リチウムイオン電池のリサイクル：リチウムイオン電池の廃棄方法

5,545 発行者 BSLBATT 2020.04.02

電気自動車の人気が爆発的に高まるにつれ、これらの自動車に電力を供給していた使用済みのリチウムイオン電池の山も爆発的に増加しています。業界アナリストは、2020 年までに中国だけで約 50 万トンの中古車が生産されると予測しています。リチウムイオン電池、そして 2030 年までに、世界は年間 200 万トンに達するでしょう。

これらの使用済み電池を処分する現在の傾向が同じままである場合、リチウムイオン電池がリサイクルできたとしても、これらの電池のほとんどは最終的に埋め立てられる可能性があります。これらの人気のある電源ボックスには、リサイクル、処理、および再利用できる貴重な金属やその他の材料が含まれています。しかし、今日ではリサイクルはめったに行われません。たとえば、オーストラリアの Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) の環境科学者である Naomi J. Boxall によると、回収されてリサイクルのために海外に送られるリチウムイオン電池はわずか 2 ～ 3% です。欧州連合と米国の回収率 (5% 未満) はそれほど高くありません。

アルゴンヌ国立研究所のリンダ L. ゲインズは、次のように述べています。材料およびライフサイクル分析の専門家である Gaines 氏は、その理由には、技術的な制約、経済的障壁、ロジスティクスの問題、および規制のギャップが含まれると述べています。

数ある二次電池の中でも、リチウムイオン電池他のタイプの充電式電池よりも多くのエネルギーを提供するため、最も人気があります。また、ニッケル水素電池などの古い電池よりもはるかに優れた充電保持能力を備えています。その利便性と充電機能のおかげで、リチウム充電式電池ここに滞在するようです！

では、リチウムイオン電池を加工したらどうすればいいのでしょうか?

リチウムイオン電池は捨ててもいいですか？

使い捨ての非充電式電池はゴミ箱に捨てることができますが、リチウムイオン電池は使用しないでください。これらのバッテリーには有毒物質が含まれており、埋立地に置くと健康と環境を危険にさらします。リチウムイオンバッテリーを廃棄する場合は、信頼できるリサイクルセンターに持ち込む必要があります。

リチウムイオン電池はリサイクルできますか?

はい。ただし、通常の青いごみ箱には入っていません。リチウムイオン電池の内容物は、他のほとんどの種類の電池よりも毒性が低く、リサイクルが容易です。ただし、リチウムは非常に反応性の高い元素です。これらのバッテリーには可燃性の電解液と加圧された内容物が含まれており、爆発の原因となる可能性があります。

これは、紙やダンボールに囲まれたドライリサイクルトラックの後部にリチウムイオンバッテリーが駐車されている場合に特に危険です。特に夏のストレスや熱は、火花や火災を引き起こす可能性があります。実際、リチウムイオンバッテリーは、リサイクルトラックで最も一般的な発火剤の 1 つです。

Recycling lithium-ion batteries

リサイクルのメリット

バッテリーの専門家や環境保護論者は、リチウムイオンバッテリーをリサイクルする多くの理由を提供しています。リサイクルされた材料を使用して新しいバッテリーを製造できるため、製造コストを削減できます。現在、これらの材料はバッテリーコストの半分以上を占めています。近年、最も高価な部品であるコバルトとニッケルの 2 つの最も一般的なカソード金属の価格が大幅に変動しています。コバルトとニッケルの現在の市場価格は、それぞれ 1 トンあたり約 27,500 ドルと 12,600 ドルです。2018 年、コバルトの価格は 1 トンあたり 90,000 ドルを超えました。

多くの種類のリチウムイオン電池では、これらの金属の濃度は、リチウムやマンガンと同様に、天然鉱石に見られる濃度を超えており、使用済みの電池は高濃度の鉱石に似ています。これらの金属が、天然鉱石よりも高いコストと経済性で使用済みバッテリーから回収できれば、バッテリーと電気自動車の価格は下がるはずです。

潜在的な経済的利益に加えて、リサイクルは埋立地に入る物質の量を減らすこともできます。中国科学院の公害防止専門家である孫志氏は、電池に含まれるコバルト、ニッケル、マンガンなどの金属が電池のケーシングから容易に漏れ出し、土壌や地下水を汚染し、生態系や人間の健康を脅かす可能性があると述べた。 .同じことが、バッテリー電解液に使用される有機溶媒中のフッ化リチウム塩 (通常は LiPF 6) の溶液にも当てはまります。

バッテリーは寿命に悪影響を及ぼすだけでなく、バッテリーの製造前にも悪影響を及ぼす可能性があります。Gaines of Argonne が指摘したように、リサイクルが増えるということは、原材料の抽出が少なくなり、それに伴う環境への危険が少なくなることを意味します。たとえば、採掘では一部のバッテリー用の金属硫化鉱を処理するために金属が必要ですが、これはエネルギー集約型であり、酸性雨を引き起こす可能性のある SO X を放出します。

バッテリー材料の採掘への依存を減らすことも、これらの原材料の消費を遅らせる可能性があります。Gaines と Argonne の同僚は、計算手法を使用してこの問題を研究し、バッテリー生産の増加が 2050 年までに多くの金属の地質埋蔵量にどのように影響するかをシミュレートしました。バッテリー生産の急速な成長を維持するのに十分です。しかし、バッテリーの製造により、世界のコバルト埋蔵量が 10% 以上減少する可能性があります。

リチウムイオン電池のリサイクル材料は電気輸送の開発の鍵です
将来的には、バッテリーパックは鉱業からだけではありません。それらは、産業の副産物をリサイクルして利用する用途からもたらされなければなりません。これらの材料をリサイクルする能力は、電気自動車の成長を促進します。

限られた入手可能性と採掘の環境への影響は、バッテリー製造のためにこれらの希少元素をリサイクルすることが、ライフサイクル全体でのバッテリー使用の環境への影響を減らすために重要であることを意味します.

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