الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۱۱
کد مقاله
IND111
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم – یون شیمی، اجزا، انواع و اصطلاحات – فصل ۱۴: حیات ثانویه و بازیابی باتری های لیتیوم-یون
نام انگلیسی
The Handbook of Lithium-Ion Battery Pack Design – Chemistry, Components, Types and Terminology-Chapter14: Second Life and Recycling of Lithium-Ion
Batteries
تعداد صفحه به فارسی
۲۳
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۳
کلمات کلیدی به فارسی
باتری لیتیوم – یون
کلمات کلیدی به انگلیسی
Lithium-Ion Battery
مرجع به فارسی
جان وارنر، الزویر
مرجع به انگلیسی
John Warner; XALT Energy, Midland, MI, USA; Elsevier
کشور
ایالات متحده
کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم – یون
شیمی، اجزا، انواع و اصطلاحات
فصل ۱۴: حیات ثانویه و بازیابی باتری های لیتیوم-یون
در این فصل مفاهیم بازیابی، استفاده مجدد، تعمیر، بازتولید و کاربردهای ثانویه باتری لیتیوم یون مورد بررسی قرار می گیرند. این موضوع کاملا در مراحل اولیه توسعه خود قرار دارد، چرا که در حال حاضر هیچ ضرورت یا مقرراتی خاصی برای بازیابی باتری های لیتیوم یونی، نظیر مقررات وضع شده برای باتری های سربی اسیدی، وجود ندارد. توسعه برنامه های کاربرد ثانویه باتری های لیتیوم یون مستعمل که اصطلاحا تحت عنوان «زندگی دوم / حیات ثانویه» در این مبحث خوانده شده است هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد. از آنجایی که هر پک یا کلاس باتری بصورت منحصربفرد قلمداد شده و از ماژول های مختلفی برخوردار می باشد، چالش بزرگی در تلاش برای ترکیب و مطابقت ماژول های باتری و مواد شیمیایی در کاربردهای ثانویه وجود دارد. علاوه بر این، در صورتی که قیمت های باتری های لیتیوم یون در زمان کاربرد اولیه (زندگی اول) تا سطوح نظیر DOE و USABC امریکا کاهش یابند (۱۰۰دلار در هر کیلووات ساعت و ۱۵۰ کیلووات بر ساعت) ممکن است باتری های ثانویه / یا برگشت داده شده به چرخه حیات از دیدگاه قیمت غیر رقابتی گردند. با این حال، با توجه به روندهای قیمت گذاری کنونی هنوز زمان زیادی تا تحقق این پدیده باقی مانده است. بنابر این، استفاده از باتری های دارای حیات ثانویه در آینده ای نزدیک همچنان متصور می باشد.
علاوه بر فقدان استانداردهای بازیافت، عرضه باتری های لیتیوم یون مصرف شده به بازار بسیار کم است و بیشتر کاربردهای بازاری اخیر باتری های لیتیوم یون در صنعت خودرو سازی هنوز در مرحله اولیه استفاده / حیات اولیه خود قرار دارند. این بدان معناست که احتمالا ۵ سال دیگر یا بیشتر طول خواهد کشید تا این باتری ها به پایان طول عمر اولیه خود رسیده و آماده ورود به جریان ارزش پسا-خودرویی، برای بازیابی یا استفاده در کاربردهای ثانویه شوند. با وجود این که انواع پک ها یا کلاس های مرتبط همچنان در مراحل اولیه تجاری سازی قرار دارند، برخی از آنها در حال ورود به جریان ارزش متعاقب از طریق اعمال فرآیندهایی نظیر آزمایش، تأیید گواهی، ارزیابی و تست تولیدکنندگان خودرو هستند.
