Электротранспорт и его перспективы.

Цитата: Фёдор144 от 21.10.2017 21:16:53это действительно очень сложно удалять гланды автогеном через задний проход.
 
обезьяна с гранатой.
 
он бы еще по примеру геннадия малахова таким образом геморрой предложил лечить. разобрал батарейку, кровища хлещет из порезов, батарейка греется и кипит. и в этот момент нужно вставить в ее в задний проход. набрал бы миллион лайков за пару дней и премию дарвина в придачу.
 
-----------------------
 
никто таким образом и не собирается их разбирать для утилизации.
 
разборка - такой же по сложности процесс, как и сборка. и скоре всего будет возможна на линиях такой же сложности при соответствующей перестройке и перепрограммировании.
 

Это где в каком технологическом процессе ты такую сферическо-вакуумно-конную идилию видел, шо бы разборка и сборка на оюниих и тех же линиях с одинаковой сложностью?

Цитата

но все это не нечто несуществующее, а просто требующее постановки задачи и реального выхлопа. финансового.

Дык вон со свинцом приводят пример - ан нет там всего утилизация менее 50%...Вообще из цветных металлов самая высокая у меди под 85%...все остальное на вечную помойку и в сток - затем в океан

Цитата: Zkvxz от 21.10.2017 20:24:01П.С. Шоб определить сколько лития есть в элементе достаточно калькулятора. Переводим ампер-часовую ёмкость в Кулоны, делим на заряд электрона и умножаем на атомную массу лития.......

расчет неверный ибо полнота реакции по литию не равна 100%...у кобальтовых юатарей 50% и ниже , ибо начинаются необратимые изменения электродов при превышении полнтоы

Про пожары Теслы.
ПМСМ, это не проблема электрокаров.
Это проблема именно Теслы.

У того же ниссан лиф такой проблемы не отмечено.
Были единичные случаи.

Цитата: Danila96 от 22.10.2017 05:41:43Про пожары Теслы.
ПМСМ, это не проблема электрокаров.
Это проблема именно Теслы.

У того же ниссан лиф такой проблемы не отмечено.
Были единичные случаи.

ну дык у Теслы химия токопроизводящей реакции другая  ... не?

Цитата: Danila96 от 22.10.2017 05:41:43Про пожары Теслы.
ПМСМ, это не проблема электрокаров.
Это проблема именно Теслы.

У того же ниссан лиф такой проблемы не отмечено.
Были единичные случаи.

Проблема есть у всех, но теслу проектировали маркетологи, лиф - инженеры, поэтому там и батарея в наименее уязвимой части машины, и сама батарея надёжнее, так как из больших нормальных элементов а не из 100500 мелких бытовых батареек и защита изначально была.
Ну а тесла догадалась прикрыть листом металла батарею, расположенную в днище автомобиля, догадалась только после того, как обладатели тесл, вот неожиданность, начали повреждать днище об неровности дороги и бодро гореть.

Цитата: Zkvxz от 21.10.2017 20:24:01П.С. Шоб определить сколько лития есть в элементе достаточно калькулятора. Переводим ампер-часовую ёмкость в Кулоны, делим на заряд электрона и умножаем на атомную массу лития.......

Вы забыли разделить на постоянную Фарадея.

Займёмся арифметикой. Исходные данные возьмём Отсюда . 

Исходные данные:
Ёмкость батарейки - 85 кВт/ч;
Количество единичных элементов - 7104;
Масса батареи в сборе - 540 кг;
Напряжение батареи - 400 В.

Исходя из этих исходных данных получаем:
Емкость одного элемента - 3,32 А*ч или 12000 Кулон;
Напряжение одного элемента - 3,6 В.

Рассчитаем по закону Фарадея сколько граммов Лития (M=6,94) содержится в одном элементе (считаем выход по току для Лития = 100%)
m = (12000 * 6,94)/(96485*1) = 0,86 г. Или на всю батарею = 6,114 кг.

