JP2006294382A - 電池の分別回収方法及び識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電池の種類を識別すると共に使用済み電池から有用材料を回収する電池の識別及び分別回収方法を提供する。
【解決手段】 電池にＩＣタグ３を装着し、ＩＣタグ３に電池種類や使用材料等の情報を記録する。必要に応じてＩＣタグ３から記録情報を読み取ることにより、輸送規制や使用規制のある電池を識別する。電池が使用済みとなったときには、使用済み電池２のＩＣタグ３から記録情報を読み出して種類別及び使用材料別に分別し、分別された電池毎に所要の廃棄処理あるいはリサイクル処理を実施する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、輸送や取扱いに規制がある材料などを用いた電池を識別する電池の識別方法及び使用済み電池から資源回収する電池や処理方法が特定される電池等に分別して分別区分毎に所定の処理工程に移行させることを可能にする電池の分別回収方法に関するものである。

電池の種類は多く、乾電池などの一次電池から二次電池まで多様な種類のものが使用されている。これらの電池が使用済みとなったときには回収してリサイクルすることは、廃棄物の発生抑制と資源の有効な利用を図る上で重要である。乾電池などの一次電池については、水銀などの環境有害物質の使用が無くなったので通常の廃棄物として処理でき、経済的、効率的なリサイクル技術が確立されていないことから現状では一般廃棄物として多くが処理されている。

二次電池については、資源有効利用促進法により回収及びリサイクルが義務付けられている。回収リサイクルの対象となる小型二次電池は、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウム二次電池、小型シール鉛蓄電池となっている。これらの小型二次電池は、その多くが家電製品や事務機器、通信機器、防災機器などに電池パック、組電池、基板実装などの形態として機器に組み込まれており、機器の修理、保守、廃棄時に使用済み電池として取り出される。また、乾電池と互換性のあるニッケル水素蓄電池では、それが使用済みとなったとき乾電池と同じルートで廃棄処分されていることもあるので、乾電池中から分別する必要がある。

回収された小型二次電池は、カドミウム、鉛などの有害物質を含む電池や、コバルト、リチウムなどの希少金属や金、白金などの貴金属を含む電池があり、確実に回収して有害物質を適正処理すると共に有用金属のリサイクルを図る必要がある。しかし、電池の分別回収ルートは確立されておらず、様々な種類の電池が混在した状態で回収されてくるのが多い実状にある。このような様々な種類の電池が混在している状態から電池を種類別、更には使用されている材料、組成別に分別するためには、個々の電池に分別に必要な情報が記録されていることが要求される。例えば、リチウム二次電池は基本的にリチウムを活物質として用いているもののコバルト系、マンガン系など多様な品種が存在する。

また、電池は電解液に腐食性物質を含むものを使用しているものや、発火の可能性がある材料を用いているものがあり、輸送時の安全を配慮することが求められており、国連勧告に基づく危険物リストに該当する電池は輸送が規制されている。一般に広く普及し、通常の取扱いにおいて安全が確認されているものについては、定められた要件を満足する場合には輸送規制から免除されるが、輸送する電池が規制対象のものであるかを識別する必要があり、定められた要件を満たしているかが確認される。また、ＥＵが電気・電子製品に求める環境規制「ＲｏＨＳ指令」により有害６物質のＥＵ内での販売を禁止する方向にあり、カドミウムや水銀などを含む電池も規制対象となる。従って、電池の組成中に有害物質が含まれていないことを表示することが要求される。

電池に分別回収のための情報、あるいは電池を識別する情報を記録する手段として、電池の外装にバーコードや識別パターンによって表示したものが知られている（特許文献１参照）。この電池では、様々な材料組成によって多くの種類が存在するリチウム二次電池を識別するために、電池缶の外装に識別パターンにより使用上で必要な情報と共に、電解液や負極、正極、電池缶の材料に関する情報を記録しているので、間違った使用方法による故障や事故の防止に加えて使用済みとなって廃棄された後に環境影響性の高い物質やリサイクルできる材料を含む電池に分別することが可能としている。
特開平１１−０３１４８５号公報

