Сотрудники НИТУ МИСиС разработали технологию безопасной утилизации аккумуляторных батарей, содержащих литий. Они представили всю технологическую цепочку переработки — от вскрытия батарей до возможного повторного использования составляющих их материалов (стали, никеля, титана и лития). По их мнению, этот метод позволит снизить себестоимость новых источников питания на 30–40% за счет использования при их изготовлении вторичных материалов. Предлагаемая технология в первую очередь может быть использована в рамках программы развития электротранспорта в Москве, где сегодня эксплуатируется около 600 электробусов и зарегистрировано порядка 10% отечественных электромобилей.
Как плавить литий
Специалисты МИСиС разработали универсальный метод вскрытия батарей, ресурс которых выработан, при помощи криогенно-вакуумной установки, которая является их ноу-хау и защищена патентом.
«В настоящий момент существует свыше 50 типоразмеров электрохимических систем, которые используются в бытовой и специальной технике, — поясняет директор Центра инжиниринга промышленных технологий НИТУ МИСиС Вадим Тарасов. — Для каждой из них необходим свой метод вскрытия и извлечения полезных компонентов, который должен быть не только эффективным, но и безопасным».
По словам разработчиков, установка, на которой они предлагают перерабатывать литий-ионные аккумуляторные батареи, представляет собой специальную вакуумную печь. В ней после всех процессов можно получать такие материалы, как гидроксид диалюминат лития, алюминат лития и т. д., поясняет Вадим Тарасов. «Технологическая площадка для нашей вакуумно-термической установки, способной перерабатывать тысячу батарей в месяц, занимает примерно 50–60 квадратных метров, не более, — уточняет он. — У нас сейчас разработано порядка пяти–шести вариаций, которые могут отличаться в зависимости от того, какие требования предъявляет заказчик».
Процесс прост: если батарея крупноразмерная, то предполагается ее механическая разборка: снимается крышка, вынимается электродный пакет, который опускается в специальный раствор. В итоге источник тока разделяется на литий и диоксид марганца. А корпусные детали отмываются и отправляются дальше по технологической цепочке либо на переработку, либо для повторного использования. Главная задача — отработать до мелочей процесс пожаровзрывобезопасного вскрытия батареи — решается как раз за счет использования в технологической цепочке вакуумной установки.
