Recyclage de batteries lithium-ion
Numéro du défi : | 30637 | Date d'ouverture : | 2017-10-27 |
Statut : | Fermé | Date de fermeture : | 2017-12-15 |
Contexte
Nemaska Lithium construit une usine commerciale de production de sels de lithium à Shawinigan devant commencer ses opérations au deuxième semestre de 2019. En parallèle, le marché des batteries lithium-ion est en très forte croissance avec des applications dans les téléphones intelligents, les ordinateurs portables, les outils et les véhicules de transport.
Les piles de petits formats sont actuellement récupérées en vertu d’un engagement de responsabilité élargie des producteurs (REP) et des systèmes de collectes sont implantés dans les municipalités et les commerces. Ces programmes permettent de récupérer 6 % des quelque 120 millions de piles consommées au Québec et de les trier chez Laurentide Re-Sources à Victoriaville. Une usine ontarienne recycle les piles alcalines et elle étudie la possibilité de traiter les batteries Li-ion qui sont actuellement envoyées en Ontario et en Colombie-Britannique dans des installations visant à récupérer le cobalt.
Description de la problématique
Les batteries rechargeables peuvent prendre plusieurs formes : prismatiques, laminées et cylindriques. Les batteries cylindriques sont souvent assemblées pour délivrer plus de puissance ou pour rallonger la durée d’utilisation entre deux charges. Toutes les batteries sont composées d’une anode, d’une cathode et entre elles un électrolyte avec un séparateur. La cathode contient les éléments métalliques comme le lithium, le nickel, le cobalt et le manganèse qui sont déposés sur un feuillard d’aluminium.
Des couches successives de cet assemblage sont empilées et enroulées pour former le cœur des batteries. Pour recycler les batteries, il faut les démanteler en enlevant d’abord son enveloppe (métal, plastique) et ensuite en séparer les trois composantes. Une séparation efficace de la cathode sera un élément clé pour en permettre la valorisation des constituants. La cathode et son support d’aluminium devront être concassés pour produire une poudre dont Nemaska Lithium pourra extraire le lithium et les autres éléments métalliques. Ces éléments métalliques pourront trouver des débouchés dans les fonderies ou d’autres centres de traitement métallurgique.
Contrainte(s)
Le site de démantèlement et de concassage pourra être situé près des grands centres de consommation, des centres de collecte de batteries recyclables ou de Shawinigan. Nemaska Lithium favorisera le développement d’une entreprise locale ou régionale qui pourra aussi bénéficier de l’apport de partenaires de développement économique régionaux.
Une collaboration avec l’équipe de Nemaska Lithium sera requise pour s’assurer que les caractéristiques de la poudre métallique correspondent aux capacités du procédé de Nemaska Lithium et pour en extraire le lithium dans les meilleures conditions possibles.
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