Восстановление свинцовых аккумуляторов
Проблемой продления работоспособности свинцовых аккумуляторов авторы статьи занимались не один десяток лет – разработаны технологии восстановления свинцовых аккумуляторов, проведены сотни лабораторных работ на аккумуляторах ёмкостью от 4 до 2200 А/час и напряжением от 1,5 до 110 вольт. Благодаря сотрудничеству лаборатории и организаций: Российской Железной Дороги, Речфлотом, Автотрансом, Аккумуляторными Компаниями, Минатомом и другими фирмами — разработаны ряд зарядно — восстановительных устройств, которые прошли апробирование в единичных экземплярах, даны рекомендации по эксплуатации аккумуляторов, восстановления их технических характеристик, снижения взрывоопасных выбросов водорода и кислорода, улучшение экологической обстановки и уменьшение расходов на зарядно- восстановительные работы.
Аккумуляторы теряют свои свойства не только в промышленных установках, но и в современном автотранспорте после двух-трёх лет эксплуатации.
Причины снижения качества – отсутствие профилактических работ по восстановлению электродов пластин аккумулятора.
Аккумуляторы в автомобилях используются в смешанном режиме эксплуатации: при заводке двигателя потребляется значительный стартовый ток, в поездке аккумулятор заряжается в буферном режиме небольшим током от генератора.
При неисправной автоматики автомобиля ток зарядки может быть недостаточным или привести к перезаряду — при повышенных значениях.
Кристаллизация пластин, повышенное напряжение заряда, преждевременный электролиз с обильным выделением сероводорода и недостаточная емкость в конце заряда сопровождают работу такого аккумулятора.
Признаки сульфатации пластин аккумулятора:
— Уменьшение ёмкости аккумулятора;
— Повышенное напряжение на электродах;
— Кипение и газообразование;
— Нагрев и коробление пластин.
Восстановить нормальную работу аккумулятора непосредственно от автомобильного генератора невыполнимо ввиду незначительного превышения напряжения генератора над аккумулятором и постоянной составляющей тока заряда — для этого используются зарядные устройства.
Ток разряда аккумулятора в течении 10-ти часов всегда равен ёмкости аккумулятора. Если напряжение при разряде упало до 1,92 вольта на элемент, раньше чем за десять часов, то и ёмкость во столько меньше.
В некоторых автомобилях используется по два аккумулятора общим напряжением 24 вольта. Разные токи разряда, из-за того, что на первый аккумулятор подключена вся нагрузка с напряжением 12 вольт (телевизор, радио, магнитофон …), которая питается от аккумулятора на стоянке и в пути, а второй нагружается только во время пуска стартера и разогрева свечи в дизельном двигателе. Регулятор напряжения не во всех автомобилях автоматически отслеживает напряжение заряда аккумулятора с разницей в зимнее и летнее время, что приводит к недозаряду или перезаряду аккумулятора.
Необходимо восстанавливать аккумуляторы отдельным зарядным устройством с возможностью регулирования тока заряда и разряда на каждом аккумуляторе.
Такая потребность натолкнула на создание зарядно- разрядного устройства на два канала с раздельной регулировкой тока заряда и тока разряда, это очень удобно и позволяет подобрать оптимальные режимы восстановления пластин аккумулятора исходя из их технического состояния.
Плотность электролита должна после восстановления аккумулятора, соответствовать паспортной для данного района эксплуатации, на севере плотность выше чем в тёплых районах — летом и зимой.
Не следует плотность подгонять доливкой электролита.
Восстановление ёмкости переполюсовками. При абсорбции органических поверхностно – активных веществ на отрицательных пластинах является способ периодической переполюсовки аккумулятора. Приложение высокого потенциала к отрицательной пластине приводит к сгоранию поверхностно-активных веществ, вызывающих сульфатацию пластин.
Использование циклического режима восстановления приводит к значительному снижению выхода газов водорода и кислорода из-за их полного использования в химической реакции, ускоренно восстанавливается внутреннее сопротивление и ёмкость до рабочего состояния, отсутствует перегрев корпуса и коробление пластин.
Восстановление аккумулятора импульсным током. Импульсные токи по форме, амплитуде и времени значительно отличаются от синусоидального.