上記従来技術として示した電池のように、電池缶の外装にバーコードや識別パターンによって情報を記録したとき、輸送用の包装がなされている場合には情報の読み取りは不可能であり、使用済み電池では汚れやキズによって情報が正確に読み取れない場合が発生する課題がある。

また、大量に発生する使用済み電池から電池個別に記録情報を迅速に読み取ることが困難であり、電池の向きによっては読み取り不可能となる場合も少なくない。

更に、記録できる情報量に限度があり、電池製造において多品種の電池にそれぞれ対応する外装を準備し、記録内容の変更等に迅速に対応できない。

本発明が目的とするところは、電池の識別及び分別回収に必要な情報記録量を大きくすると共に記録された情報の読み取りを迅速且つ安定して実施できるようにして電池の識別及び分別を容易にした電池の分別回収方法及び識別方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本願第１発明に係る電池の分別回収方法は、電池に装着したＩＣタグに少なくとも電池の種類及び使用材料に関する情報を書き込み、使用済みとなった電池のＩＣタグから必要な情報を読み出し、読み出した情報に基づいて電池を任意区分に分別し、分別された区分毎に所定の資源回収処理を行うことを特徴とする。

上記分別回収方法によれば、電池に装着したＩＣタグに所要の情報が書き込まれているので、読み取り装置（リーダ）により情報を非接触で読み出すことができ、電池表面に情報を記録した場合のようにキズや汚れにより読み取りが不可能になることがない。また、情報記録量が大きく、電池の種類や使用されている材料を詳細に判別することができるので、分別作業を自動化することが可能であり、多数の電池を効率よく分別することができる。種類別に分別された電池は、それぞれに適合する処理を実施し、有害物質の除去、有用材料のリサイクルを実施することができる。

上記分別回収方法において、特定電池にのみＩＣタグを装着することにより、ＩＣタグ有りの電池と、ＩＣタグ無しの電池とに分別することができ、乾電池などの一般廃棄物と同様の処理ができるものと、二次電池のように有害物質を含むものやリサイクル対象となる物質を含むものとに分別することが容易となる。

また、ＩＣタグへの書き込み情報は、書き換え不可とするのが好適であり、書き換えにより分別に間違いが生じることが防止できる。

また、ＩＣタグへの書き込み情報は、条件付きで書き換え可能とすることにより、追加情報の記載などを実施することができる。

また、本願第２発明に係る電池の識別方法は、電池に装着したＩＣタグに少なくとも電池の種類及び使用材料に関する情報を書き込み、任意場所においてＩＣタグから必要な情報を読み出し、読み出した情報に基づいて電池を識別することを特徴とする。

上記識別方法によれば、輸送や取扱いに規制がある電池を被接触で検出することができるので、輸出検査等において特定電池の確認が容易に実施できる。また、放射性物質などの禁止金属を含む電池や毒物指定の薬品を含む電池などを検出して輸送や取扱いに規制を加えることができる。

上記識別方法において、ＩＣタグへの書き込み情報は、書き換え不可とすることにより、識別情報の書き換えによる不正を防止することができる。

本発明によれば、電池に装着したＩＣタグに書き込まれた情報から電池の種類や使用材料などを判別することができるので、電池の識別や分別作業を自動化することが可能となる。従って、輸送や取扱いに規制がある電池を認識することが容易であり、使用済み電池を種類別や使用材料別に効率よく分別することができ、それぞれに適合する処理を実施し、有害物質の除去、有用材料のリサイクルを実施することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を具体化した実施形態について説明する。本実施形態は、電池の種類や使用材料などの情報を電池個々に記録し、輸送規制や使用規制の対象となる電池を識別すると共に、使用済みとなった電池をその種類別及び使用材料別に分別して廃棄や資源回収のように供するものである。

電池の表面に種類や使用材料などの電池情報を表示したものでは、汚れやキズなどが生じて読み取りが不可能になったり情報量が不足することは前述した通りである。本実施形態においては、図１に装着例を示すように、製造段階において小型二次電池１などの特定の電池にＩＣタグ３を装着し、このＩＣタグ３に電池情報を記録している。ここでは、ＩＣタグ３に記録する電池情報は、電池の種類、純正品の認証情報、使用材料情報としているが、必要に応じて記録内容、記録量を変更できることは言うまでもない。

