鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1553次 | 2018年12月28日
無污染的鋰電池生產(chǎn)與回收
電池沒電后,很多人的做法是隨著垃圾一起扔掉。但是,一節(jié)小小的報(bào)廢電池帶來的危害,可能超出了你的想象。要知道,一顆紐扣電池棄入大自然后,可以污染60萬升水,相當(dāng)于一個人一生的用水量,而中國每年要消耗這樣的電池70億只。
如果沒有一種行之有效的回收方案,地球有限資源將會加速面臨枯竭,當(dāng)然,嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)也讓不少力量加入去尋找解決方案,而GRST正在隊(duì)伍之中。
GRST的顛覆性核心科技是不傷害環(huán)境的鋰離子電池制造及回收。而更讓人驚嚇的是,水在整個電池制造和回收過程占了較大比重,并且在不產(chǎn)生污染的前提下,使用后再將水回收。
這聽上去似乎很神奇。就在前段時(shí)間,至頂網(wǎng)就走進(jìn)了GRST在廣東順德的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,與那里的工程師、技術(shù)員一同近距離感受水性電池生產(chǎn)及回收的奧秘。
全球第一枚真正的綠色環(huán)保鋰電池“ebatte”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
GRST總部位于香港,是一家綠色環(huán)保創(chuàng)新科技公司,開發(fā)了一項(xiàng)具有突破性及可持續(xù)發(fā)展的水性制造及回收電池技術(shù)WATMAR3。GRST的愿景正是用這項(xiàng)技術(shù)成為生產(chǎn)和回收鋰電池的主要方法,在全球能在不犧牲環(huán)境的情況下也能受惠于安全、高性能和低成本電池技術(shù)。
那么,何為WATMAR3技術(shù)?
GRST總經(jīng)理盧志德一語道破,其實(shí)WAT=水性,MA=制造,R3=回收、再生、重用。這項(xiàng)專利技術(shù)也用作GRST生產(chǎn)全球第一枚真正綠色環(huán)保鋰電池“ebatte”。
盧志德介紹,“ebatte”作為以WATMAR3技術(shù)制造的電池,通過專門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并使用更高耐熱性的隔板材料(高于攝氏250度),讓它的使用壽命比現(xiàn)有市場同類(使用相同電極材料)電池長達(dá)30%。
當(dāng)然,這塊電池最大的特性不在于性能與壽命,而是在于回收。WATMAR3的電池回收技術(shù)是以水作為GRST舊電池的溶解物。當(dāng)前業(yè)內(nèi)電池回收的公司普遍采用強(qiáng)酸或燃燒的方法處理,而GRST所使用的物理技術(shù)則是以天然,無害以及具有經(jīng)濟(jì)效益的方法來回收高價(jià)值的材料。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
GRST實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,這項(xiàng)回收技術(shù),可有效回收99%以上的金屬(包括銅和鋁)和95%用于生產(chǎn)鋰電池的有價(jià)值電極材料。而這個回收后的材料會被二次利用于生產(chǎn)新的鋰電池,如此可節(jié)省50%消耗的能源。
在了解WATMAR3技術(shù)特性之后,至頂網(wǎng)在GRST技術(shù)總監(jiān)王然石的隨同下,一起去到了GRST順德研發(fā)中心,實(shí)地探察WATMAR3技術(shù)的工作原理。
傳統(tǒng)vsGRST:電池生產(chǎn)不僅環(huán)保,有效回收率在95%以上
在GRST順德研究中心,我們看到了一套閉環(huán)式獨(dú)立可持續(xù)的電池制造和回收解決方案,有助于減少廢物堆填、節(jié)省能源和金屬等原材料、減少二氧化碳及其他有害氣體的排放,以及降低對鋰礦開采的需求。
據(jù)王然石介紹,現(xiàn)場所有的生產(chǎn)設(shè)備均與鋰電池生產(chǎn)設(shè)備無差異,而GRST采用更簡單及更低成本的材料結(jié)構(gòu),配合其專利電池設(shè)計(jì)和技術(shù),簡化了電池業(yè)的制造和回收工序。
一款鋰離子電池基本上由四個基本結(jié)構(gòu)組成:正極、負(fù)極、隔膜、電解液。GRST以全水性綠色生產(chǎn)為特點(diǎn),不使用有機(jī)溶劑NMP,不使用含氟聚合物PVDF,生產(chǎn)工藝分為了15道工藝:
1漿料混合,2電極涂布,3烘干,4輥壓,5分條/切片,6電極疊片組裝或極片卷繞,7極耳焊接,8沖殼,9外殼密封,10電池烘干,11電解液灌注,12真空密封,13電池激活,14最終密封,15電池測試
回收工程分為13道工藝:
1電池放電,2電池拆解,3電解液萃取,4溶劑蒸餾,5回收過程中的水,6電池切碎,7金屬與塑膠分離,8水流分離,9過濾,10正負(fù)極分離,11過濾,12回收過程中的水,13正極再生
正如上文所述,WATMAR3回收技術(shù)以水作為GRST舊電池的分離介質(zhì),配合專利技術(shù),可回收包括99%金屬(銅和鋁)和95%用于生產(chǎn)鋰電池的有價(jià)值電極材料,包括正極材料,鈷酸鋰和錳酸鋰。而回收后的正極材料,將會重新用于制造新的鋰電池。另外,GRST也表示,這項(xiàng)技術(shù)還可回收90%的鋰鹽。
目前,WATMAR3回收技術(shù)僅限于GRST全水性綠色生產(chǎn)的電池,從生產(chǎn)到回收,WATMAR3形成一套閉環(huán)式方案。為了進(jìn)一步了解GRST,至頂網(wǎng)與GRST總經(jīng)理盧志德、GRST技術(shù)總監(jiān)王然石進(jìn)行了簡要訪談。
Q:順德研究中心內(nèi)的設(shè)施是用作大量生產(chǎn)和回收鋰電池嗎?