Амплитуда импульса такого тока восстановления, как правило, превышает средний ток заряда в 5-10 раз. Повредить пластины аккумулятора такой ток не может, а вот расплавить застарелые кристаллы сульфата свинца в состоянии, и за короткое время. При средней величине зарядного тока в пять ампер импульс может достигать амплитуды в 50 ампер, достичь такой амплитуды тока возможно при значительной величине напряжения заряда в 24-26 вольт.
Ввиду короткого по времени импульса в несколько микросекунд нагрева аккумулятора и кипения практически не наблюдается, восстановление можно производить в помещении при отсутствии принудительной вытяжки.
Мощность зарядного тока на аккумуляторе не превышает мощности простого зарядного на диодном мосте, а мощность единичного импульса может достигать 1200ватт, что достаточно для перевода сульфата свинца в аморфный свинец.
Между двумя импульсами зарядного тока всегда присутствует промежуток времени без тока, достаточный для восстановления электронного равновесия в электролите.
Схему, для ускорения процесса восстановления, следует дополнить цепью разрядного тока небольшой величины.
Зарядно-восстановительное устройство, выполненное по схеме (Рис.1). Схема и трансформатор помещаются в стандартный корпус блока питания компьютера.
Характеристики устройства:
Напряжение сети 220 В
Вторичное напряжение 16-18 В
Мощность трансформатора 100 Ватт
Время импульса заряда 2-5 мс
Время разряда 1-3 мс
Время восстановления 5-12 часов
Ток заряда 1/20 С.
С-ёмкость в А/час.
Ток разряда 0,05-0,2А
Ток разряда при зарядке ассиметричным током должен составлять не более 1/10 тока заряда.
Новые технологии зарядки и восстановления аккумуляторов, позволяют снизить мощность на регенерацию пластин, хотя зарядка аккумуляторов в современных автомобилях не претерпела существенных изменений — за более вековой период, что как и раньше приводит, практически вечные аккумуляторы, к преждевременной кристаллизации, повышению внутреннего сопротивления и ухудшению пусковых характеристик.
Задающий генератор в схеме реализован на двух транзисторах разной проводимости VT1 и VT2. Аналог двухбазового диода включен в цепь моста — слева резисторы R1R2R3R4 справа R5R6.
Питание генератора выполнено от параметрического стабилизатора на напряжение стабилизации 16 вольт на элементах VD1VD2R9.
Генератор на транзисторах по сравнению с классическим генераторам на двухбазовом диоде легче модифицировать. В данном варианте имеются внешние цепи по регулировке тока — R1 с ограничением резистором R3. Цепь поддержания температурного режима схемы выполнена с помощью терморезистора — R2.
Для подачи тока обеих полярностей в аккумулятор не требуется установка двух идентичных генераторов, положительный импульс восстановления формируется тиристором VS1.
Импульс управления с эмиттера транзистора VT2 через ограничительный резистор R7 поступает на внутренний светодиод оптопары U1. Внутренний транзистор оптопары открывает ток через ограничительный резистор R8 с анода тиристора VS1 на управляющий электрод, при отрицательной полуволне синусоиды напряжения вторичной обмотки трансформатора Т1 на катоде VS1.
Время включения зависит от номиналов резисторов R1,R2,R3 и конденсатора С1.
При положительной полуволне на трансформаторе Т1 открывается тиристор VS2 и в аккумулятор поступает разрядный ток, синхронно с зарядным но меньшим по величине. Поскольку разрядный ток не должен быть выше 1/10 зарядного- установлен ограничитель разрядного тока, резистор R11.
Цепь R13 VD3 создаёт, для запуска, смещение на минусовой шине генератора на транзисторах VT1 VT2, при закрытых в начальный момент тиристорах VS1VS2.
Ширина импульса генератора должна перекрывать ширину полного периода синусоиды вторичной обмотки — более 10 мсек.
Терморезистор R2 снижает зарядный ток при перегреве тиристоров.
Элементы R12 HL1 РА1 индицируют верность подключения аккумулятора к зарядно- восстановительному устройству и суммарный ток восстановления.
В схеме используются радиодетали, характеристика и возможная замена которых рекомендована в таблице 1.
