Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США разработали роботизированную систему разборки использованных аккумуляторов электромобилей, чтобы сделать процесс более безопасным, эффективным и дешевым.

В связи с ожидаемым ростом популярности электромобилей в следующие два десятилетия встает вопрос о том, как утилизировать большие литий-ионные аккумуляторные батареи, которые питают их двигатели. Инженеры ORNL продемонстрировали, что роботы могут ускорить разборку и сделать процесс более безопасным для рабочих, при этом значительно увеличивая производительность.

Лишь небольшой процент литий-ионных автомобильных аккумуляторов сегодня перерабатывается, и большинство процессов, используемых для этого, не автоматизированы. Сложность заключается в том, что батареи от разных моделей и производителей сильно отличаются и к каждой нужен индивидуальный подход, то есть без человека не обойтись.

Ограничение вмешательства человека важно как для безопасности, так и для эффективности, рассказали инженеры ORNL. Роботы быстро снимают болты и другие кожухи независимо от оставшегося заряда, в то время как операторы-люди должны выполнять сложный и длительный процесс разрядки использованных ячеек, прежде чем разделить их вручную. Автоматизированная разборка также снижает воздействие на человека токсичных химикатов, содержащихся внутри батарей.

Независимо от того, нужно ли просто удалить внешний корпус, чтобы получить доступ к батареям и заменить изношенные компоненты, или полностью переработать батареи для повторного использования кобальта, лития, металлической фольги и других материалов, первым шагом является диагностика батареи.

По словам исследователей, новая автоматизированная система может быть легко перенастроена для любого типа батарейного блока. Роботов можно запрограммировать для доступа только к отдельным аккумуляторным модулям для ремонта или повторного использования в качестве стационарного накопителя энергии, либо батареи могут быть разобраны до уровня элементов для разделения и восстановления материалов. За время, необходимое для разборки 12 комплектов батарей вручную, автоматизированная система мо жет обработать 100 и более.

Разработка основана на опыте, накопленном в предыдущих проектах ORNL для Министерства энергетики США, которые фокусировались на роботизированной разборке жестких дисков для восстановления редкоземельных металлов. Инженеры также доказали, что эти магниты могут быть повторно использованы в электродвигателях .

Следующим шагом может стать доведение процесса до коммерческого масштаба и расширение её возможностей. Команда исследователей ORNL отмечает возможность применения такой же технологии разборки к трансмиссиям электромобилей для восстановления таких материалов, как редкоземельные магниты, медь, сталь и исправной силовой электроники. Для того, чтобы сделать переработку экономически целесообразной, она должна осуществляться с высокой производительностью и быть достаточно гибкой, чтобы обрабатывать несколько потребительских тов аров на одном предприятии.

Источник: ORNL