bátírì náà tún ń fa àwọn ìpèníjà àyíká: àwọn ohun èlò aise díẹ̀, àwọn ìtújáde láti inú iwakusa, àti ewu ìdọ̀tí eléwu tí a bá kó wọn dà nù lọ́nà tí kò tọ́. Ibí ni èrò àwọn bátírì tí a tún lò ti bẹ̀rẹ̀ sí í ṣiṣẹ́. Àwọn bátírì tí a tún lò kì í ṣe àwọn bátírì tí a “lò” lásán, ṣùgbọ́n dípò bẹ́ẹ̀, apá kan ètò yíká tí ó ń dá àwọn ohun èlò iyebíye padà sí ẹ̀wọ̀n ìpèsè. Nítorí náà, báwo ni àwọn bátírì tí a tún lò ṣe ń ṣiṣẹ́ ní gidi?
Kí ni Batiri Atunlo?
Ọ̀rọ̀ náà “bátírì tí a tún lò” sábà máa ń tọ́ka sí nǹkan méjì. Àkọ́kọ́, bátírì tí a ṣe láti inú àwọn ohun èlò tí a tún lò, bíi nikkel, cobalt, lithium, manganese, graphite, copper, àti aluminum tí a gba láti inú bátírì tí a ti lò. Èkejì, bátírì tí a ṣe fún ìrọ̀rùn àtúnlò, bíi lílo àwọn àwòrán onípele, àwọn okùn tí a lè yọ kúrò, àti àwọn àmì kẹ́míkà tí ó mọ́ kedere. Nínú iṣẹ́ ilé-iṣẹ́, àfiyèsí pàtàkì ni ṣíṣẹ̀dá ìdè tí a ti pa: a ń ṣe àtúnṣe àwọn bátírì tí a ti lò, a ń gba àwọn ohun èlò wọn padà, a sì tún ń tún lò láti ṣe àwọn sẹ́ẹ̀lì bátírì tuntun.
Kílódé Tí A Fi Nílò Láti Ṣe Àtúnlo Bátìrì?
Àwọn bátìrì—pàápàá jù lọ àwọn bátìrì lítíọ́mù-ion—ní àwọn ohun èlò tó wúlò àti èyí tó lè léwu. Àtúnlò ṣe pàtàkì nítorí pé:
1. Dín ìwakùsà kù: Ìgbàpadà nickel, cobalt, àti lithium lè dín àìní fún ìyọkúrò tuntun kù.
2. Dín ìtẹ̀síwájú erogba kù: Ṣíṣe àwọn ohun èlò wúńdíá láti inú iwakusa sábà máa ń ní agbára púpọ̀.
3. Dènà ìbàjẹ́: Àwọn elektrolyte àti àwọn èròjà kan lè léwu tí wọ́n bá ń jò sínú ilẹ̀ tàbí omi.
4. Ààbò: Àwọn bátírì tí a ti lò ṣì lè tọ́jú agbára, wọ́n sì lè má ṣiṣẹ́ dáadáa tàbí kí wọ́n jóná bí a kò bá ṣe é dáadáa.
5. Ààbò ìpèsè: Àwọn orílẹ̀-èdè tàbí àwọn ilé iṣẹ́ lè dín ìgbẹ́kẹ̀lé wọn lórí àwọn ohun èlò aise tí wọ́n kó wọlé kù.
Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, àwọn bátírì tí a tún lò “ń ṣiṣẹ́” gẹ́gẹ́ bí orísun àwọn ohun èlò tuntun, kìí ṣe ìfowópamọ́ lásán.
Ipele 1: Gbigba ati Ṣíṣeto
Ilana naa bẹrẹ pẹlu gbigba awọn batiri ti a ti lo nipasẹ awọn ile-iṣẹ atunlo, awọn eto gbigba pada ti awọn olupese, awọn ile itaja atunṣe ọkọ ina, tabi awọn ohun elo iṣakoso e-egbin. Ni kete ti a ba ti gba wọn, awọn batiri gbọdọ wa ni tito lẹtọ, nitori kii ṣe gbogbo awọn batiri ni a ṣẹda dogba. Wọn wa ni awọn kemikali oriṣiriṣi: LFP (lithium iron phosphate), NMC (nickel manganese cobalt), NCA, LCO, ati awọn miiran. Ṣíṣeto ṣe pataki nitori pe iru kọọkan nilo ọgbọn imularada oriṣiriṣi ati pe o ni awọn iye ohun elo oriṣiriṣi.