№ по схеме | Наименование | Тип по схеме | Возможная замена | Примечание |
R1 | Резистор | СП-3 | СП-10, СПО | Переменный |
R2 | Резистор | ММТ-1 | ММТ-4 |
|
R3-R12 | Резистор | С2-29 | С2-10 | 0,125 Ватт |
C1 | Конденсатор | КМ | К22-5 | 100В |
C2 | Конденсатор | КМ | К73 | 100В |
C3 | Конденсатор | К73 | МБМ | 100В |
VT1 | Транзистор — PNP | КТ361 | МП41-42Б |
|
VT2 | Транзистор — NPN | КТ815Б | КТ972 |
|
VD1-VD2 | Стабилитроны | Д814Г | Д814Д |
|
U1 | Оптопара | LTV817 | 816 |
|
T1 | Трансформатор | ТН-1 24В 100ватт | ТПП, ТС 18-24 В 60-100ватт |
|
VS1 | Тиристор | Т122-25 | КУ202Б-Н | С радиатором |
VS2 | Тиристор | ВТ139 | КУ201Б-Г | Новое крепление |
PU1 | Амперметр | М4100 5Ампер | 10 Ампер | С шунтом |
HL1 | Светодиод | АЛ307Б | АЛ307Г | Любой цвет |
R11 | Резистор | ПЭВ-10 | ПЭВ-5 | 5ватт |
SA1 | Тумблер |
|
|
|
Наладку схемы начинают с проверки монтажа.
Вместо аккумулятора GB1 на гнёзда выхода подключается лампочка 12 вольт 20-50 свечей, регулятором тока R1 проверяется изменение яркости от минимального до максимального уровня. Разрядный ток можно проверить, подключив амперметр в разрыв анодной цепи тиристора VS2.
Тиристор VS1 и трансформатор Т1 устанавливаются вне платы.
Регулятор тока — R1, амперметр — PU1, светодиод — HL1 и выключатель SA1 крепятся на передней панели.
Терморезистор R2 крепится на радиаторе тиристора VS1 и отслеживает его перегрев.
Использованная литература:
1. В.Сорокоумов. Импульсное зарядное устройство. Радио№8, 2004г С.46.
2. И.П.Шелестов. Радиолюбителям полезные схемы. Книга 5.С.108. Солон-Пресс. 2003г.
3. Б.Соколов. Усовершенствование электронного балласта. Радио №6, 2006г С27.
4. А.Петров. Импульсный блок питания. Радиомир. №7,2002г с.12.
5. В. Коновалов. «Автомобили и аккумуляторы». Методическое пособие Центра ДТТ. г.Иркутск. 2009г. С70.
6. М.
Дорофеев. Снижение уровня помех от импульсных источников питания. Радио №9.2006г.С38-40.
7. В.Коновалов. Зарядное устройство на импульсном блоке питания. Радиолюбитель №10,2009г С.36-39.
8. В.Коновалов. М.Мальков. Зарядное устройство на тиристорном инверторе. Радиолюбитель №12, 2009г С.46-48.
Скачать печатную плату в формате Sprint-Layout
Авторы: Владимир Коновалов, Алексей Разгильдеев, Александр Вантеев — творческая лаборатория «Автоматика и связь»
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ361А | 1 | МП41-42Б | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VT2 | Биполярный транзистор | КТ815Б | 1 | Аналог: КТ972 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VD1, VD2 | Стабилитрон | Д814Г | 2 | Д814Д | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VS1 | Тиристор | Т122-25 | 1 | КУ202Б-Н. С радиатором | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VS2 | Тиристор | ВТ139 | 1 | КУ201Б-Г | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| U1 | Оптопара | LTV817 | 1 | Аналог: 816 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| HL1 | Светодиод | АЛ307Б | 1 | АЛ307Г | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| C1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C2 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C3 | Конденсатор | 0. 1мкФ 100 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R1 | Переменный резистор | 47 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R2 | Термистор | 220 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R3 | Резистор | 3.3 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R4 | Резистор | 120 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R5 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R6 | Резистор | 22 кОм | 1 | 0. 25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R7 | Резистор | 220 Ом | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R8, R10 | Резистор | 120 Ом | 2 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R9 | Резистор | 910 Ом | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R11 | Резистор | 470 Ом | 1 | 5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R12 | Резистор | 1.8 кОм | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R13 | Резистор | 1. | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| PU1 | Амперметр | М4100 5Ампер | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| SA1 | Тумблер | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Добавить все | ||||||
5 кОмСкачать список элементов (PDF)
Теги:
- Sprint-Layout
Восстановление аккумуляторов в категории «Авто — мото»
Умное зарядное устройство 6А, для зарядки и восстановления аккумуляторов.
