CN101919107B - 电池部件的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的主要目的是提供可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收在正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂的电池部件的处理方法。本发明提供了一种电池部件的处理方法来解决上述课题，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理方法的特征在于，包含以下工序：接触工序：通过使所述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；正极活性物质回收工序：从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质；锂化合物回收工序：从作为所述不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物。

Description

电池部件的处理方法
技术领域
本发明涉及可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收在正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂的电池部件的处理方法。
背景技术
随着近年来计算机、摄像机、和手机等情报相关设备、通信设备等的急速普及，作为其电源使用的优异电池(例如锂电池)的开发受到重视。另外，在情报相关设备、通信相关设备以外的领域中，例如在汽车产业界等中已进行了在电车和混合动力车中使用的锂电池等的开发。
这里，由于现在市售的锂电池中使用了含可燃性有机溶剂的有机电解液，所以需要对用于控制短路时温度升高的安全装置的安装、和用于防止短路的结构和材料进行改进。与此相对，将液体电解质变为固体电解质而成的固体电池，由于在电池内没使用可燃性有机溶剂，所以认为实现了安全装置的简化，并且制造成本和生产率方面优异。进而固体电池中的使用硫化物固体电解质材料而成的固体电池具有锂离子传导性优异的优点。
另一方面，现在已知对超过了耐用年数的废弃电池进行处理的方法。例如在专利文献1中公开了，使用加热液体化的蜡将使用了固体电解质的Na-S电池中的钠熔融取出的方法。另外，在专利文献2中公开了从废弃的锂电池中将Co和Cu等利用磁性的不同分开的方法。另外，在专利文献3中公开了将含有Co和Li的电极材料溶解在硫酸中，从不溶成分中分离回收Co和Li的方法。另外，在专利文献4中公开了使用酸性溶液等从废弃的锂电池中有效分离回收有价金属的方法。
专利文献1：日本特许第3015423号
专利文献2：特开平11-185833号公报
专利文献3：特开2003-27151号公报
专利文献4：特开2007-122885号公报
发明内容
如上所述，现在已知各种对废弃电池进行处理的方法，但目前的现状是还没人知道适合于使用硫化物固体电解质材料的固体电池的特性的处理方法。本发明是鉴于所述现状而完成的，其主要目的是提供可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料、并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂的电池部件的处理方法。
为了解决所述问题，本发明提供了一种电池部件的处理方法，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理方法的特征在于，包含以下工序：接触工序：通过使所述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；正极活性物质回收工序：从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质；锂化合物回收工序：从作为所述不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物。
本发明通过使电池部件与处理液接触，可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，但不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中。由此可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。
所述发明中的所述接触工序优选是将所述电池部件浸渍在所述处理液中的工序。这是由于这样可以增大电池部件和处理液的接触面积，可以有效溶解硫化物固体电解质材料中含有的锂的缘故。
所述发明优选包含硫化氢回收工序，以回收在所述接触工序中产生的硫化氢。这是由于通过回收气相硫化氢，可以进一步提高有用成分的回收率的缘故。
所述发明中的所述处理液优选是水。这是由于操作容易，硫化物固体电解质材料的锂容易溶解的缘故。
所述发明中的所述硫化物固体电解质材料优选是Li2S-P2S5化合物。这是由于锂离子传导性高的缘故。
