JP5139167B2 - 電池パックのリサイクル方法および電池パックのリサイクル装置 - Google Patents
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Description
まず、図1に示す充電状態の組電池を収容した前記電池パックをそのまま焙焼する工程(S110)は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池からなる単電池を直列接続してなる組電池を収容する電池パックを解体せず、そのまま、電池パック内の樹脂部品や絶縁材料に用いた樹脂の熱分解可能温度以上で且つ電池パック内の金属部品の融点以下の第1焙焼温度、例えば500℃から600℃程度の焙焼温度で焙焼する。これにより、電池パック内の樹脂部品や絶縁材料が熱分解し、電池パック内にて短絡が生じ、その結果、電池パックの機能を破壊して確実に放電処理を行うことができる。また、電池パック内の樹脂部品や絶縁材料に用いた樹脂や電解質を熱分解することができる。電池パックでは、上述した組電池、組電池などを収容するケースや冷却ブロアなどの部品に樹脂部品が多用され、これらの樹脂部品の樹脂が焙焼工程にて熱分解ガスに転換して、自己加熱する熱源として有効利用することができる。一方、第1焙焼温度を例えば500℃から600℃程度に制御することによって、電池パック内の金属部品、例えばアルミ部品の溶融を防ぎ、鉄ケース部品の酸化及び熱変形、焼き付けを最小限に留め、後工程の分別工程における金属素材の接続ボルトの取り外しなどの素材選別作業を容易にすることができる。
次に、図1に示す焙焼された電池パックを解体し(S112)、単電池と単電池以外の部品とに分別する工程(S114,S140)について、図4及び図5を用いて説明する。電池パックを解体せずそのまま焙焼することにより、各種部品に使用されている樹脂材料が熱分解により消滅する。これにより、焙焼後の電池パックを解体するためのボルト・ナットの取り外し工程を大幅に削減することができる。例えばニッケル水素電池からなる単電池は外装部分が樹脂により作製されており、この樹脂製外装は、外装に埋め込まれているナットをボルト締めすることによって電池パックと一体化される。したがって、焙焼により樹脂が消滅すると、ボルトを外さなくても単電池を容易に取り出せる。また、焙焼による短絡によって放電済みの電池パックは解体されると、図4に示すように、例えば、単電池12からなる組電池14と、単電池以外のシャフト15、ケースと下部プレートからなるケース由来スクラップ16、アルミ系スクラップ17、信号線や動力線由来の銅スクラップ18及び樹脂部品などの熱分解したあとの灰分を含む熱分解残渣19などとに分別される。
次に、本実施の形態における分別された単電池を粉砕する工程(S116)と、粉砕された電池を洗浄し篩い分ける工程(S118)と、篩い分け後に篩下のスラリーを脱水して(正極及び負極に用いられた金属を回収する工程S120,S122)と、篩い分けの後に篩上の金属を磁石を用いて磁気分離してニッケルを含有する金属を回収する工程(S130,S132)とについて、図6及び図7を用いて説明する。
Claims (8)
- 複数の単電池を直列接続してなる組電池と前記組電池を制御する制御部とを含み、樹脂製部品を有する電池パックをリサイクルする方法であって、
充電状態の組電池を収容した前記電池パックをそのまま焙焼する工程と、
電池パックの焙焼時に発生した未燃焼分の熱分解ガスを完全燃焼させる完全燃焼工程と、
を有し、
前記焙焼する工程における焙焼温度は、樹脂製部品を形成する樹脂の炭化温度以上で且つ前記電池パックの金属部品の融点以下であり、非酸化性雰囲気下又は還元雰囲気下で前記電池パック内の組電池を焙焼することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項1に記載の電池パックのリサイクル方法において、
さらに、焙焼された電池パックを単電池と単電池以外の部品とに分別する工程を有することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項2に記載の電池パックのリサイクル方法において、
さらに、分別された単電池を粉砕する工程を有することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項3に記載の電池パックのリサイクル方法において、
さらに、粉砕された電池を洗浄し篩い分ける工程を有することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項4に記載の電池パックのリサイクル方法において、
さらに、篩い分けの後に篩上の金属を磁石を用いて磁気分離してニッケルを含有する金属を回収する工程を有することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項5に記載の電池パックのリサイクル方法において、
さらに、篩い分け後に篩下のスラリーを脱水して正極及び負極に用いられた金属を回収する工程を有することを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 請求項6に記載の電池パックのリサイクル方法において、
前記負極に用いられた金属が希土類金属であることを特徴とする電池パックのリサイクル方法。 - 複数の単電池を直列接続してなる組電池と前記組電池を制御する制御部とを含み、樹脂製部品を有する電池パックをリサイクルする装置であって、
充電状態の組電池を収容した前記電池パックをそのまま焙焼する焙焼装置と、
電池パックの焙焼時に発生した未燃焼分の熱分解ガスを完全燃焼させる2次燃焼室と、
焙焼された電池パックを単電池と単電池以外の部品とに分別する分別手段と、
分別された単電池を粉砕する粉砕装置と、
粉砕された電池を篩い分ける篩装置と、
前記篩装置の篩上にある金属を磁石を用いて磁気分離する磁選機と、
前記篩装置の篩下にある正極及び負極に用いた金属を回収する回収装置と、
を有し、
前記焙焼装置の焙焼温度は、樹脂製部品を形成する樹脂の炭化温度以上で且つ前記電池パックの金属部品の融点以下に制御され、前記焙焼装置は、非酸化性雰囲気下又は還元雰囲気下で前記電池パック内の組電池を焙焼することを特徴とする電池パックのリサイクル装置。
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