KR102581658B1 - The positive electrode active materical recovery unit and a recovery method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 양극활물질 회수 장치 및 이를 이용한 회수 방법에 있어서, 산화물계 양극활물질이 포함된 양극이 내부에 투입되도록 일단이 개방된 통 형상의 매쉬(mesh)로 이루어진 회전매쉬부와; 내부에 상기 회전매쉬부가 배치되어 상기 회전매쉬부를 가열하는 가열로와; 상기 가열로의 외부에 배치되며, 상기 가열로를 관통하도록 연장되어 상기 회전매쉬부와 결합되며 상기 회전매쉬부를 회전시키는 회전축을 갖는 회전수단을 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 산화 분위기 하에서 건식 방법을 통해 양극으로부터 양극활물질을 고유한 형상 그대로 쉽게 회수할 수 있으며, 얻어진 양극활물질을 그대로 리튬이차전지용 양극을 제조하는 데 적용가능한 효과를 얻을 수 있다.The present invention provides a cathode active material recovery device and a recovery method using the same, comprising: a rotating mesh unit made of a cylindrical mesh with one end open so that a cathode containing an oxide-based cathode active material is introduced therein; a heating furnace in which the rotating mesh unit is disposed to heat the rotating mesh unit; The technical gist is that it includes a rotation means disposed outside the heating furnace, extending through the heating furnace, coupled to the rotating mesh unit, and having a rotating shaft for rotating the rotating mesh unit. As a result, the positive electrode active material can be easily recovered from the positive electrode in its original shape through a dry method under an oxidizing atmosphere, and the obtained positive active material can be applied to manufacturing a positive electrode for a lithium secondary battery.

Description

양극활물질 회수 장치 및 이를 이용한 회수 방법 {The positive electrode active materical recovery unit and a recovery method using the same}Positive electrode active material recovery unit and a recovery method using the same}

본 발명은 산화물계 양극활물질 회수 장치 및 이를 이용한 회수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화 분위기 하에서 건식 방법을 통해 양극으로부터 양극활물질을 고유한 형상 그대로 쉽게 회수할 수 있으며, 얻어진 양극활물질을 그대로 리튬이차전지용 양극을 제조하는 데 적용가능한 양극활물질 회수 장치 및 이를 이용한 회수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oxide-based cathode active material recovery device and a recovery method using the same. More specifically, the cathode active material can be easily recovered from the cathode in its original shape through a dry method under an oxidizing atmosphere, and the obtained cathode active material can be converted to lithium lithium as is. It relates to a cathode active material recovery device applicable to manufacturing cathodes for secondary batteries and a recovery method using the same.

리튬이차전지는 고용량, 고출력 및 장수명 등의 우수한 성능을 가진 이차전지로써, 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 휴대폰 등의 소형 전자제품에 광범위하게 활용되고 있다. 특히, 최근에는 녹색성장 및 신재생에너지에 대한 관심이 집중됨에 따라 전기자동차가 상용화되면서 대용량 리튬이차전지의 수요가 급증할 것으로 예상되고 있다. 이와 같이 리튬이차전지 시장 및 산업이 급속히 성장할 것으로 예견되고는 있으나, 양극활물질에 필수적인 금속인 리튬(Li)이나 이와 관련된 화합물은 국내에는 부존되어 있지 않기 때문에 전량 해외에서 수입하여 사용되고 있다. 따라서 부존자원이 없는 국가에서는 리튬이차전지 제조공정에서 발생하는 양극 스크랩 또는 사용 후에 폐기되는 리튬이차전지 양극활물질을 회수하여 재활용하는 것이 필요하다.Lithium secondary batteries are secondary batteries with excellent performance such as high capacity, high output, and long lifespan, and are widely used in small electronic products such as electronic devices, portable computers, and mobile phones. In particular, as interest in green growth and new and renewable energy has recently focused, the demand for large-capacity lithium secondary batteries is expected to increase rapidly as electric vehicles are commercialized. Although the lithium secondary battery market and industry are expected to grow rapidly, lithium (Li), an essential metal for cathode active materials, and related compounds are not available in Korea, so they are entirely imported and used from overseas. Therefore, in countries without natural resources, it is necessary to recover and recycle cathode scrap generated during the lithium secondary battery manufacturing process or lithium secondary battery cathode active material discarded after use.