所述发明中的所述电池部件可以是含有所述正极活性物质和所述硫化物固体电解质材料的正极活性物质层，所述电池部件还可以是具有正极活性物质层、硫化物固体电解质层和负极活性物质层的部件，所述正极活性物质层中含有所述正极活性物质，所述硫化物固体电解质层中含有所述硫化物固体电解质材料，所述负极活性物质层中含有负极活性物质。
另外，本发明还提供了一种再生正极活性物质的制造方法，其特征在于，包含接触工序和正极活性物质回收工序，在所述接触工序中，通过使至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料的电池部件与处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；在所述正极活性物质回收工序中，通过从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质，来得到再生正极活性物质。
本发明通过使电池部件与处理液接触，可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，但不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中。由此可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料。由此可以有效得到再生正极活性物质。
另外，本发明还提供了一种电池部件的处理装置，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理装置的特征在于，含有浸渍部和硫化氢回收部，
在所述浸渍部中装满了处理液，用于浸渍所述电池部件；
所述硫化氢回收部用于回收由所述处理液和所述电池部件反应生成的硫化氢。
由于本发明具有浸渍部和硫化氢回收部，所以可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。
本发明可以发挥下述效果：有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。
附图说明
图1是一例显示本发明的电池部件的处理方法的截面示意图。
图2是显示一例含有硫化氢回收工序的电池部件处理方法的截面示意图。
图3是图2所示的电池部件处理方法的处理流程。
图4是实施例1中的XRD测定结果。
图5是实施例中的GC测定结果。
附图标记说明
1：电池部件
2：处理液
3：过滤器
4：氢氧化锂
5：非质子性溶剂
11：浸渍部
12：正极活性物质回收部
13：硫化氢回收部
14：连接部
具体实施方式
下面对本发明的电池部件处理方法、再生正极活性物质制造方法和电池部件处理装置进行详细说明。
A.电池部件的处理方法
先对本发明的电池部件的处理方法予以说明。本发明的电池部件的处理方法，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理方法的特征在于，包含以下工序：
接触工序：通过使所述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；
正极活性物质回收工序：从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质；
锂化合物回收工序：从作为所述不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物。
根据本发明，通过使电池部件与处理液接触，可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，但不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中。由此可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。因此可以有效回收例如废弃的电池部件、和/或在制造工序中被判断为不良产品的电池部件的有用成分。另外，一直以来就公知当硫化物固体电解质材料和水反应时会产生硫化氢。但由于硫化氢毒性强，所以至今为止仍然关注于不产生硫化氢的技术。与此相对，本发明着眼于在不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中的情况下、使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，积极地产生硫化氢，换而言之，通过积极地使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中可以实现有效分离和回收。
图1是显示本发明的电池部件的处理方法的一例截面示意图。在图1所示的电池部件的处理方法中，将电池部件浸渍在作为处理液的水中搅拌，上述电池部件中含有具有锂的作为正极活性物质的LiCoO2和具有锂的作为硫化物固体电解质材料的Li7P3S11。由此可以在产生硫化氢的同时使Li7P3S11中含有的锂溶解在处理液中。然后过滤，从处理液中回收作为不溶成分的LiCoO2。由于回收LiCoO2后的处理液是含有Li3PO4的溶液，所以接着除去水，以回收Li3PO4。
下面对本发明的电池部件的处理方法的各工序进行说明。
1.接触工序
先对本发明中的接触工序予以说明。本工序是通过使上述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使上述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在上述处理液中的工序。另外，在本发明中还可以含有硫化氢回收工序，以回收接触工序中产生的硫化氢。该工序将在“4.硫化氢回收工序”中予以详细说明。
(1)电池部件
本发明中使用的电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料。进而，根据电池部件的构成，还可以具有导电化材料和负极活性物质中的至少一者。这里先对电池部件的材料予以说明。作为本发明中使用的正极活性物质，只要具有锂就没有特殊限定。另外，正极活性物质中是通常其中含有的锂不溶解在后述的处理液中的物质。另外，特别是当电池部件是在固体锂二次电池中使用的部件时，通常需要正极活性物质可以吸藏、释放锂离子。作为正极活性物质可以列举出例如层状正极活性物质、尖晶石型正极活性物质、橄榄石型正极活性物质等。作为层状正极活性物质可以列举出例如，LiCoO2、LiNiO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiVO2、LiCrO2等。作为尖晶石型正极活性物质可以列举出例如，LiMn2O4、LiCoMnO4、Li2NiMn3O8、LiNi0.5Mn1.5O4等。作为橄榄石型正极活性物质可以列举出例如LiCoPO4、LiMnPO4、LiFePO4等。另外，正极活性物质的平均粒径例如在1nm～100μm的范围内，其中优选在10nm～30μm的范围内。
另一方面，本发明中使用的硫化物固体电解质材料只要具有锂和硫，并具有锂离子传导性即可，没有特殊限定。另外，硫化物固体电解质材料中是通常其中含有的锂可溶解在后述的处理液中的物质。进而，硫化物固体电解质材料优选是在与处理液反应后不留下不溶成分的物质。这是为了易于回收正极活性物质的缘故。作为硫化物固体电解质材料可以列举出例如具有Li、S和第三成分A的物质等。作为第三成分A可以列举出例如选自P、Ge、B、Si、I、Al、Ga和As中的至少一种。其中，在本发明中，硫化物固体电解质材料优选为使用Li2S和除Li2S以外的其它硫化物MS而成的化合物。具体可以列举出Li2S-P2S5化合物、Li2S-SiS2化合物、Li2S-GeS2化合物等，其中优选Li2S-P2S5化合物。这是由于锂离子传导性高的缘故。进而，当将Li2S和硫化物MS的摩尔比设作xLi2S∶(100-x)MS时，x优选满足50≤x≤95的关系，更优选满足60≤x≤85的关系。另外，Li2S-P2S5化合物表示使用Li2S和P2S5而成的硫化物固体电解质材料。其它化合物含义也同样。例如，使用Li2S和P2S5通过机械研磨法或熔融急冷法可以得到非晶质的Li2S-P2S5化合物。
另外，本发明的硫化物固体电解质材料可以是非晶质的，也可以是晶质的。晶质硫化物固体电解质材料可以通过例如对非晶质的硫化物固体电解质材料烧成而得到。另外，本发明的硫化物固体电解质材料优选具有交联硫。这是由于硫化物固体电解质材料的锂离子传导性高的缘故。另外，在具有交联硫时，具有容易产生硫化氢、容易使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中的优点。另外特别是在本发明中，硫化物固体电解质材料优选为Li7P3S11。这时由于锂离子的传导性高的缘故。另外，Li7P3S11是Li2S-P2S5化合物的硫化物玻璃陶瓷。另外，在本发明中，硫化物固体电解质材料优选为thio-LISICON型化合物，优选为例如以LiaPbGecSd(2.8≤a≤4.2、0.1≤b≤1.2、0.1≤c≤1.2、3≤d≤5)为代表的化合物。另外，硫化物固体电解质材料的平均粒径在例如1nm～100μm的范围内，其中优选10nm～30μm的范围内。
另外，作为上述负极活性物质可以列举出例如金属活性物质和碳活性物质。进而作为金属活性物质可以列举出例如In、Al、Si和Sn等。另一方面，作为碳活性物质可以列举出例如中间相碳微球(MCMB)、高取向性石墨(HOPG)、硬碳、软碳等。另外，作为上述导电化材料可以列举出例如乙炔黑、碳纤维等。
下面对本发明中使用的电池部件的构成予以说明。电池部件的构成，只要是具有上述正极活性物质和硫化物固体电解质材料的构成即可，没有特殊限定。作为电池部件的构成的一例，可以列举出至少具有含有正极活性物质和硫化物固体电解质材料的正极活性物质层的部件。作为这种部件，具体可以列举出，仅由正极活性物质层构成的部件，由正极活性物质层和固体电解质层构成的部件，由正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层构成的部件等。另外，此时的固体电解质层可以是含有硫化物固体电解质材料的层，也可以是不含有硫化物固体电解质材料的层。另一方面，作为电池部件的其它构成例，可以列举出至少具有含有正极活性物质的正极活性物质层、和含有硫化物固体电解质材料的硫化物固体电解质层的构成。作为这种部件，具体可以列举出由正极活性物质层和硫化物固体电解质层构成的部件，由正极活性物质层、硫化物固体电解质层和负极活性物质层构成的部件等。另外，对于上述电池部件的所有构成而言，在正极活性物质层和负极活性物质层的至少一者中含有上述导电化材料较好。
这样，本发明中使用的电池部件只要含有正极活性物质和硫化物固体电解质材料即可，没有特殊限定，可以使由正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层构成的固体电池元件的部分与处理液接触，也可以将固体电池元件直接与处理液接触。另外，对电池部件的形状没有特殊限定，可以列举出例如小片状、粉末状等，其中优选粉末状。这时由于通过增大与处理液的接触面积，可以使硫化物固体电解质材料中含有锂有效溶解在处理液中的缘故。
(2)处理液
本发明中使用的处理液是与电池部件中含有的硫化物固体电解质材料反应，并使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中的物质。作为这种处理液可以列举出例如质子性极性溶剂，具体可以列举出水、乙醇、甲醇、丙酮等。另外，还可以使用它们的混合物作为反应溶液。另外，在本发明中，从与硫化物固体电解质材料的反应性高、与正极活性物质的反应性低、挥发性高等方面考虑，优选进行处理液的选择。特别是在本发明中，优选处理液中含有水，更优选处理液仅是水。这时由于操作容易，容易使硫化物固体电解质材料的锂溶解的缘故。
(3)接触方法
在本发明中，通过使电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中。作为使电池部件和处理液接触的一例方法，可以列举出将电池部件浸渍在处理液中的方法(浸渍法)。浸渍法，由于电池部件和处理液的接触面积大，所以可以有效溶解硫化物固体电解质材料中含有的锂。进而，在浸渍法中优选搅拌处理液。这是由于可以更进一步促进电池部件和处理液的反应的缘故。另一方面，作为电池部件和处理液的接触方法的另一例，可以列举出向电池部件喷射处理液的方法(喷射法)。与上述浸渍法相比，喷射法具有适于连续处理的优点。例如，通过将喷嘴固定，将电池部件沿着水平方向移动，可以连续处理电池部件。另外，通过在过滤器上配置电池部件，并向该电池部件喷射处理液，可以同时进行过滤工序。另外，在本发明中，使加热的处理液与电池部件接触较好。这是由于可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂有效溶解的缘故。
2.正极活性物质回收工序
下面对本发明中的正极活性物质回收工序予以说明。本工序是用于从上述溶解了锂的处理液中回收作为不溶成分的上述正极活性物质的工序。作为从处理液中回收不溶成分的方法，具体可以列举出过滤法。这里，当过滤得到的固体残渣仅为正极活性物质时，收集固体残渣就可以回收正极活性物质。另一方面，当过滤得到的固体残渣除了正极活性物质以外，还含有其它成分时，优选仅回收正极活性物质。另外，作为其它成分可以列举出导电化材料和负极活性物质等。另外，作为其它成分还可能混入了硫化物固体电解质材料的不溶成分。此时，作为从固体残渣中回收正极活性物质的方法可以列举出例如利用比重差的方法，具体可以列举出风力分级、沉降分级、离心分级等，其中优选风力分级。这时由于可以回收纯度好的正极活性物质的缘故。此外，在本发明中还可以进行固体残渣的洗净和干燥等。
3.锂化合物回收工序
下面对本发明中的锂化合物回收工序予以说明。本工序是从上述作为不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物的工序。作为从处理液中回收锂化合物的方法，可以列举出例如通过干燥以除去处理液的溶剂的方法。另外，因使用的硫化物固体电解质材料的种类不同，要回收的锂化合物的种类也不同。例如，当硫化物固体电解质材料是Li2S-P2S化合物时，由于处理液中溶解了Li和P，所以作为锂化合物回收Li3PO4。另外当硫化物固体电解质材料是上述的LiaPbGecSd化合物时，由于处理液中溶解了Li、P和Ge，所以作为锂化合物回收Li3PO4和Li4GeO4。
另外，在作为不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中，有时除了含有目标锂化合物以外还含有磷酸等杂质。此时优选根据需要进行纯化处理。本发明可以进行一般的纯化处理，可以列举出例如重结晶法、再沉淀法、柱色谱法等。另外，如上所述，根据硫化物固体电解质材料的种类不同，有时会生成多种锂化合物。此时，优选根据需要进行分离处理。本发明可以进行一般的分离处理，可以列举出例如利用比重差的方法，具体可以列举出风力分级、沉降分级、离心分级等。
4.硫化氢回收工序
下面对本发明中的硫化氢回收工序予以说明。本工序是用于回收在上述接触工序中产生的硫化氢的工序。通过回收气相硫化氢，可以进一步提高有用成分的回收率。即，通过除了正极活性物质回收工序和锂化合物回收工序以外还进行硫化氢回收工序，可以一次性实现固相回收(正极活性物质的回收)、液相回收(锂化合物的回收)和气相回收(硫化氢的回收)。
在本发明中，可以将回收得到的硫化氢直接保管，也可以使用回收得到的硫化氢来合成其它化合物。其中在本发明中优选进行硫化锂合成工序，以使用回收得到的硫化氢来合成硫化锂(Li2S)。这时由于可以得到可作为硫化物固体电解质材料的原料使用的硫化锂的缘故。具体地讲，可以通过使回收得到的硫化氢与非质子性溶剂中的氢氧化锂(LiOH)反应来合成硫化锂(Li2S)。
作为非质子性溶剂可以列举出例如酰胺化合物、内酰胺化合物、尿素化合物、有机硫化合物、环状有机磷化合物等非质子性极性溶剂。其中在本发明中，非质子性溶剂优选N-烷基己内酰胺和N-烷基吡咯烷酮，更优选N-甲基吡咯烷酮(NMP)。并且通过使反应温度在150～200℃的范围内，可以从硫化氢和氢氧化锂直接合成Li2S。另一方面还可以使用下述方法，即，可以先使反应温度在0～150℃的范围内，从硫化氢和氢氧化锂合成硫氢化锂(LiSH)，再使反应温度在150～200℃的范围内来由硫氢化锂合成Li2S。另外，关于这些具体内容在特开平7-330312号公报中有详细记载。
图2是显示一例含有硫化氢回收工序的电池部件处理方法的截面示意图。
图2中使用的电池部件1具有由LiCoO2形成的正极活性物质层、由Li7P3S11形成的硫化物固体电解质层和由石墨形成的负极活性物质层。并且图2所示的装置具有：装满了作为处理液2的水、用于浸渍电池部件1的浸渍部11；使用过滤器3从浸渍部11的处理液2中回收作为不溶成分的正极活性物质(LiCoO2)的正极活性物质回收部12；用于回收处理液2和电池部件1反应生成的硫化氢(H2S)的硫化氢回收部13；以及，在浸渍部11和硫化氢回收部13之间连接的连接部14。进而，硫化氢回收部13具有氢氧化锂4和作为非质子性溶剂5的NMP。此外，由于硫化氢比大气重，所以连接部14为可在下方更换的形状。
在图2中，将电池部件1浸渍在处理液2中搅拌。由此可以在产生硫化氢的同时，使Li7P3S11中含有的锂溶解在处理液中。所产生的硫化氢通过连接部14导入到硫化氢回收部13中。将导入的硫化氢和氢氧化锂4在加热到150～200℃的范围内的非质子性溶剂5中搅拌，得到Li2S。另一方面，从残留在过滤器3上的固体残渣中回收LiCoO2和石墨的混合物。通过风力分级从该混合物中分离出LiCoO2和石墨，从而回收LiCoO2。另外，将除去固体残渣后的处理液2干燥，除去溶剂，从而回收Li3PO4。
另外，图3是图2所示的电池部件的处理方法的处理流程。这样，除了正极活性物质回收工序和锂化合物回收工序以外还进行硫化氢回收工序，由此可以一次性实现固相回收(正极活性物质的回收)、液相回收(锂化合物的回收)和气相回收(硫化氢的回收)。
5.其它
本发明的电池部件的处理方法，除上述工序以外还可以具有其它工序。例如，在接触工序之前可以进行对固体电池元件充电的充电工序。通过使处于放电状态的固体电池元件充电，使正极活性物质中吸藏锂，可以回收更高品质的正极活性物质。进而，与上述同样，可以将充电后的固体电池元件的部分与处理液接触，也可以将充电后的固体电池元件直接与处理液接触。并且作为其它工序还可以列举出，在接触工序之前将电池部件粉碎、形成粉末状电池部件的粉碎工序，在接触工序之前加热除去电池部件中含有的有机物的有机物除去工序等。
B.再生正极活性物质的制造方法
下面对本发明的再生正极活性物质的制造方法予以说明。本发明的再生正极活性物质的制造方法，其特征在于，包含接触工序和正极活性物质回收工序，
在所述接触工序中，通过使至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料的电池部件与处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；
在所述正极活性物质回收工序中，通过从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质，来得到再生正极活性物质。
根据本发明，通过使电池部件与处理液接触，可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，但不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中。由此可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料。由此可以有效得到再生正极活性物质。另外，在本发明中，接触工序和正极活性物质回收工序与上述“A.电池部件的处理方法”中记载的内容相同，所以这里省略了记载。
C.电池部件的处理装置
下面对本发明的电池部件的处理装置予以说明。本发明的电池部件的处理装置，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理装置的特征在于，含有浸渍部和硫化氢回收部，在所述浸渍部中装满了处理液，用于浸渍所述电池部件；所述硫化氢回收部用于回收由所述处理液和所述电池部件反应生成的硫化氢。
由于本发明具有浸渍部和硫化氢回收部，所以可以有效地分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。另外，本发明的电池部件的处理装置的一例与上述图2所记载的内容相同。进而，浸渍部优选具有用于搅拌处理溶液的搅拌部。另外，优选将从浸渍部产生的硫化氢在不从其它位置泄露的情况下导入到硫化氢回收部中。
另外，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式只是举例，具有与本发明的权利要求所记载的技术思想实质相同的内容、并且发挥同样作用效果的所有方式均包括在本发明的技术范围内。
