Dissertação

Recycling of  NiMH Batteries from Hybrid Vehicles EVALUATED

Os primeiros veículos híbridos elétricos vendidos no início dos anos 2000 já chegaram ao fim de vida e atrairam atenção para a reciclagem das baterias de níquel-hidreto metálico (Ni-MH). O objectivo deste trabalho foi caracterizar um modulo esgotado de Ni-MH para desenvolver um processo de reciclagem por hidrometalurgia. O módulo foi descarregado e desmantelado manualmente. A caracterização incluiu balanço mássico, caracterização estrutural e morfológica dos elétrodos, bem como a análise elementar. O módulo era composto por 30 células cilíndricas contendo metais (85%), plásticos (6%) e eletrólito de Na(OH) (6%). Os materiais valiosos estavam concentrados nos elétrodos. O cátodo representava 31,8% do peso duma célula e era constituido pelo material ativo agarrado a uma rede metálica 3D. Por difração de raios X verificou-se que a rede era níquel metálico, enquanto o pó correspondia à fase de Ni(OH)2. A análise elementar indicou uma composição de 73,3% Ni, 5,1% Co, 0,21% Al, 0,15% Mn e 32,6% OH. O ânodo representava 35,9% do peso e consistia numa grelha de níquel, revestida por uma liga para armazenamento de hidrogénio de tipo LaNi5 com composição 54,5% Ni, 11,6% Co, 4,2% Al, 6,2% Mn, 6,7% Ce, 5,4% La, 0,6% Pr and 2,1% Nd. As melhores condições de lixiviação foram atingidas após de 3 horas com 1M H2SO4, 25°C e um rácio de líquido-para-sólido de 20 L/kg. Desta forma foi possível lixiviar 100% do níquel, cobalto e terras raras do ânodo e o Ni(OH)2 do cátodo. O niquel métalico que não foi lixiviado pode ser diretamente reutilizado.
baterias de níquel-hidreto metálico, veículos híbridos elétricos, caracterização, lixiviação

Julho 26, 2019, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Fernanda Maria Ramos da Cruz Margarido

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado