La demande de moyens de transport plus propres (véhicules électriques ou hybrides) nécessite des moyens de stockage de l'énergie efficaces et fiables. Les batteries rechargeables répondent à ces conditions, notamment celles au lithium. Après une description du principe de fonctionnement de l'accumulateur au lithium, je détaillerais les méthodes de recyclage chimique des batteries rechargeables au lithium les plus répandues dans l'industrie automobile.
Sommaire
La réaction électrochimique
L'entité initiale de la batterie LiFePO4
Les procédés de recyclage
La pyrométallurgie
L'hydrométallurgie
La réaction électrochimique
L'entité initiale de la batterie LiFePO4
Les procédés de recyclage
La pyrométallurgie
L'hydrométallurgie
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Extraits
[...] Figure 3 : schéma de principe de l'hydrométallurgie Le traitement par hydrométallurgie permet de valoriser le zinc, le nickel, le cobalt, le lithium, et le manganèse. De nos jours, la majorité des batteries triées en Europe sont recyclées par la société belge Umicore par pyrométallurgie, tandis que les batteries nord-américaines sont recyclées par la société Kinsbursky Brothers Inc (KBI). Le rapport du Mineta National Transit Research Consortium a établi que la récupération des composants individuels des batteries Li-ion ne sera profitable qu'à partir de 2035 aux Etats-Unis. Elle conseille des solutions alternatives telles que le réusinage et le réemploi des batteries. [...]
[...] Figure 1 : fonctionnement d'une batterie au lithium Pendant la décharge, il y a réduction de l'électrode positive et oxydation de l'électrode négative. Lors de la charge, les réactions s'inversent. La cathode est le siège de la réduction, l'anode, celle de l'oxydation. Pendant la décharge, la cathode est l'électrode positive alors qu'elle se transforme en anode dans le cas de la charge. Une batterie au lithium se caractérise par 2 couples oxydo-réducteurs Carbone/Oxyde de cobalt lithium permutant des électrons. L'entité initiale d'une batterie est le résultat de l'association de 2 plaques (ou de 2 matériaux d'insertion pour la batterie li-ion). [...]
[...] Les procédés de recyclage des batteries de voitures électriques La demande de moyens de transports plus propres (véhicules électriques ou hybrides) nécessite des moyens de stockage de l'énergie efficaces et fiables. Les batteries rechargeables répondent à ces conditions, notamment celles au lithium. En 2017, on extrayait 43 000 tonnes de Lithium pour une réserve mondiale estimée à 16 millions de tonnes, la ressource ne semble pas encore poser de problèmes. Il n'en reste pas moins vrai que la question du recyclage du lithium commence sérieusement à se poser, au moins pour des raisons de toxicité et d'inflammabilité des batteries au lithium rechargeables. [...]
[...] La séparation des métaux est réalisée par une réaction d'oxydo-réduction : Figure 2 : schéma des opérations de recyclage des batteries Li-ion (et NIMH) chez Umicore. Ce procédé crée des résidus comportant des terres rares, de l'aluminium, du calcium, du lithium et du manganèse et des alliages de cobalt, cuivre, fer, nickel et zinc. L'hydrométallurgie permet la récupération du cuivre, puis du zinc, du fer, du cobalt et du nickel. Elle permet de reformer les électrodes + des batteries NiMH ou Li-ion de type NCA. [...]
