引退したリチウムイオン電池(LIB)からワンストップで
One Stop Recovery from Retired Lithium Batteries
回収したニッケル・コバルト・リチウムなどのレアメタルを
Recycling rare metals such as Ni, Co, Li, etc
リチウム電池の再生原料としてサプライチェーン(電池メーカー)に戻る
Returning materials as LIB to the supply chain (supply network)
- リユース(段階利用)
- 段階利用とは、退役したバッテリーについて検査・分解・再編成などの方式により、退役したバッテリーの残存容量を再利用する過程を指す。
動力電池は通常4-6年使用した後、容量が80%以下に減衰して退役するが、この時の電池にはまだ多くのライフサイクルがまだ残っている、低速車や電動工具などエネルギー密度に感受性が低い段階的に利用することができる。 即時的なデータ分析により、退役したバッテリの状態を迅速に検出し、その後の選別と分類を行う。
- 電解液処理
- (1)使用済みリチウムイオン電池は自動投入装置を利用する破砕機まで輸送される。
(2)破砕プロセスを採用して、絶酸素と密閉環境下で、使用済みリチウムイオン電池を切断破砕して、電池の外殻、セパレータ、正極と負極のシートを十分に分散させる;
(3)電解液を揮発させるため、破砕された材料は、絶酸素と密閉された環境下で低温加熱されている。
破砕・低温揮発プロセスで揮発した電解液ガスと、熱分解工程で発生したガスとを一括して処理し、高温焼却、急冷、集塵、水洗、活性炭吸着工程で処理した後、基準を満たして排出する。
低温揮発後の材料は風選プロセスを通じて分離して、それぞれセパレータ、正負極板、柱頭と外殻などを得て、洗浄後に分類貯蔵
- ブラックマス
- (1)選別された正負極板は、絶縁性と密閉された環境下で高温熱分解し、極板での有機成分を熱分解して、正負極板の極粉を剥離しやすくする。
(2)熱分解後の材料をふるい分けして脱落した極粉体を予め分離し、その後極板上のブラックマスを剥離して銅・アルミ箔とブラックマスを分離する。
(3)ブラックマスを剥離した後の銅・アルミ箔を色選別法により分離し、高純度の銅箔及びアルミ箔を得る。
- 精錬(海外)
- 動力電池の電解材料の回収プロセスは主に物理回収、湿式回収、火法回収を含む。回収後の炭酸リチウム、硫酸コバルト、硫酸ニッケルなどの各種原料が電池級の技術基準に達すれば、その電池製造の効果はリチウム・ニッケル・コバルト鉱産物を直接採掘するのと変わらず、現在の技術ではすでに電池級の要求を満たすことができる。
1.抽出:前処理したブラックマスと化学試薬を混合して化学反応を行い、利用できる金属を分離する。
2.分離:反応後の混合物を遠心分離または濾過分離して固体と液体の2つの部分を得る。
3.精製:固形部分を焼結または製錬して不純物や残留物を除去し、純粋な金属材料を得る。
4.加工:精製された金属材料を加工して製造し、再利用可能な製品を得る。