리튬이차전지의 양극으로부터 리튬 등의 각종 금속이나 화합물을 추출 또는 회수하는 종래 기술로는 '대한민국특허청 등록특허 제10-0832900호 리튬 전지의 처리 방법' 및 '대한민국특허청 등록특허 제10-1244632호 폐휴대용기기로부터 유기금속을 회수하는 방법'과 같이 폐 리튬이차전지로부터 분리한 양극을 염산(hydrochloric acid), 황산(sulfuric acid), 질산(nitric acid) 또는 옥살산(oxalic acid)으로 용해한 다음 알칼리로 중화시켜 코발트(Co), 니켈(Ni) 등을 수산화물로 침전시켜 회수하는 공정을 사용하거나 용매추출법으로 양극 용해액으로부터 코발트, 망간, 니켈 등의 금속을 분리하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 종래 기술들은 주로 코발트 및 니켈의 회수가 목적이었으며, 리튬은 코발트 및 니켈보다 저렴하기 때문에 회수를 따로 진행하지 않았다. 하지만 리튬 자원이 매우 한정되어 있고, 전기자동차용 대용량 리튬이차전지는 코발트 혹은 니켈이 함유되지 않은 인산화물계 LiFePO4를 양극활물질로 사용할 가능성이 높기 때문에 앞으로는 리튬이나 관련화합물 회수 또는 재활용에 보다 큰 관심이 집중될 것으로 보인다.Conventional technologies for extracting or recovering various metals or compounds such as lithium from the positive electrode of a lithium secondary battery include 'Korea Intellectual Property Office Patent No. 10-0832900 Lithium Battery Processing Method' and 'Korea Intellectual Property Office Patent No. 10-1244632'. As in 'Method for recovering organic metals from portable devices', the positive electrode separated from the waste lithium secondary battery is dissolved in hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, or oxalic acid and then neutralized with alkali. A process was used to recover cobalt (Co), nickel (Ni) by precipitating them as hydroxides, or a method of separating metals such as cobalt, manganese, and nickel from the anode solution using a solvent extraction method was used. These prior technologies were mainly aimed at recovering cobalt and nickel, and because lithium is cheaper than cobalt and nickel, recovery was not performed separately. However, lithium resources are very limited, and large-capacity lithium secondary batteries for electric vehicles are likely to use phosphorite-based LiFePO 4 , which does not contain cobalt or nickel, as a cathode active material, so there will be greater interest in recovering or recycling lithium and related compounds in the future. It seems to be concentrated.

종래의 산화물계 양극활물질 회수를 위한 처리 방법은 대부분 양극을 강산성 용액으로 용해시킨 다음, 용해액 중의 리튬, 코발트, 니켈과 같은 고가 금속을 상호 분리하여 회수하는 방법을 사용하기 때문에 우선 각각의 금속을 고순도로 분리시키기 위한 공정비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 양극 용해시 강산을 사용해야 하기 때문에 대기 중으로의 증발에 의한 심각한 환경오염과, 특히 산에 의한 설비 부식 등의 문제가 매우 심각하다. 또한 산화기체 분위기 하에서 인산염계 양극활물질을 회수할 경우 인산염(LiFePO4)을 예로 들면 원하는 FePO4 이외에도 Fe2P2O7과 같은 부산물이 생성되며, 비활성기체 분위기 하에서 회수할 경우 바인더가 제대로 탄화되지 않아 양극활물질과 바인더의 분리가 제대로 이루어지지 않으며 이로 인해 양극활물질의 회수가 용이하지 않다는 문제점이 있다.Most conventional treatment methods for recovering oxide-based positive electrode active materials involve dissolving the positive electrode in a strongly acidic solution and then separating and recovering expensive metals such as lithium, cobalt, and nickel in the dissolved solution. Therefore, each metal is first separated from the other. Not only is the process cost for high-purity separation expensive, but strong acids must be used when dissolving the anode, leading to serious problems such as serious environmental pollution due to evaporation into the atmosphere and, in particular, corrosion of facilities due to the acid. In addition, when recovering phosphate-based positive electrode active material under an oxidizing gas atmosphere, taking phosphate (LiFePO 4 ) as an example, by-products such as Fe 2 P 2 O 7 are generated in addition to the desired FePO 4 , and when recovered under an inert gas atmosphere, the binder is not properly carbonized. Therefore, there is a problem in that the separation of the positive electrode active material and the binder is not performed properly, and as a result, recovery of the positive electrode active material is not easy.