Ni ipele yii, ile-iwosan nigbagbogbo n ṣe ayẹwo:
– Iru batiri (silinda, apo, prismatic, modulu ọkọ ayọkẹlẹ)
– Ipò ara (bíbajẹ́, wíwú, jíjóná)
– Ipo idiyele fun aabo
– Àmì ìfitónilétí tàbí ìwífún BMS (Ètò Ìṣàkóso Bátírì) lórí bátírì ọkọ̀
Igbesẹ 2: Ṣiṣe Batiri naa ni ailewu (Itusilẹ ati Iduroṣinṣin)
Kí wọ́n tó tú àwọn bátìrì náà ká, wọ́n sábà máa ń gba ìtújáde láti dín ewu ìyípo kúkúrú àti iná kù. Fún àwọn bátìrì ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, àwọn módùlù tàbí àwọn páálí lè ní fólítì gíga, èyí tó nílò àwọn ìlànà ààbò àti ohun èlò pàtàkì.
Lẹ́yìn náà, a máa ń ṣe ìdúróṣinṣin, fún àpẹẹrẹ nípa lílo àyíká tí kò ní ìdènà, ìtútù, tàbí ọ̀nà ìtọ́jú tí ó ń dènà electrolyte láti má ṣe ṣiṣẹ́ pẹ̀lú afẹ́fẹ́. Góńgó pàtàkì ni láti rí i dájú pé bátìrì náà wà ní ààbò fún pípa àti ṣíṣe iṣẹ́ ẹ̀rọ.
Ipele 3: Itúpalẹ̀
A le tú ìtúpalẹ̀ náà pẹ̀lú ọwọ́, láìsí ìdádúró, tàbí láìsí ìdádúró. Nínú àwọn bátìrì ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, a máa ṣí àpò náà láti yà sọ́tọ̀:
– Iṣẹ́ àti ìṣètò (irin, aluminiomu)
– Àwọn okùn àti àwọn ọ̀pá ọkọ̀ (bàbà/aluminiomu)
– Eto itutu ati awọn paati itanna
– Awọn modulu ati awọn sẹẹli
Yíyọ kúrò dáadáa mú kí iṣẹ́ àtúnṣe ohun èlò sunwọ̀n síi, ó sì dín ìbàjẹ́ àgbékalẹ̀ kù. Síbẹ̀síbẹ̀, yíyọ kúrò tún jẹ́ ìpèníjà nítorí pé àwọn àpẹẹrẹ bátírì yàtọ̀ síra láàárín àwọn olùṣe, wọ́n sì sábà máa ń lo àwọn ohun èlò ìfọmọ́ra tàbí àwọn ohun èlò ìfọmọ́ra tí ó ṣòro láti yọ kúrò.
Ipele 4: Ṣiṣẹda ati iṣelọpọ ẹrọ ti "Black Mass"
Lẹ́yìn tí a bá ti mú àwọn sẹ́ẹ̀lì bátìrì náà, ìgbésẹ̀ tí ó tẹ̀lé ni ṣíṣe iṣẹ́ ẹ̀rọ bíi:
– Pípa (gígé) lábẹ́ àwọn ipò tí a ṣàkóso
– Iyapa iwọn ati fifọ ati iwọn patiku
– Iyapa oofa lati ya irin kuro
– Ipinsisọ afẹfẹ lati ya awọn ipin ina sọtọ
– Iyapa iwuwo fun bàbà ati aluminiomu
Àkójọpọ̀ pàtàkì ti ìpele yìí ni ìwọ̀n dúdú, àdàpọ̀ lulú tí ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò kathode/anode tí ń ṣiṣẹ́. Ìwọ̀n dúdú sábà máa ń ní lithium, nickel, cobalt, manganese, graphite, àti residual electrolyte àti binder. Èyí ni "ìwà" àkọ́kọ́ nínú àtúnlo bátìrì òde òní.