实施例
下面示出实施例来更具体地说明本发明。
[实施例1]
先通过加压法依次配置正极活性物质层、硫化物固体电解质层和负极活性物质层，制作固体电池元件。其中，正极活性物质层使用由10.5mg的正极活性物质(LiCoO2)和4.5mg的硫化物固体电解质材料(Li7P3S11)混合而成的混合物。此外，Li7P3S11是使用特开2005-228570号公报中记载的方法合成的。另外，硫化物固体电解质层使用100mg的Li7P3S11，负极活性物质层使用由4mg的负极活性物质(石墨)和4mg的Li7P3S11混合而成的混合物。然后将所得的固体电池元件完全浸渍在处理液中(水中)，进行搅拌。此时使用硫化氢检测器(株式会社ジコ一制，GBL-HS)测定，确定产生了硫化氢。在充分产生了硫化氢之后，过滤处理液，得到固体残渣(不溶成分)。该固体残渣是由LiCoO2和石墨形成的，干燥后使用风力分级，分离开LiCoO2和石墨。然后将固体残渣已被除去的处理液干燥，得到固体状液相生成物。
接着对从固体残渣得到的LiCoO2和上述液相生成物进行XRD测定。另外，作为参照对由LiCoO2和Li7P3S11混合而成的参照混合物进行XRD测定。结果示于图4中。另外，图4(a)是参照混合物的结果，图4(b)是从固体残渣中得到的LiCoO2的结果，图4(c)是液相生成物的结果。如图4(a)所示，参照混合物发现了LiCoO2和Li7P3S11两者的峰，而在图4(b)中，仅发现了LiCoO2，没有发现Li7P3S11的峰。由此可以确定Li7P3S11的锂完全溶解在水中，而LiCoO2的锂在水中不溶解。另外，如图4(c)所示，在液相生成物中发现了Li3PO4的峰。由此确定硫化物固体电解质材料(Li7P3S11)中含有的锂可以以锂化合物(Li3PO4)的形式被回收。另外，用气相色谱(GC)测定固体电池元件浸渍在水中时产生的气体。结果如图5所示，仅发现硫化氢的峰。由此可以确定产生的气体仅为硫化氢。
[实施例2]
除了使用Li3.25P0.75Ge0.25S4作为固体电解质材料以外，其他与实施例1同样操作，得到固体电池元件。进而与实施例1同样操作，从固体残渣中得到LiCoO2，并得到液相生成物。对从固体残渣中得到的LiCoO2测定XRD，结果没有发现LiCoO2以外的峰。另外，对液相组合物测定XRD，结果发现了Li3PO4和Li4GeO4的峰。进而对液相组合物测定GC，仅发现硫化氢的峰。

Claims (9)

1.一种电池部件的处理方法，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理方法的特征在于，包含以下工序：
接触工序：通过使所述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；
正极活性物质回收工序：从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质；
锂化合物回收工序：从作为所述不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物。
2.根据权利要求1所述的电池部件的处理方法，其特征在于，所述接触工序是将所述电池部件浸渍在所述处理液中的工序。
3.根据权利要求1或2所述的电池部件的处理方法，其特征在于，包含硫化氢回收工序，在所述硫化氢回收工序中回收在所述接触工序中产生的硫化氢。
4.根据权利要求1或2所述的电池部件的处理方法，其特征在于，所述处理液是水。
5.根据权利要求1或2所述的电池部件的处理方法，其特征在于，所述硫化物固体电解质材料是Li2S-P2S5化合物。
6.根据权利要求1或2所述的电池部件的处理方法，其特征在于，所述电池部件是含有所述正极活性物质和所述硫化物固体电解质材料的正极活性物质层。
7.根据权利要求1或2所述的电池部件的处理方法，其特征在于，所述电池部件是具有正极活性物质层、硫化物固体电解质层和负极活性物质层的部件，所述正极活性物质层中含有所述正极活性物质，所述硫化物固体电解质层中含有所述硫化物固体电解质材料，所述负极活性物质层中含有负极活性物质。
8.一种再生正极活性物质的制造方法，其特征在于，包含接触工序和正极活性物质回收工序，
在所述接触工序中，通过使至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料的电池部件与处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；
在所述正极活性物质回收工序中，通过从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质，来得到再生正极活性物质。
9.一种电池部件的处理装置，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理装置的特征在于，含有浸渍部和硫化氢回收部，
在所述浸渍部中装满了处理液，用于浸渍所述电池部件；
所述硫化氢回收部用于回收由所述处理液和所述电池部件反应生成的硫化氢。
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