대한민국특허청 등록특허 제10-0832900호Korea Intellectual Property Office Patent No. 10-0832900 대한민국특허청 등록특허 제10-1244632호Korea Intellectual Property Office Registered Patent No. 10-1244632 대한민국특허청 등록특허 제10-1294335호Korea Intellectual Property Office Patent No. 10-1294335 대한민국특허청 등록특허 제10-1392616호Korea Intellectual Property Office Registered Patent No. 10-1392616

따라서 본 발명의 목적은 산화 분위기 하에서 건식 방법을 통해 양극으로부터 산화물계 양극활물질을 고유한 형상 그대로 쉽게 회수할 수 있으며, 얻어진 양극활물질을 그대로 리튬이차전지용 양극을 제조하는 데 적용가능한 양극활물질 회수 장치 및 이를 이용한 회수 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the object of the present invention is to easily recover the oxide-based positive electrode active material in its original shape from the positive electrode through a dry method under an oxidizing atmosphere, and to provide a positive electrode active material recovery device that can be applied to manufacture a positive electrode for a lithium secondary battery using the obtained positive electrode active material as is. The purpose is to provide a recovery method using this.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양극활물질 회수 장치는, 산화물계 양극활물질이 포함된 양극이 내부에 투입되도록 일면이 개방된 원통 형상의 회전매쉬부; 내부에 상기 회전매쉬부가 수용되며, 상기 회전매쉬부를 가열하는 가열로; 상기 가열로의 일측에 고정되며, 회전축이 상기 가열로를 관통하여 상기 회전매쉬부와 결합되어 구동에 의해서 상기 회전매쉬부를 회전시키는 회전수단; 상기 가열로에 접속되어 상기 가열로 내부로 산소를 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부;를 포함하며, 상기 회전매쉬부는, 가로방향으로 수평하게 연장되고, 연장방향측 양면이 개방된 원통 형상을 가지며, 둘레면이 매쉬 구조로 형성되는 매쉬본체; 상기 매쉬본체의 연장방향측 양단부에 결합되며, 상기 매쉬본체의 단부 둘레를 감싸도록 상기 매쉬본체의 단부 둘레 형상에 대응하는 링 형상으로 형성되는 한 쌍의 매쉬결합부; 상기 매쉬본체의 연장방향을 따라 연장된 바(bar) 형상으로 형성되고, 양단부가 상기 한 쌍의 매쉬결합부에 결합되며, 상기 매쉬본체의 둘레를 따라 서로 이격 배치되어 상기 매쉬본체의 둘레를 지지하는 복수의 매쉬지지부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 매쉬결합부 중 어느 하나에는, 해당 매쉬결합부의 내측 개구를 차폐하며 중심부에 상기 회전수단의 회전축이 결합되는 회전축지지부가 구비되고, 상기 한 쌍의 매쉬결합부 중 다른 하나에는, 상기 양극이 상기 매쉬본체의 내부로 투입되는 입구가 형성되되, 해당 매쉬결합부의 내측 개구의 가장자리를 차폐하도록 해당 매쉬결합부의 둘레 단부에서 입구 중심을 향하여 돌출된 단턱이 형성되어, 상기 매쉬본체의 회전 시 상기 매쉬본체 내부의 양극이 입구를 통해서 유출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 매쉬본체는 20 내지 100mesh로 이루어진 것을 특징으로 한다.
The cathode active material recovery device of the present invention for achieving the above object includes a cylindrical rotating mesh part with one side open so that a cathode containing an oxide-based cathode active material is introduced therein; a heating furnace in which the rotating mesh part is accommodated and that heats the rotating mesh part; Rotation means fixed to one side of the heating furnace and having a rotating shaft that penetrates the heating furnace and is coupled to the rotating mesh unit to rotate the rotating mesh unit by driving it; It includes a gas supply unit connected to the heating furnace and supplying a gas containing oxygen into the interior of the heating furnace, wherein the rotating mesh unit extends horizontally in the horizontal direction and has a cylindrical shape with both sides open in the extension direction. , a mesh body whose peripheral surface is formed into a mesh structure; A pair of mesh coupling parts coupled to both ends of the mesh body in the extension direction and formed in a ring shape corresponding to the shape of the end of the mesh body so as to surround the end of the mesh body; It is formed in a bar shape extending along the extension direction of the mesh body, both ends are coupled to the pair of mesh coupling parts, and are spaced apart from each other along the perimeter of the mesh body to support the perimeter of the mesh body. and a plurality of mesh supports; wherein one of the pair of mesh coupling portions is provided with a rotation axis support portion to which the rotation axis of the rotation means is coupled at the center and shields the inner opening of the mesh coupling portion, and the pair of mesh coupling portions includes a plurality of mesh support portions; In another one of the mesh coupling portions, an inlet through which the positive electrode is introduced into the interior of the mesh body is formed, and a step protrudes from the peripheral end of the mesh coupling portion toward the center of the inlet to shield the edge of the inner opening of the mesh coupling portion. This is formed to prevent the anode inside the mesh body from leaking out through the inlet when the mesh body rotates.
And, the mesh body is characterized by being made of 20 to 100 mesh.