На складе в г. Черкассы
Доставка по Украине
1 100 грн
Купить
Автоматическое SMART зарядное устройство авто аккумулятора 24V 4A / 12V 8A с функцией восстановления АКБ
На складе в г.
Кривой Рог
Доставка по Украине
2 000 грн
1 399 грн
Купить
Умное зарядное устройство Volt Polska 8А 12В, для зарядки и восстановления аккумуляторов.
На складе в г. Черкассы
Доставка по Украине
1 370 грн
Купить
Умное импульсное зарядное устройство Autozyx для авто аккумулятора (12-24В) с функцией восстановления АКБ
Доставка по Украине
1 750 грн
1 400 грн
Купить
Умное импульсное зарядное устройство для авто аккумулятора E-FAST (12-24В) с функцией восстановления АКБ
Доставка из г. Пустомыты
1 500 грн
Купить
Умное импульсное зарядное устроиство E-FAST (12-24V) для автомобильного аккумулятора с функцией восстановления
Доставка по Украине
1 500 грн
Купить
Умное импульсное зарядное устройство E-FAST j-50 для авто аккумулятора (12-24В) с функцией восстановления АКБ
Доставка по Украине
1 900 грн
1 520 грн
Купить
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 12V 10A с функцией восстановления АКБ
На складе в г.
Харьков
Доставка по Украине
1 250 грн
Купить
Умное импульсное зарядное устройство FOXSUR для аккумуляторов (12-24В) с функцией восстановления АКБ
Доставка по Украине
1 750 грн
1 400 грн
Купить
Автоматичне SMART зарядний пристрій авто акумулятора 24V 4A / 12V 8A з функцією відновлення АКБ
Доставка по Украине
1 147 — 1 190 грн
от 2 продавцов
1 147 грн
Купить
Зарядка 8А для аккумуляторов авто, AGM, GEL 12В / 24В c функцией восстановления
На складе в г. Винница
Доставка по Украине
2 656 грн
1 699 грн
Купить
Зарядное устройство для аккумуляторов Autozyk ZYX-J30 12V-24V, с ф-цией восстановления АКБ, желтое 8080
На складе
Доставка по Украине
1 395 — 1 450 грн
от 7 продавцов
1 770 грн
1 395 грн
Купить
Зарядное устройство для автомобильного та гелевого аккумулятора Foxsur RJTiange 12V 6A с Восстановлением
На складе в г.
Харьков
Доставка по Украине
1 763 грн
1 234 грн
Купить
Умное зарядное устройство 12В 6А для аккумуляторов с режимом восстановления
Доставка по Украине
1 200 грн
899 грн
Купить
Импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с функцией восстановления АКБ Foxsur
Доставка по Украине
999 грн
Купить
Смотрите также
Восстановление аккумулятора для геодезического оборудования
На складе
Доставка по Украине
Цену уточняйте
Восстановление аккумулятора Philips M3538A к дефибрилятору Philips MRX
Доставка по Украине
12 800 грн
12 160 грн
Купить
Зарядное устройство для аккумуляторов Autozyk ZYX-J30 12V-24V, с ф-цией восстановления АКБ, желтое 8080 Топ
Доставка по Украине
2 000 грн
1 400 грн
Купить
Прибор для восстановления кожи Skin Revitalizing Device ВВ-32
Доставка по Украине
1 580 грн
Купить
Зарядное устройство 8А для аккумуляторов авто, AGM, GEL 12В/24В с функцией восстановления
Доставка по Украине
2 200 грн
Купить
Зарядное устройство для автомобильного та гелевого аккумулятора Foxsur 12V 10A / 24V 5A с Восстановлением
На складе в г.
Харьков
Доставка по Украине
2 665 грн
1 732 грн
Купить
Импульсное зарядное устройство 12V / 24V для авто с функцией восстановления АКБ для аккумулятора
Доставка по Украине
1 999 грн
Купить
12В/24В Автомобильное зарядное устройство зарядка для аккумулятора от розетки режим восстановления
Доставка из г. Одесса
по 1 125 грн
от 3 продавцов
1 470 грн
1 125 грн
Купить
Зарядное с восстановлением + Аккумуляторный тестер для батарей 30-220 Ач / Тестер АКБ / Тестер аккумуляторов
На складе в г. Винница
Доставка по Украине
3 400 грн
3 190 грн
Купить
Умное зарядное устройство для аккумуляторов авто и мото с функцией восстановления и исключения перезаряда
Доставка по Украине
1 090 грн
Купить
Аккумулятор для тахеометра. Перепаковка. Восстановление
На складе
Доставка по Украине
500 грн
Купить
Аккумуляторная батарея для весов, фонарей, игрушек GDLITING GD-645 87
На складе
Доставка по Украине
520 грн
420 грн
Купить
Зарядное устройство для аккумуляторов Autozyk ZYX-J30 12V-24V, с ф-цией восстановления АКБ, желтое 8080
Доставка по Украине
1 512 грн
Купить
Импульсное автоматическое автомобильное зарядное устройство Foxsur 12V/7A
Доставка по Украине
по 1 000 грн
от 2 продавцов
1 000 грн
Купить
Восстановление аккумулятора DJI Mavic Air (Clear PF) с использованием Arduino — Circuit Schools
Привет, вы владелец Mavic Air Drone и сталкиваетесь с такими проблемами, как светодиоды батареи не светятся, батарея не заряжается , батарея не работает, батарея находится в спящем режиме или колебания напряжения батареи блокируют BMS? Вот шаги, чтобы спасти его и заставить его снова работать.
В этом учебном пособии вы узнаете, как работает интеллектуальная батарея DJI Mavic air , ее микросхема BMS и ее распиновка, подключение батареи и, наконец, как снять флажок PF и восстановить батарею.
Воздушная батарея Mavic также называется интеллектуальной батареей, поскольку она имеет систему управления батареями, которая отслеживает все, например, напряжение элементов, температуру, состояние батареи и отправляет данные на дрон для отображения на пульте дистанционного управления. Он не только контролирует, но и выполняет функции безопасности, такие как зарядка литий-полимерных элементов в соответствующих пределах и их автоматическая разрядка, когда они не используются в течение длительного времени, чтобы увеличить их срок службы. Он также отслеживает колебания напряжения, если батарея неисправна, и создает флаги сбоя питания, которые переводят батарею в спящий режим и не реагируют.
Даже если вы храните батарею более 3 месяцев без использования, она переходит в режим гибернации.
В этом режиме батарея не реагирует на кнопки, и они даже не заряжаются.
Содержание
Характеристики воздушной батареи Mavic
- Номинальное напряжение: 11,55 В,
- Макс. напряжение зарядки: 13,2 В,
- Номинальная емкость: 2375 мАч, 27,43 Втч
- Тип батареи: Li-Po 3S (3 последовательно соединенных элемента)
- Плата BMS: BQ9003
Батарея Mavic Air Battery Схема BMS и разводка контактов
Как видно из изображения выше, внешняя крышка батареи снята, так что чип BMS виден. Его BMS имеет датчик блокировки, который проверяет, закреплена ли батарея внутри дрона или нет. Он также имеет датчик температуры, прикрепленный между батареями, для контроля тепла от батарей во время зарядки и разрядки. Эта BMS имеет 10 контактов.
Схема контактов воздушной батареи Mavic
На диаграмме выводов видно, что имеется 10 контактов, пронумерованных справа налево. Первые 4 правых контакта предназначены для заземления (GND), а контакты 7,8,9,10 являются положительными клеммами.
Между контактами 5 и 6 находятся SDA и SCL соответственно. Есть контакты данных, которые могут обмениваться данными через протоколы связи SMBus и I2C.
Читайте также: лучшие проекты IoT
Требуемые компоненты:
| Название продукта | Количество | ||
|---|---|---|---|
| Arduino NANO | 1 | https://amzn.to/3jVNZON | https://amzn.to/3KpUQry |
| Несколько соединительных проводов | https://amzn.to/3h3BV4e | https://amzn.to/3J0WVu2 |
Вы можете купить необходимые компоненты по приведенным ссылкам на лучшую покупку. Мы выбираем компоненты в соответствии с соотношением цены и качества.
Подключение к Arduino
Теперь давайте подключим аккумулятор к Arduino с помощью приведенной ниже схемы.
Здесь мы используем плату Arduino NANO, вы даже можете использовать Arduino UNO, контакты такие же и очень простые.