Ipele 5: Imularada Ohun elo (Hydrometallurgy ati Pyrometallurgy)
Ibí ni kókó pàtàkì “bí àwọn bátírì tí a tún ṣe ń ṣiṣẹ́” ti bẹ̀rẹ̀: kì í ṣe pé a kàn ń tún àwọn bátírì tí a ti lò ṣe ni a ń tún lò, ṣùgbọ́n a ń pín wọn sí àwọn ohun èlò tí a kò fi bẹ́ẹ̀ lò.
1) Pyrometallurgy (Ilana Itọju Ooru)
Ọ̀nà yìí ń lo ooru gíga láti yọ́ àti láti ya àwọn irin sọ́tọ̀. Àwọn àǹfààní rẹ̀:
– Ó rọrùn fún àwọn àdàpọ̀ kẹ́míkà bátírì jù
– Ilana naa rọrun pupọ fun ipele ibẹrẹ ti iyapa.
Ṣugbọn awọn alailanfani wa:
– Lilo agbara giga
– Àwọn èròjà kan (bíi litiumu àti aluminiomu) lè di slag tàbí kí wọ́n tún nílò àwọn ìgbésẹ̀ mìíràn láti mú ara wọn padà bọ̀ sípò.
– A gbọ́dọ̀ ṣàkóso àwọn ìtújáde tó ṣeéṣe kí ó ṣẹlẹ̀ dáadáa.
Pyrometallurgy sábà máa ń ṣe àwọn irin alloy (fún àpẹẹrẹ àwọn tí ó ní nikkel, cobalt, copper) tí a sì tún máa ń tún ṣe.
2) Hydrometallurgy (Ilana Kemikali Omi)
Ọ̀nà yìí máa ń tú ibi dúdú náà kúrò nípa lílo omi pàtó kan (asidi tàbí ohun èlò míràn tó ń yọ omi kúrò), lẹ́yìn náà ó ya irin náà sọ́tọ̀ nípasẹ̀:
– ojo riro yiyan,
– yiyọkuro epo,
– ẹrọ iyipada ion,
– ìṣàfihàn kirisita.
Àwọn àǹfààní:
– Awọn oṣuwọn imularada giga fun nickel/cobalt/manganese ati pe a le ṣe iṣapeye fun lithium
– Ìmọ́tótó ọjà lè ga gan-an, ó sì yẹ fún àwọn ohun èlò cathode tuntun
Àwọn àléébù:
– Ó ń mú ìdọ̀tí omi jáde tí a gbọ́dọ̀ ṣe àtúnṣe rẹ̀
- O nilo iṣakoso ilana ti o ṣọra
Nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ìgbàlódé, iṣẹ́ ẹ̀rọ àti hydrometallurgy ń di àpapọ̀ tí ó gbajúmọ̀ nítorí iṣẹ́ rẹ̀ dáadáa.
3) Àtúnlo tààrà
Ọ̀nà yìí gbìyànjú láti gba ohun èlò cathode tó ń ṣiṣẹ́ padà láìsí pípín in sí àwọn èròjà ìpìlẹ̀ rẹ̀ pátápátá. Fún àpẹẹrẹ, a tún ṣe àtúnṣe àwọn cathode "tí ó wà títí" (a tún ṣe àtúnṣe) láti jẹ́ kí wọ́n tún ṣeé lò. Tí ó bá ṣe àṣeyọrí ní ìwọ̀n ńlá, àtúnlò tààrà lè:
– fi agbara pamọ,
– dín ipele isọdọtun kù,
– ṣetọju iye awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ.
Sibẹsibẹ, ọna yii ni ifaramọ diẹ sii si idoti ati awọn iyatọ kemikali, nitorinaa lilo rẹ tun n dagbasoke.
Ipele 6: Di Ohun elo Batiri Tuntun
Lẹ́yìn tí a bá ti gba irin náà padà, ilé iṣẹ́ náà ń ṣe àwọn ọjà àárín bíi:
– nickel sulfate, cobalt sulfate, manganese sulfate (fún àwọn ohun tí ó ń ṣáájú cathode),
– lithium carbonate tabi litiumu hydroxide,
– bàbà àti aluminiomu mímọ́,
– graphite tí a ti túnṣe (nínú àwọn ìlànà kan).
