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GRST研发中心探秘:传统 vs 创新无污染的锂电池生产与回收

来源:http://www.y1pd.cn 责任编辑:ag88环亚娱乐 2019-03-24 18:32

  来源:科技行者 2018年12月14日

  科技行者 12月14日 北京消息(文/黄当当):电池没电后,很多人的做法是随着垃圾一起扔掉。但是,一节小小的报废电池带来的危害,可能超出了你的想象。要知道,一颗纽扣电池弃入大自然后,可以污染60万升水,相当于一个人一生的用水量,而中国每年要消耗这样的电池70亿只。

  如果没有一种行之有效的回收方案,地球有限资源将会加速面临枯竭,当然,严峻的现实也让不少力量加入去寻找解决方案,而GRST正在队伍之中。

  GRST技术总监王然石与GRST总经理卢志德

  GRST的颠覆性核心科技是不伤害环境的锂离子电池制造及回收。而更让人惊吓的是,水在整个电池制造和回收过程占了较大比重,并且在不产生污染的前提下,使用后再将水回收。

  这听上去似乎很神奇。就在前段时间,至顶网就走进了GRST在广东顺德的研发实验室,与那里的工程师、技术员一同近距离感受水性电池生产及回收的奥秘。

  GRST总部位于香港,是一家绿色环保创新科技公司,开发了一项具有突破性及可持续发展的水性制造及回收电池技术 WATMAR3 。GRST的愿景正是用这项技术成为生产和回收锂电池的主要方法,在全球能在不牺牲环境的情况下也能受惠于安全、高性能和低成本电池技术。

  那么,何为WATMAR3技术?

  GRST总经理卢志德一语道破,其实 WAT=水性,MA=制造,R3=回收、再生、重用。这项专利技术也用作GRST生产全球第一枚真正绿色环保锂电池“ebatte”。

  卢志德介绍,“ebatte”作为以WATMAR3技术制造的电池,通过专门结构设计,并使用更高耐热性的隔板材料(高于摄氏250度),让它的使用寿命比现有市场同类(使用相同电极材料)电池长达30%。

  当然,这块电池最大的特性不在于性能与寿命,而是在于回收。WATMAR3的电池回收技术是以水作为GRST旧电池的溶解物。当前业内电池回收的公司普遍采用强酸或燃烧的方法处理,而GRST所使用的物理技术则是以天然,无害以及具有经济效益的方法来回收高价值的材料。

  GRST实验数据显示,这项回收技术,可有效回收99%以上的金属(包括铜和铝)和95%用于生产锂电池的有价值电极材料。而这个回收后的材料会被二次利用于生产新的锂电池,如此可节省50%消耗的能源。

  在了解WATMAR3技术特性之后,至顶网在GRST技术总监王然石的随同下,一起去到了GRST顺德研发中心,实地探察WATMAR3技术的工作原理。

  在GRST顺德研究中心,我们看到了一套闭环式独立可持续的电池制造和回收解决方案,有助于减少废物堆填、节省能源和金属等原材料、减少二氧化碳及其他有害气体的排放,以及降低对锂矿开采的需求。

  据王然石介绍,现场所有的生产设备均与锂电池生产设备无差异,而GRST采用更简单及更低成本的材料结构,配合其专利电池设计和技术,简化了电池业的制造和回收工序。

  一款锂离子电池基本上由四个基本结构组成:正极、负极、隔膜、电解液。GRST以全水性绿色生产为特点,不使用有机溶剂NMP,不使用含氟聚合物PVDF,生产工艺分为了15道工艺:

  1浆料混合,2电极涂布,3烘干,4辊压,5分条/切片,6电极叠片组装或极片卷绕,7极耳焊接,8冲壳,9外壳密封,10电池烘干,11电解液灌注,12线电池测试

  回收工程分为13道工艺:

  1电池放电,2电池拆解,3电解液萃取,4溶剂蒸馏,5回收过程中的水,6电池切碎,7金属与塑胶分离,8水流分离,9过滤,10正负极分离,11过滤,12回收过程中的水,13正极再生

  正如上文所述,WATMAR3回收技术以水作为GRST旧电池的分离介质,配合专利技术,可回收包括99%金属(铜和铝)和95%用于生产锂电池的有价值电极材料,包括正极材料,钴酸锂和锰酸锂。而回收后的正极材料,将会重新用于制造新的锂电池。另外,GRST也表示,这项技术还可回收90%的锂盐。

  目前,WATMAR3回收技术仅限于GRST全水性绿色生产的电池,从生产到回收,WATMAR3形成一套闭环式方案。为了进一步了解GRST,至顶网与GRST总经理卢志德、GRST技术总监王然石进行了简要访谈。

  GRST:我们的技术已经能够在商业上进行大规模生产和回收锂电池,但我们的重点不是大规模生产,而是将技术授权给不同合作伙伴(汽车、便携式设备及能源储备等)。因此在顺德的研发中心让我们与合作伙伴进行研发与微调,从而探讨如何应用合作伙伴现有的运作中。

  GRST:任何寻求更环保,更可持续发展的电池回收和制造解决方案的厂商都是我们的对象,包括以下应用方面:

  能源储备(固定电池,太阳能和风能离网系统)

  便携式设备及电子产品(智能手机、平板电脑、移动电源、电动工具、医疗设备)

  运输(电动汽车,航天,航运)

  我们的目标是将此项技术应用并成为制造及回收锂电池的主要方法。我们制造和回收技术可以在任何合伙伙伴现有的工厂运作,他们只需要使用现有的设施便能使用GRST是技术,因此有助将成本和修改现有设施的需要降至最低。

  GRST:锂电池为大部分电子产品带来动力,例如智能电话、手提电脑和电动汽车,因此成为世界上最受欢迎的技术。然而,在锂矿开采的过程中,却为环境带来沉重的代价,如土地退化和有毒化学物质的释放。如果不仅早处理,被弃置的电池可能会引发火灾,产生进一步的污染环境。同时,目前市面上通用的回收方法只会加重对环境带来的影响和代价。

  基于此,GRST的创办团队以绿色环保技术为基础,于2014年与科学家以及工程师组建了研究团队,开发研究水性制造和回收技术。该技术不仅有效,而且还能够进行大规模的生产。

  这是一个漫长且需要大量资源的研发过程,然而研究团队不仅把这个概念付诸实践,此技术更收到了知识产权的认可和保护。GRST独有的专利技术具有市场上所有锂电池的优点,同时没有市面上锂电池的通病,水性制造技术使用更少能源而不是排放有毒物质。

  就像GRST成立之初,公司名字的含义,Green(绿色环保)、Renewable(可再生资源)、Sustainable(可持续发展)、Technology(应用技术),我们希望为地球所面临的问题提供一个洁净、绿色的解决方案。

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