Переводя в любимые проценты на массу всей батареи, получаем 1,13%

Теперь понятно, что производители не торопятся заняться рециклингом Литиевых батарей.

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 15:01:01Вы забыли разделить на постоянную Фарадея.

Он не забыл разделить, он просто немного более длинным путём пошёл или не до конца сформулировал. 
Если под атомной массой лития подразумевать не а.е.м, а реально тупо массу одного атома лития, то формула получается строго такой, как он сформулировал. 
Второе, ёмкость модуля батареи Тесла не 3,32, а 3,4 (там примерно 2,5 кВт*ч запасных элементов), т.е. 3,4Ah * 3,7V = 12,58 Вт*ч на элемент 18650. 
12240 кулон делим на заряд электрона 1602E-19, получаем 7,65E22 (это по сути тупо количество атомов лития при условии отдачи 1 электрона с каждого атома), умножаем на 1,152E-26 (масса одного атома лития, m/Na, 0,006941/6,022E23), получаем 0,88 грамма на 1 элемент 18650 ёмкостью 3400.
 Как выше указывали, стоит учесть КПД в районе 50%, хотя бы потому, что батарея работает не в полный ноль, а в определённых пределах напряжений, поэтому, если грубенько, то 1 миллион тонн лития эквивалентно примерно 7 терватт*ч. 20 миллионов тонн лития, извлекаемых при текущих ценах и подходах, должно хватить на электромобилизацию всего наземного транспорта... А вот на промышленные аккумулирующие установки для ВИЭ, по моим прикидкам, это необходимо как минимум 1000 тераватт*ч, потребуется или добыча лития из морской воды, или же механические накопители энергии. 

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 15:01:01Вы забыли разделить на постоянную Фарадея.

Займёмся арифметикой. Исходные данные возьмём Отсюда . 

Исходные данные:
Ёмкость батарейки - 85 кВт/ч;
Количество единичных элементов - 7104;
Масса батареи в сборе - 540 кг;
Напряжение батареи - 400 В.

Исходя из этих исходных данных получаем:
Емкость одного элемента - 3,32 А*ч или 12000 Кулон;
Напряжение одного элемента - 3,6 В.

Рассчитаем по закону Фарадея сколько граммов Лития (M=6,94) содержится в одном элементе (считаем выход по току для Лития = 100%)
m = (12000 * 6,94)/(96485*1) = 0,86 г. Или на всю батарею = 6,114 кг.

Переводя в любимые проценты на массу всей батареи, получаем 1,13%

Теперь понятно, что производители не торопятся заняться рециклингом Литиевых батарей.

теперь осталось узнать секрет полишинеля а шо же находится а остальных 98% массы батареи...  

Цитата: Труффальдино от 22.10.2017 15:58:51Он не забыл разделить, он просто немного более длинным путём пошёл или не до конца сформулировал. 
Если под атомной массой лития подразумевать не а.е.м, а реально тупо массу одного атома лития, то формула получается строго такой, как он сформулировал.

 
Ну, можно найти и ещё длинный путь, но нафига.

Цитата: Труффальдино от 22.10.2017 15:58:51Второе, ёмкость модуля батареи Тесла не 3,32, а 3,4 (там примерно 2,5 кВт*ч запасных элементов), т.е. 3,4Ah * 3,7V = 12,58 Вт*ч на элемент 18650.

Не, может там и неоновая лампочка есть, не знаю. 
Я беру только заявленные цифры от производителя, не более того.

Цитата: Труффальдино от 22.10.2017 15:58:5112240 кулон делим на заряд электрона 1602E-19, получаем 7,65E22 (это по сути тупо количество атомов лития при условии отдачи 1 электрона с каждого атома), умножаем на 1,152E-26 (масса одного атома лития, m/Na, 0,006941/6,022E23), получаем 0,88 грамма на 1 элемент 18650 ёмкостью 3400.