Просто возьмите 3 перемычки и соедините их. Таким образом, в этом случае A4 от Arduino, который является SDA, подключен к контакту 5 батареи, а A5 от Arduino, который является SCL, подключен к контакту 6. И, наконец, контакт GND от Arduino подключен к любому из 1,2,3, 4 булавки.
Код Arduino:
После подключения пришло время загрузить код, для которого вам нужна Arduino IDE.
- Скачать Arduino IDE: здесь
- Скачать эксклюзивный код: здесь.
- Пароль для Zip-файла: Circuitschools
После загрузки кода Загрузите Xloader: здесь
Затем загрузите код на плату Arduino, используя его. Выберите порт и скорость передачи данных 115200.
После загрузки кода откройте последовательный монитор в Arduino IDE со скоростью 115200 бод. Там вы увидите вывод, как показано ниже.
Это автоматический процесс: подключите батарею, загрузите код, откройте последовательный монитор со скоростью 115200 бод, и через 5 секунд ваша батарея засветится.
Зарядите аккумулятор, и он будет готов к использованию. Летайте с осторожностью при первом использовании.
Ошибки и их устранение:
- Аккумулятор не подключен ……
Если вы видите эту ошибку, проверьте проводку между Arduino и батареей. Если все еще ошибка, возможно, очень низкое напряжение в 3 элементах Li Po в нем. Чтобы решить эту проблему, вы можете заряжать элементы по отдельности очень низким током, пока они не достигнут по крайней мере 3,9v и подключите его к Arduino.
- Батарея вздулась
Если батарея вздулась, не протыкайте и не прокалывайте ее, чтобы удалить из нее воздух. Если вы сделаете это, батарея не будет удерживать напряжение, что в конечном итоге приведет к их полной разрядке.
Если вам нравится этот проект, подпишитесь на наш канал YouTube «Circuit Schools» , чтобы мы могли публиковать больше интересных проектов. Если у вас есть какие-либо сомнения, напишите нам в разделе комментариев ниже.
Связанные статьи
Извлечение кобальта из материала катода литий-ионного аккумулятора путем сочетания сольвовыщелачивания и экстракции растворителем
Извлечение кобальта из материала катода литий-ионного аккумулятора путем сочетания сольвовыщелачивания и экстракции растворителем
Нанд Питерс, и Коэн Биннеманс и и София Риано * и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и KU Leuven, кафедра химии, Celestijnenlaan 200F, P.
O. а/я 2404, B-3001 Левен, Бельгия
Электронная почта: [email protected]
Аннотация
Переработка кобальта из литий-ионных аккумуляторов (LIB) имеет решающее значение с точки зрения устойчивости. При гидрометаллургической переработке ЛИА материал катода обычно отделяют от токосъемников алюминия и меди на начальных стадиях процесса. Распространенным типом катодного материала является оксид лития-кобальта (LCO), и извлечение кобальта из этого источника требует восстановления кобальта ( III ) до кобальта (9).0179 II ), часто путем добавления отдельного восстановителя. Эта работа направлена на извлечение кобальта из LCO с помощью , простой, экологичный и безопасный процесс, новизна которого основана на использовании самих токосъемников в качестве восстановителей и объединении выщелачивания и экстракции кобальта растворителем в одну стадию.
Кислый экстрагент ди-(2-этилгексил)фосфорная кислота (Д2ЭГФК) использовали для выщелачивания кобальта из LCO в присутствии металлического алюминия и меди. После оптимизации было достигнуто количественное выщелачивание кобальта, меди и лития, в то время как алюминий остался неизменным. Это наблюдение показывает, что медь может действовать как эффективный восстановитель кобальта (9).0179 III ) в LCO, что упрощает процесс за счет отсутствия предварительного разделения токоприемников. По сравнению с обычным сернокислотным выщелачиванием предложенный процесс был более селективным и позволял избежать образования взрывоопасного газообразного водорода. Кроме того, прямое выщелачивание с помощью D2EHPA дает богатую кобальтом органическую фазу, из которой кобальт селективно удаляют, регулируя равновесный рН. Этот подход позволил сократить количество стадий извлечения кобальта по сравнению с традиционными методами, а также уменьшить объем водных отходов и может стать более экологичной концепцией для будущих процессов извлечения металлов.