با این حال، در حالی که باتری های لیتیوم یون هنوز در ابتدای زندگی خود قرار دارند، تعداد زیادی از باتری های هیبرید فلزی نیکل وجود دارند که با پایان طول عمر مفید خود حیات جدیدی را شروع می کنند. این تجدیدحیات به صنعت اجازه می دهد تا زیرساختار بازیابی و طول عمر ثانویه را فراهم کند و به آماده مشارکت برای ورود باتری های لیتیوم یون می باشد.
گزاره ارزش برای این دو برنامه هنوز هم بسیار قوی نیست،بخصوص این که به باتری های حیات دوم مربوط می شود. با این حال، تصور آینده ای که در آن هزینه پک باتری لیتیوم یون در خودروی شما از جمله هزینه هسته ای برخلاف باتری سربی اسیدی نیست امکان پذیر است. این فرض اساساَ ارزش باتری را در پایان طول عمر اولیه آن نشان می دهد که مصرف کننده می تواند از آن انتظار داشته باشد. این حالت را به همان صورت در باتری راه انداز سربی اسیدی در خودروی خود در نظر گیرید. این حالت می تواند برخی مدل های کسب و کار جالب را برای سازندگان تجهیزات اصلی (OEMs) ونمایندگی های مجاز فروش در آینده نیز نشان دهد. بری مثال، OEM می تواند تغییر هسته ای را انجام دهد و در نتیجه قیمت مصرف کننده را با توافق کاهش دهد مبنی بر این که زمانی که باتری به پایان طول عمر خود می رسد باید به توزیع کنندگان آن برگشت داده شود.
کلید موفقیت بخصوص در این مرحله اولیه صنعت، توانایی اجرای چندین فرایند در پک های باتری ورودی است. در واقع روال کاری صنعت توسط برخی کارشناسان مربوط به چهار مورد است : بازتولید، نوسازی، تعمیر و هدف گذاری مجدد پک های باتری استفاده شده . در واقع ممکن است یک مورد پنجم به این فهرست اضافه شود و بازیابی در زنجیره ارزش لحاظ می شود.
یکی از چالش ها این است که صنعت ممکن است هنوز با جنبه های قانونی این فرایندها مواجه شود. تعریف و جواب دادن به این سوال مهم است زمانی که یک پک باتری بازسازی شده یا بازتولید شده خراب می شود چه کسی مسئول است؟ آیا تولیدکننده باتری اصلی که گارانتی را ارائه می کند می باشد و گارانتی اصلی به بازتولیدکننده انتقال داده می شود ؟ زمانی که باتری تست و بازتولید یا بازسازی شده است چه کسی آنرا گارانتی می کند؟ تولید کننده سل ؟ برای توسعه این صنعت و تکامل آن، شناخت موانع قانونی و پاسخ گویی به به سوالات طرح شده در خصوص رشد صنعت لازم است.
بازیابی باتری لیتیوم یون ۱۴ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
تعمیر و بازتولید
شاید یکی از کم ارزش ترین و در عین حال مهم ترین فرایند باتری بکار رفته توانایی تعمیر و بازتولید پک های باتری است. این فرایند در واقع می تواند یک جنبه حیاتی از صنعت خدماتی باشد. با وجود این که تولیدکنندگان بزرگ خودروسازی ممکن است زیرساختار مدیریت بخش های سرویس و گارانتی خودشان را داشته باشند، شرکت های کوچک تر و تولیدکنندگان باتری ها زیرساختار لازم برای مدیریت این کارکردها را ندارند. بنابراین، ممکن است رشد یک صنعت سرویس را مشاهده کنیم که قادر به سرویس دهی، تعمیر و پشتیبانی گارانتی را برای بازیگران صنعت باتری است. مزیت دیگر این است که سرمایه گذاری و همچنین تخصص را در چند شرکت تحکیم می بخشد.
یکی از چالش های مربوط به تعمیر و سرویس قطعات حفظ یک موجودی است. یک مزیت جابجایی به یک مدل سرویس صنعت این است که پیش بینی یک مدل را آسان تر می کند که دریافت سرویس شارژ منظم را در این مدل صنعت تحکیم یافته برای باتری ها آسان می کند. چون باتری های لیتیوم یون تا چند درصد در هر ماه با کاهش ظرفیت مواجه می شوند لازم است بطور منظم شارژ شوند تا مانع از کاهش ظرفیت دائمی آنها شد. انجام این کار در یک تجهیزات اختصاص یافته برای نگه داری این باتری ها آسان تر است.
نوسازی، هدف گذاری مجدد و حیات ثانویه
با توجه به تمامی موارد ذکر شده، برخی فرصت های تضمینی برای استفاده از باتری های ثانویه و استفاده از مواد بازیابی شده برای کاهش هزینه ها وجود دارند. به یاد داشته باشید که بیشتر برنامه های تولید پک باتری پایان طول عمر خود را در زمانی که به ۸۰ درصد ظرفیت اصلی یا ۸۰ درصد توان اصلی می رسند طراحی کرده اند.
بنابراین بگذاید به آنچه معنا می می دهد نگاهی بیندازی. برای مثال اگر از یک پک باتری نیسان لیف استفاده کنیم که ظرفیت اصلی ۲۴ کیلووات بر ساعت داشته باشد، زمانی که به ظرفیت ۱۹٫۲ کیووات بر ساعت از کل انرژی برسد به پایان عمر خود رسیده است. این بدان معناست که هنوز تقریبا ۱۵ کیلووات بر سعات انرژی قابل استفاده دارد و مجددا عمق شارژ ۸۰ درصد فرض می شود. اگر ماژول هایی که در این باتری استفاده شده اند برداشته و بازسازی شوند، می توانند در واحد دیگر بازسازی شده و می توانند انرژی مفید را برای کاربردهای میزان C پائین طی سال های آتی فراهم کنند.
بازیابی باتری لیتیوم یون ۱۴ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
مشارکت های مرتبط با حیات ثانویه
چندین خودروساز با شرکت های که باتری های مورد استفاده آنها را تبدیل می کنند همکاری دارند و بسیاری از این شرکت ها ناوگان خود تست کرده و به صورت کاربردهای ثانویه در می آورند. شرکت های جنرال موتورز و نیسان این مشارکت ها را داشتند. در سال ۲۰۱۲، جنرال موتوز و BB همکاری برای بسته بندی مجدد باتری های Chevrolet Volt را در قالب یک واحد تلفیقی جدید اعلان کردند که قادر به عرضه حدود ۲ ساعت برق بود. آنها بر روی اجرای این فن آوری برای طیف وسیعی از تجهیزات ذخیره سازی انرژی مبتنی بر شبکه و ساکن متمرکز شده اند. این کار یک مسیر حیات ثانویه را برای باتری های Chevrolet Volt ایجاد می کند.
به طور مشابه، نیسان یک سرمایه گذاری مشترک با شرکت سومیتومو ژاپن را برای توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی در مقیاس وسیع بر مبنای باتری های Nissan Leaf مستعمل شده انجام داد. این سرمایه گذاری مشترک که نام آن ۴R Energy Corporation بود، برای نمایش استفاده از راه حل های ذخیره سازی انرژی شبکه در مقیاس بزرگ بود تا یکسان سازی توان و یکپارچگی توان خورشیدی تجدید پذیر در داخل شبکه اجرا شود.
همچنین چندین دانشگاه بر روی نصب برنامه هایی کار می کردند که نه تنها برای سیستم های ذخیره سازی انرژی اولیه بلکه برای سیستم های ثانویه نیز طراحی شده بودند تا کاربرد و استفاده از این سیستم ها ارزیابی شود. چنین برنامه ای در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد. علاوه بر یکی از بزرگترین برنامه های پیل سوختی، یک آرایه انباره خورشیدی ۳۰ کیلووات، نصب و راه اندازی باتری جریانی، و یک UCSD باتری لیتیوم یون تازه نصب شده یک برنامه باتری ثانویه را میسر ساختند. این برنامه توسط واحد انرژی و آزمایشگاه انرژی تجدیدپذیر برای تست تحمل باتری های خودروی برقی ثانویه در تجهیزات ساکن حمایت شد.