Те же яйца, но только в профиль.

Цитата: Труффальдино от 22.10.2017 15:58:51Как выше указывали, стоит учесть КПД в районе 50%, хотя бы потому, что батарея работает не в полный ноль, а в определённых пределах напряжений,

А этто здесь причём. 
Я беру выход по току для лития, а он там порядка 95 - 98%, иначе, там было бы массу побочных реакций, на которые бесполезно расходовались кулоны, а этого не наблюдается.

Цитата: Труффальдино от 22.10.2017 15:58:51поэтому, если грубенько, то 1 миллион тонн лития эквивалентно примерно 7 терватт*ч. 20 миллионов тонн лития, извлекаемых при текущих ценах и подходах, должно хватить на электромобилизацию всего наземного транспорта... А вот на промышленные аккумулирующие установки для ВИЭ, по моим прикидкам, это необходимо как минимум 1000 тераватт*ч, потребуется или добыча лития из морской воды, или же механические накопители энергии.

Какие нах, миллионы тонн. Сейчас добывается 30 тыс. т. с копейками (в пересчёте на металл).
И вообще, какое это имеет отношение к рециклированию аккумуляторов в настоящее и ближайшее будущее время.

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 16:30:14теперь осталось узнать секрет полишинеля а шо же находится а остальных 98% массы батареи...

Как, шо? См. пост про разборку одного элемента и ссылку на разбор всей батарейки Тесла. 

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 00:53:31Это где в каком технологическом процессе ты такую сферическо-вакуумно-конную идилию видел, шо бы разборка и сборка на оюниих и тех же линиях с одинаковой сложностью?
Дык вон со свинцом приводят пример - ан нет там всего утилизация менее 50%...Вообще из цветных металлов самая высокая у меди под 85%...все остальное на вечную помойку и в сток - затем в океан

а в чем проблема?
 
компоненты лучше перерабатывать отдельно. а разобрать батарейку можно так же как и собрать. процесс обратный.
 
если еще не реализовано, не значит что это не возможно или не имеет смысла. все считается и по ресурсам смотрится.
 
насчет процента утилизации ... сложно утилизировать батарейки, которые не сдали в утиль.
 
в германии продают новый аккумулятор с заменой или залогом. по статистике при переработке выход вторсырья по массе составляет более 85%. link
 
в 2015 году переработали 213 522 тонн аккумуляторов. при средней массе аккумулятора 15 килограммов имеем примерно 14 миллионов переработанных аккумуляторов. ежегодно в германии окончательно снимают с учета примерно 3 млн. автомобилей. из них утилизируют примерно 500 000.  link
 
пусть будет миллион. остальные экспортируют.
 
остается 13 млн аккумулаторов на примерно 60 млн. автомобилей в эксплуатации. по моему личному опыту средний срок эксплуатации батареи примерно 7-8 лет. пусть будет 6 для ровного счета. имеем, что ежегодно примерно у 10 млн автомобилей меняют аккумулятор.
 
разница в 3+ миллиона пусть будет на грузовики, автобусы, погрузчики и т.д.
 
т.е статистически подтверждается, что практически все аккумуляторы идут на утилизацию. т.е. дело в правильной организации.
 
в европе действуют вот такие требования на утилизацию батарей: link
 
нет оснований утверждать, что литиевые батарейки будут утилизировать по каким-то иным требованиям, хотя мотивация утилизации несколько отличается.
 
в литиевых материалы несколько более ценные.
 
это существенно расширяет финансовые возможности для применения более дорогих технологий утилизации.

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 16:54:54Какие нах, миллионы тонн. Сейчас добывается 30 тыс. т. с копейками (в пересчёте на металл).
И вообще, какое это имеет отношение к рециклированию аккумуляторов в настоящее и ближайшее будущее время.

Абсолютно прямое. ) Во-первых, технически извлекаемых при современных методиках и ценах запасов лития - как раз в районе 20 миллионов тонн (минимальные цифры. Более свежие прогнозы говорят уже о 40-60 миллионах тонн), во-вторых, альтернативные способы добычи лития понадобятся как раз для восполнения необратимых потерь лития в ходе неполного рециклирования лития. Общая потребность перевода наземного транспорта на литиевые аккумуляторы - в районе 100 тераватт*ч, даже если учесть тенденцию к увеличению автопарка, населения земли, увеличению ёмкости автомобильных батарей, то цифра вырастет до 150-200 тераватт*ч, а если принять 100% КПД лития, то тогда понадобится в районе 12-15 миллионов тонн лития. 
Мировой рынок автомобилей составляет в районе 100 миллионов штук, если учесть затормаживание роста рынка из-за перехода на электромобили, то ежегодно понадобится в районе 1 миллиона тонн лития, даже если предположить, что рециклироваться будет до 50% лития из батарей, то всё равно понадобится добыча нового лития не менее 500 тысяч тонн в год. А взять такое количество после исчерпания материковых запасов можно будет только в морской воде - там его порядка 200 миллиардов тонн. 
И всего 1 миллиард тонн обеспечит эру электрификации чего угодно - от кораблей до самолётов - минимум на столетие. Ну а дальше заглядывать - занятие неблагодарное, может, будет компактный холодный термоядерный синтез, а может, будет скайнет и матрица или войны на луках и стрелах. 

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 15:01:01на всю батарею = 6,114 кг.

Переводя в любимые проценты на массу всей батареи, получаем 1,13%

Теперь понятно, что производители не торопятся заняться рециклингом Литиевых батарей.

 
предлагаю несколько подкорректировать формулировку - не тропятся заниматься извлечением конкретно лития из этих батареек.
 
а остальные материалы вполне себе извлекают.

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 16:57:15Как, шо? См. пост про разборку одного элемента и ссылку на разбор всей батарейки Тесла.

ну там об одной меди речь идет...Медь это проводник, не учавствующий в токогенеррующей реакции... есть немного электролита... а остальное что?

Цитата: ДядяВася от 22.10.2017 15:01:01Вы забыли разделить на постоянную Фарадея.
Займёмся арифметикой. Исходные данные возьмём Отсюда . 
Исходные данные:
Ёмкость батарейки - 85 кВт/ч;
.................

Камрады ДядяВася и stranger1234, благодарю за уточнения расчётов ))), но суть моего поста была о том, что не надо вскрывать ЛИА в домашних условиях. Но вы оба правЫ! Теперь, если включить вредность, то не имеет смысла величина кВт/ч . Это распространённая ошибка.

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 00:56:29расчет неверный ибо полнота реакции по литию не равна 100%...у кобальтовых юатарей 50% и ниже , ибо начинаются необратимые изменения электродов при превышении полнтоы

В целом токообразующая реакция литий-ионного аккумулятора выглядит так: LiC₆ + 2 Li_0.5CoO₂ → 6 C + 2 LiCoO₂. Опуская подробные расчеты, отметим, что для выработки 1 Ач электричества в литий-ионном аккумуляторе должно быть не менее 10 г активных веществ. Следовательно, теоретическая удельная емкость такого аккумулятора равна 0,1 Ач/г. (Доктор химических наук А.М.Скундин) 

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 19:43:02ну там об одной меди речь идет...Медь это проводник, не учавствующий в токогенеррующей реакции... есть немного электролита... а остальное что?

Медная и алюминиевая фольга электродов есть основная масса элемента ЛИА, плюс сепаратор с электролитом, корпус, а так же токовыводы. Токовыводы, кста, наиболее сложная часть. В том же 18650 токовыводы содержат до 20-ти хитрых деталей.
Если корпус плёночный (типа "литий-полимерные", что не совсем правильно понимается), то сама эта плёнка имеет до 9 слоёв алюминия и полимера.