Ohun èlò yìí tún wọ inú ẹ̀wọ̀n ìṣẹ̀dá náà lẹ́ẹ̀kan síi: a ṣe é sí àwọn ohun tí a fi ń ṣe àgbékalẹ̀, àwọn katódì tí ń ṣiṣẹ́, àwọn áódì, àti àwọn sẹ́ẹ̀lì bátírì tuntun. Ní àkókò yìí ni “àwọn bátírì tí a tún lò” ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun èlò—dínkù ìgbẹ́kẹ̀lé lórí ìwakùsà àti pípa ìlù ohun èlò náà.
Kí ni ipa ti “Ìgbésí Ayé Kejì” nínú Ètò Àyíká Àtúnlò?
Kí a tó tún un lò, àwọn bátìrì kan—pàápàá jùlọ àwọn tí wọ́n wá láti inú àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná—lè wọ inú ìpele kejì ìgbésí ayé. Èyí túmọ̀ sí wípé àwọn bátìrì tí agbára wọn ti dínkù fún ọkọ̀ (bí àpẹẹrẹ, tí ó kù ní 70–80%) ṣì lè ṣeé lò fún àwọn ohun èlò tí kò nílò iṣẹ́ gíga, bíi:
- ibi ipamọ agbara ile,
– agbara afẹyinti,
- ibi ipamọ agbara fun awọn paneli oorun,
– awọn iwọntunwọnsi fifuye ni ile-iṣẹ.
Ìgbésí ayé kejì máa ń mú kí bátírì náà pẹ́ sí i, ó máa ń dá àtúnlò dúró, ó sì máa ń mú kí owó rẹ̀ pọ̀ sí i. Àmọ́, nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín, bátírì náà yóò ṣì máa wà ní àtúnlò.
Àwọn Ìpèníjà Pàtàkì ti Àtúnlo Bátìrì
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó dájú pé a túnṣe bátírì yóò tún ṣe, ó dojú kọ ọ̀pọ̀ ìpèníjà:
– Apẹrẹ ti ko ni aṣọ: o nira lati tuka ati to lẹsẹsẹ.
– Àwọn ewu ààbò: àwọn bátìrì tó bàjẹ́ lè fa iná.
– Eto-ọrọ aje ilana: iye kobalt n dinku ninu diẹ ninu awọn kemistri tuntun (fun apẹẹrẹ LFP), nitorinaa awọn awoṣe iṣowo gbọdọ ṣe deede.
– Ìwọ̀n àti àwọn ètò ìṣiṣẹ́: nílò ètò ìkójọpọ̀ tó péye àti àwọn ìlànà tó ń ṣètìlẹ́yìn.
– Ìmọ́tótó ọjà: Láti tún fi batiri náà sínú rẹ̀, ohun èlò náà gbọ́dọ̀ ní àwọn ìlànà gíga.
Ojutu naa kan imotuntun apẹrẹ, awọn iṣedede ile-iṣẹ, fifọ adaṣiṣẹ, ati eto imulo ojuse olupilẹṣẹ gbooro sii.
Ipari
Àwọn bátírì tí a tún lò ń ṣiṣẹ́ nípasẹ̀ ìlànà tí a ṣètò: a kó wọn jọ, a sọ wọ́n di aláìléwu, a tú wọn ká, a fọ́ wọn sí ibi dúdú, lẹ́yìn náà a tún rí ohun èlò náà gbà nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà gbígbóná, kẹ́míkà tí ó tutu, tàbí àwọn ọ̀nà àtúnlò tààrà. Àbájáde ìkẹyìn kìí ṣe pé a dín ìdọ̀tí kù nìkan ni, ṣùgbọ́n àwọn ohun èlò tuntun fún ṣíṣe àwọn bátírì ìran tí ń bọ̀. Pẹ̀lú ètò àtúnlò tí a ṣe dáradára, àwọn bátírì lè di apá kan nínú ọrọ̀ ajé oníyípo—tí ó ń dín ipa àyíká kù nígbàtí ó ń mú kí agbára ìpèsè àwọn ohun èlò tí ó ṣe pàtàkì fún ọjọ́ iwájú lágbára sí i.
Tí o bá fẹ́, mo lè ṣe àtúnṣe àpilẹ̀kọ yìí sí àwùjọ kan pàtó (àwọn akẹ́kọ̀ọ́, gbogbogbòò, ìmọ̀ ẹ̀rọ), fi àwọn ìwádìí ìṣirò kún un, tàbí kí n fi ìwé àkọsílẹ̀ àti àwọn orísun tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé kún un.