امروزه تنها برخی شرکت ها هستند که بطور فعال روی فن آوری های جدید نظیر ۴R از یک چشم انداز قبلی ATC New Technologies کار می کنند. این گروه تأکید خاص بر بازسازی و تعمیر سیستم ها و ماژول ها باتری ولتاژ بالا ؛ تدارکات لازم برای بازگشت پک های باتری ولتاژ بالا یا ماژول ها از فروشندگان و توزیع کنندگان؛ انجام تحلیل های درجه بندی سل و تعادل بخشی سل ها برای بازسازی و استفاده ثانویه؛ ایجاد یک بازار ثانویه برای سل های درجه بندی شده و آماده سازی بازیابی داشته اند.
بازیابی باتری لیتیوم یون ۱۴ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
بازیابی
پک های باتری و باتری های لیتیوم یون حاوی مواد متعددی نظیر لیتیوم، کبالت، منگنز، نیکل، آلومینیوم، مس، فولاد، پلاستیک هستند که بازیابی شده اند. با این حال، امروزه هیچ مقررات یا انگیزه ای که شرکت ها را به بازیابی باتری ها سوق دهد وجود ندارد و بار مالی این کار بیشتر از فواید آن است. بسیاری از تولیدکنندگان باتری، پک و سل، قراردادهایی را با برخی شرکت ها برای مدیریت جریان پسماند خود از جمله بازیابی اجزای باتری و در برخی موارد پک های کامل منعقد کرده اند.
یکی از چالش های مربوط به بازیابی سل های باتری لیتیوم یون این است که بدست آوردن فلزات گرانبها از سل ها خیلی انرژی بر است و غالبا انرژی بیشتری را از مقداری که می تواند در طی فرایند بازیافت بازیابی شود مصرف می کند. علاوه بر ارزش موادی که در حال حاضر بازیابی شده اند هزینه فرایند بازیابی را پوشش نمی دهد. با این حال، چندین روش برای بازیابی موثر باتری های لتیوم یون وجود دارد که از دماهای بالا یا پائین برای استخراج مواد باارزش استفاده می کنند. با استفاده از حرارت های بالا، سل ها اساساَ طوری ذوب می شوند که مواد خام آن را می توان تفکیک کرد. این فرایند ذوب شده به بازیابی کبالت، نیکل و مس در طی فرایند ذوب کمک کرده و در عین حال لیتیوم، آلومینیوم، قلع و منگنز به صورت خاکستر دور انداخته می شوند، در حالی که فرایند تصفیه می تواند ادامه یابد (شکل۲). برخی از این مواد را می توان بری استفاده در باتری های آینده تصفیه کرد، با این حال، بخشی از آنها دیگر کیفیت لازم برای استفاده در تجهیزات باتری را ندارند اما در زمینه های دیگر می توانند بکار گرفته شوند.
بازیابی باتری لیتیوم یون ۱۴ کتاب راهنمای طراحی باتری لیتیوم یون شیمی
رهنمودهای طراحی و بهترین تجارب
* چهار R باتری های لیتیوم یون تعمیر، بازتولید، بازسازی و هدف گذاری مجدد می باشند و بازیابی پنجمین R است (حرف اول واژگان انگلیسی).
* همچنین برخی مقررات مربوط به پنج R امروزه وجود دارد و صنعت باتری هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد.
* فرایند بازیابی را می توان با تکنیک های تفکیک دمای کم و دمای بالا انجام داد.
* مشارکت برای استفاده ثانویه باتری های لیتیوم یون در مراحل اولیه شکل گیری قرار دارد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