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 16:30:14теперь осталось узнать секрет полишинеля а шо же находится а остальных 98% массы батареи...

 
— Я артист больших и малых академических театров, а фамилия моя… фамилия моя слишком известна, чтобы я её называл! (с)
 
но все же
 
5 грамм кобальта на банку (35 кг на всю батарейку),
медная и алюминиевая фольга,
графит,
стальной или алюминиевый стакан,
пластики,
кислород в оксиде кобальтате,
другие вещества в качестве загрязнителей.

Цитата: Фёдор144 от 22.10.2017 20:45:36— Я артист больших и малых академических театров, а фамилия моя… фамилия моя слишком известна, чтобы я её называл! (с)
 
но все же
 
5 грамм кобальта на банку (35 кг на всю батарейку),
медная и алюминиевая фольга,
графит,
стальной или алюминиевый стакан,
пластики,
кислород в оксиде кобальтате,
другие вещества в качестве загрязнителей.

Вы наверное меня за идиота считаете....а никель где в NCA батареях теслы....а никель с марганцем где в NMC батареях ниссанса...никель оно конечно подешевле кобальта - но тоже не то события в большей избытке встречается нс нашем шарие....марганца конечно поболе будет.....но тоже не то что на каждом углу по куску пиролюзита лежит

Цитата: stranger1234 от 22.10.2017 21:04:57Вы наверное меня за идиота считаете....а никель где в NCA батареях теслы....а никель с марганцем где в NMC батареях ниссанса...никель оно конечно подешевле кобальта - но тоже не то события в большей избытке встречается нс нашем шарие....марганца конечно поболе будет.....но тоже не то что на каждом углу по куску пиролюзита лежит

 
да рожи то у нас у всех хороши (с)
 
и в мыслях не было считат вас за идиота.
 
есть там никель? добавим еще у никель.
 
есть там марганец? добавим еще и марганец.

Цитата: Фёдор144 от 22.10.2017 21:15:52да рожи то у нас у всех хороши (с)
 
и в мыслях не было считат вас за идиота.
 
есть там никель? добавим еще у никель.
 
есть там марганец? добавим еще и марганец.

пару слов о разборке...всегда конструкция изделия делается такой чтобы разобраться было труднее на порядок неделы собрать --- вводят небратимость ради работоспособности в непредсказуемых условиях эксплуатации....это во первых--- вво вторых... если исключить лифер, то остальные аккумуляторы используют редкие перехолные элементы - в количестве 0.5 кг на каждый киловатт час запасаемой энергиии - за подробностями обращайтесь к стнадартеым потенциалам и таблице менеделеева...далее единственный видимый способ переработки дорого катода - это расстворение в соляной кислота...соляная кислота да еще  это вечный гемморой гидрометаллургии - коррдирует все - есть один вид нержавейка, титан з которые ее выдерживают....но бог с ним далее есть селективные ионообменеые смолы которые 90-95 % ценных элементов экстрагируют из раствора...но 5-10 уйдут в хвосты навечно ... далее млюбом подобном процессе все закончится нейтрализацией 2 кг серной кислоты на каждый килограмм ценных металлов - для чего нужен известняк- примерно 1 кг на кг серной кислоты.... у нас и веворпе этого добра полно--но в мире далеко не так...перевозки миллионов станков копеечку....далее при нейтрализации теряется сера- а она при сокращении добычи углеводородов будет в дефиците - как это было ло 70-х годов....да и еще поинтересуйся как там в отдельной взятой странная= чуть западнее польши с захоронением гипса дело обстоит? Ну и еще несколько противных нюансов но с известным и не дешевым решением- не бывает чистого известяка всегда есть магний -а он сульфат магния растороим до усрачки, поэтому его нужно выводить из схемы - а для этого нужно обжигать извесняк...а это жнергозатраты....впрочем они тут по всей цепочке...электролиз, наверняка перевёл растворов понадобится с последующим охлаждением и т.д.