ＩＣタグ３を装着する特定電池として、輸送規制あるいは使用規制のある電池を識別する場合と、使用済み後に回収リサイクルすることが義務付けられている電池を識別する場合とに分けることができるが、いずれの場合も電池の種類から識別することができるので、ＩＣタグ３に記録する情報として電池の種類情報は不可欠となる。電池の種類を補足し、より詳細に規制対象となる物質を特定し、回収リサイクルする物質の種類と存在位置及び含有量を示すために使用材料の情報をＩＣタグ３に記録する。

尚、ＩＣタグ３は基本的に電磁波により情報の読み書きを非接触で行うことができるものとしているので、ほぼ全周が金属で被覆されている電池に装着する場合には、金属による電磁波への影響を軽減させる必要がある。例えば、金属上に装着することを可能としたオンメタル型ＩＣタグや、図１に示すように絶縁物２０を介してＩＣタグ３を装着する取付構造を適用する。

以下に資源有効利用促進法により回収及びリサイクルが義務付けられている小型二次電池をニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウム二次電池、小型シール鉛蓄電池の種類別に選別し、更に、同一種類でも組成が異なる二次電池を使用材料別に分別して資源回収・リサイクルを容易にした分別回収方法について説明する。

上記回収及びリサイクルが義務付けられている小型二次電池については、図１に装着例を示すように、製造段階において小型二次電池１にＩＣタグ３を装着する。ＩＣタグ３は、基本的に読み取り専用のＲＯＭを記憶媒体として用いたパッシブタグに構成したものが適用されるが、必要に応じて書き換え可能なＲＡＭを記憶媒体として用いたものを適用することも可能としている。

前記ＩＣタグ３には、小型二次電池１の製造工程において使用済み電池の分別回収に必要な情報が記録される。分別回収に必要な情報は、少なくとも電池の種類、製造者名、製造年月日、回収希少金属の種類と存在位置及び含有量、貴金属成分の有無と存在位置、回収溶媒の種類、禁止金属又は禁止薬剤の有無であるが、記録媒体の記憶容量に応じて他に必要な情報を記録することもできる。

小型二次電池１の多くは電池パック、組電池、基板実装などの形態として機器に組み込まれており、機器の修理、保守、廃棄時に使用済み電池として取り出される。取り出された使用済みの小型二次電池１は、種類別に分別されていない場合が多いので種類別に分別し、更にはリチウム系電池では使用材料が異なるものがあるので、使用材料別に分別する必要がある。また、乾電池と互換性のあるニッケル水素蓄電池では、それが使用済みとなったとき乾電池と同じルートで廃棄処分されていることもあるので、乾電池中から分別する必要がある。この分別作業を行うとき、小型二次電池１に装着されたＩＣタグ３から情報を読み出して分別を実施する。

図２は、使用済み電池２から小型二次電池１を選別し、小型二次電池１を種類別に分別し、更に使用材料別に分別する工程手順を示すものである。

ベルトコンベアのような搬送手段により使用済み電池２を１列にして連続的に搬送し、第１分別工程（１）において、第１のリーダ４から読み取り電波を使用済み電池２に向けて発信する。乾電池などの一次電池にはＩＣタグ３が装着されていないので読み取り電波に対して無反応であり、小型二次電池１にはＩＣタグ３が装着されているので読み取り電波に反応して応答電波を発信する。第１のリーダ４は反応があった電池を小型二次電池１として後工程に搬送し、その他の無反応な電池を廃棄処理工程に向けて排出するように、第１の分別装置８に制御信号を出力する。

第１分別工程（１）により選別された使用済み電池２は第２分別工程（２）に搬送される。第２分別工程（２）において、第２のリーダ５は小型二次電池１に対して読み取り電波を発信し、各小型二次電池１に装着されたＩＣタグ３からの応答電波を受信する。応答電波はＩＣタグ３に記録された記録情報により変調されているので、第２のリーダ５は記録情報を読み出し、小型二次電池１の種類を示す記録情報から小型二次電池１をニッケルカドミウム蓄電池（Ｎｉ−Ｃｄ）１２、ニッケル水素蓄電池（Ｎｉ−ＭＨ）１３、小型シール鉛蓄電池（Ｐｂ）１４、リチウム二次電池（Ｌｉ）１１に仕分ける制御信号を第２の分別装置９に出力する。第２の分別装置９は連続的に搬送されてくる小型二次電池１を第２のリーダ５からの制御信号に応じて種類別に仕分け、各電池それぞれのリサイクル処理工程に向けて排出する。