GRST:我們的技術(shù)已經(jīng)能夠在商業(yè)上進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)和回收鋰電池,但我們的重點(diǎn)不是大規(guī)模生產(chǎn),而是將技術(shù)授權(quán)給不同合作伙伴(汽車、便攜式設(shè)備及能源儲備等)。因此在順德的研發(fā)中心讓我們與合作伙伴進(jìn)行研發(fā)與微調(diào),從而探討如何應(yīng)用合作伙伴現(xiàn)有的運(yùn)作中。
Q:WATMAR3技術(shù)的授權(quán)對象是誰?
GRST:任何尋求更環(huán)保,更可持續(xù)發(fā)展的電池回收和制造解決方案的廠商都是我們的對象,包括以下應(yīng)用方面:
能源儲備(固定電池,太陽能和風(fēng)能離網(wǎng)系統(tǒng))
便攜式設(shè)備及電子產(chǎn)品(智能手機(jī)、平板電腦、移動電源、電動工具、醫(yī)療設(shè)備)
運(yùn)輸(電動汽車,航天,航運(yùn))
Q:成功研發(fā)WATMAR3后的下一步是什么?
我們的目標(biāo)是將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用并成為制造及回收鋰電池的主要方法。我們制造和回收技術(shù)可以在任何合伙伙伴現(xiàn)有的工廠運(yùn)作,他們只需要使用現(xiàn)有的設(shè)施便能使用GRST是技術(shù),因此有助將成本和修改現(xiàn)有設(shè)施的需要降至最低。
Q:為什么創(chuàng)立GRST?
GRST:鋰電池為大部分電子產(chǎn)品帶來動力,例如智能電話、手提電腦和電動汽車,因此成為世界上最受歡迎的技術(shù)。然而,在鋰礦開采的過程中,卻為環(huán)境帶來沉重的代價(jià),如土地退化和有毒化學(xué)物質(zhì)的釋放。如果不僅早處理,被棄置的電池可能會引發(fā)火災(zāi),產(chǎn)生進(jìn)一步的污染環(huán)境。同時(shí),目前市面上通用的回收方法只會加重對環(huán)境帶來的影響和代價(jià)。
基于此,GRST的創(chuàng)辦團(tuán)隊(duì)以綠色環(huán)保技術(shù)為基礎(chǔ),于2014年與科學(xué)家以及工程師組建了研究團(tuán)隊(duì),開發(fā)研究水性制造和回收技術(shù)。該技術(shù)不僅有效,而且還能夠進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。
這是一個漫長且需要大量資源的研發(fā)過程,然而研究團(tuán)隊(duì)不僅把這個概念付諸實(shí)踐,此技術(shù)更收到了知識產(chǎn)權(quán)的認(rèn)可和保護(hù)。GRST獨(dú)有的專利技術(shù)具有市場上所有鋰電池的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)沒有市面上鋰電池的通病,水性制造技術(shù)使用更少能源而不是排放有毒物質(zhì)。
就像GRST成立之初,公司名字的含義,Green(綠色環(huán)保)、Renewable(可再生資源)、Sustainable(可持續(xù)發(fā)展)、Technology(應(yīng)用技術(shù)),我們希望為地球所面臨的問題提供一個潔凈、綠色的解決方案。