Litium-ioniakkukemikaalien kierrätys

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli esitellä litium-ioniakkukemikaalien kierrätyksen nykytilaa. Työssä esitellään ensin yleisiä asioita litiumista ja litium-ioniakuista sekä kaupallisten litium-ioniakkujen rakenne ja toimintaperiaate. Myös yksittäiset ja yhdistetyt kierrätysprosessit esitellään vaiheittain sekä akkukemikaalien uusiokäytön mahdollisuuksia.

Opinnäytetyön aineisto on pääosin kerätty Internetistä Science Direct -sivuston artikkeleista. Työn pääpaino oli litium-ioniakkujen yksittäisten ja yhdistettyjen kierrätysprosessien esittelyssä. Näiden lisäksi tutustuttiin Yhdysvaltojen kaupalliseen toimintaan, jota suorittavat Kinsbursky Brothers Inc ja Toxco Inc.

Työssä esitellään akun rakenne, joka koostuu anodista, katodista, elektrolyytistä ja erottimesta. Energia on varastoitu litium-ioniakuissa litium-ioneina, koska käytettäessä litiumia akkuihin saadaan korkea energiatiheys. Kierrätysmenetelmät voidaan jakaa fysikaalisiin ja kemiallisiin menetelmiin. Litium-ioniakkujen kierrättämisen edistämiseksi on tehtävä tutkimustyötä tulevaisuudessa.

The aim of this thesis was to present the current status of the recycling of lithium-ion batteries. Lithium and lithium-ion batteries in general, the structure and functioning of commercial lithium-ion batteries were presented in the thesis. Single recycling processes and typical combined recycling processes as well as materials recovery were presented, too.

The articles of Science Direct pages were mainly used as a source of literature in the study. The focus is in single and combined recycling processes. In addition, the study presents some commercial operations in the United States, performed by Kinsbursky Brothers Inc. and Toxco Inc.

The structure of a lithium-ion battery, consisting of an anode, a cathode, an electrolyte and a separator, was presented in the thesis. Energy is stored as lithium-ions in lithium-ion batteries. Recycling methods can be divided into physical and chemical processes. In the future further research of recycling processes will be needed.