ニッケルカドミウム蓄電池１２、ニッケル水素蓄電池１３、小型シール鉛蓄電池１４については各電池について構築されているリサイクル処理工程によってカドミウム、鉄、ニッケル等の回収がなされるが、リチウム二次電池１１については使用材料が異なる複数品種が存在するので、ここでは第３分別工程（３）においてリチウム二次電池１１を使用材料別に分別する。

第３分別工程において、第３のリーダ６はリチウム二次電池１１に対して読み取り電波を発信し、リチウム二次電池１１に装着されたＩＣタグ３からの応答電波を受信する。第３のリーダ６は応答電波からＩＣタグ３の記録情報を読み出し、使用材料情報からリチウム二次電池１１をコバルト系リチウムイオン二次電池、ニッケル系リチウムイオン二次電池、マンガン系リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ポリアニリンリチウム二次電池、バナジウムリチウム二次電池などに分別する。分別された各使用材料別のリチウム二次電池は、それぞれに対応するリサイクル処理工程に搬送される。

上記分別回収工程においては、分別工程を３段階に構成しているが、１つの分別工程において使用済み電池２から小型二次電池１を選別し、小型二次電池１を種類別に分別し、更にリチウムイオン二次電池１１を使用材料別に分別することも可能である。

上記分別回収方法では、小型二次電池を対象とした例について説明したが、リチウム系電池は一次電池として構成されたものも数多くあり、有用金属や有害物質を含むものもあるので、ＩＣタグ３を装着して同様の分別工程により、フッ化黒鉛リチウム電池、二酸化マンガンリチウム電池、塩化チオニルリチウム電池、酸化銅リチウム電池などに分別し、回収リサイクル及び有害物質の適正処理の対象とすることができる。

また、アルカリ系電池として酸化銀電池や酸化銀亜鉛蓄電池のように銀を使用材料とする電池などでは、有用金属を回収する目的から同様に分別して回収リサイクルの対象とすることができる。

以上の説明の通り本発明によれば、資源の回収あるいは有害物質の適正処理が必要な電池にＩＣタグにより電池の種類や使用材料などの情報を記録しているので、記録情報の読み取りが容易で充分な記録情報量を得て分別回収を確実に実施することができる。

電池に対するＩＣタグの装着構造例を示す斜視図。 電池の分別回収工程を示すブロック図。

符号の説明

１ 小型二次電池
２ 使用済み電池
３ ＩＣタグ
４ 第１のリーダ
５ 第２のリーダ
６ 第３のリーダ
８ 第１の分別装置
９ 第２の分別装置
１０ 第３の分別装置

Claims (6)

1. 電池に装着したＩＣタグに少なくとも電池の種類及び使用材料に関する情報を書き込み、この電池が使用済みとなったときＩＣタグから必要な情報を読み出し、読み出した情報に基づいて電池を任意区分に分別し、分別された区分毎に所定の資源回収処理を行うことを特徴とする電池の分別回収方法。
2. 特定電池にのみＩＣタグを装着し、ＩＣタグ有りの電池と、ＩＣタグ無しの電池とに分別する請求項１に記載の電池の分別回収方法。
3. ＩＣタグへの書き込み情報は、書き換え不可とした請求項１に記載の電池の分別回収方法。
4. ＩＣタグへの書き込み情報は、条件付きで書き換え可能とした請求項１に記載の電池の分別回収方法。
5. 電池に装着したＩＣタグに少なくとも電池の種類及び使用材料に関する情報を書き込み、任意場所においてＩＣタグから必要な情報を読み出し、読み出した情報に基づいて電池を識別することを特徴とする電池の識別方法。
6. ＩＣタグへの書き込み情報は、書き換え不可とした請求項５に記載の電池の識別方法。
   
   
   

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