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상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양극활물질 회수 방법은, 양극 및 상기에 따른 양극활물질 회수 장치를 준비하는 단계와; 상기 양극을 상기 회전매쉬부 내에 투입하는 단계와; 상기 가열로에 산소를 포함하는 기체를 공급하고, 상기 회전매쉬부를 회전 및 가열하여 상기 양극에 포함된 바인더를 탄화시키는 단계와; 상기 회전매쉬부를 회전하여 상기 바인더의 탄화에 의해 상기 양극으로부터 분리된 양극활물질을 외부로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 양극활물질을 외부로 배출하는 단계 이후에, 배출된 상기 양극활물질을 수집하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 회전매쉬부를 가열하는 온도는 400 내지 600℃인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 양극은 폐전지로부터 회수한 양극전극 또는 양극을 절단한 후 남겨진 양극스크랩인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 양극활물질은 리튬(Li), 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
The cathode active material recovery method of the present invention for achieving the above object includes preparing a cathode and a cathode active material recovery device according to the above; Injecting the positive electrode into the rotating mesh unit; supplying a gas containing oxygen to the heating furnace and rotating and heating the rotating mesh unit to carbonize the binder contained in the anode; and rotating the rotating mesh unit to discharge the positive electrode active material separated from the positive electrode by carbonization of the binder to the outside.
And, after the step of discharging the cathode active material to the outside, it is characterized in that it includes the step of collecting the discharged cathode active material.
And, the temperature at which the rotating mesh unit is heated is characterized in that it is 400 to 600°C.
In addition, the positive electrode is characterized in that it is a positive electrode recovered from a waste battery or a positive electrode scrap left after cutting the positive electrode.
In addition, the positive electrode active material is characterized in that it is selected from the group consisting of lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), aluminum (Al), and mixtures thereof.

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상술한 본 발명의 구성에 따르면 산화 분위기 하에서 건식 방법을 통해 양극으로부터 산화물계 양극활물질을 고유한 형상 그대로 쉽게 회수할 수 있으며, 얻어진 양극활물질을 그대로 리튬이차전지용 양극을 제조하는 데 적용가능한 효과를 얻을 수 있다.According to the configuration of the present invention described above, the oxide-based positive electrode active material can be easily recovered from the positive electrode in its original shape through a dry method under an oxidizing atmosphere, and an effect applicable to manufacturing a positive electrode for a lithium secondary battery can be obtained using the obtained positive electrode active material as is. You can.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양극활물질 회수 장치의 정면도이고,
도 2는 회전매쉬부의 사시도이고,
도 3은 양극활물질 회수 방법의 순서도이다.
1 is a front view of a cathode active material recovery device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective view of the rotating mesh unit,
Figure 3 is a flow chart of the cathode active material recovery method.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 양극활물질 회수 장치(10) 및 이를 이용한 회수 방법을 설명한다.Hereinafter, the cathode active material recovery device 10 and the recovery method using the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

양극활물질 회수 장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 통 형상의 매쉬(mesh)로 이루어진 회전매쉬부(100)와, 회전매쉬부(100)를 가열하는 가열로(300)와, 회전매쉬부(100)를 회전시키는 회전수단(500)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the cathode active material recovery device 10 includes a rotating mesh unit 100 made of a cylindrical mesh, a heating furnace 300 for heating the rotating mesh unit 100, and , and includes a rotation means 500 for rotating the rotation mesh unit 100.

회전매쉬부(100)는 양극활물질이 포함된 양극이 내부에 투입되도록 일단이 개방된 통 형상으로 이루어지며, 회전매쉬부(100)의 구성으로는 매쉬본체(110), 매쉬결합부(130), 회전축지지부(150), 매쉬지지부(170)를 더 포함한다. 매쉬본체(110)는 판 형상의 매쉬(mesh)를 양면이 서로 접촉하도록 말아 관 형상이 되도록 형성된 것으로 양단부가 개방된 상태이다. 여기서 매쉬본체(110)는 20 내지 100mesh로 이루어지도록 하는데, 20mesh 미만일 경우 양극활물질이 외부로 제대로 빠져나가지 못하고 대부분 회전매쉬부(100) 내에 잔존하게 되며, 100mesh를 초과할 경우 양극활물질 뿐만 아니라 양극활물질로부터 분리되어야 하는 도전성 금속 박판 입자도 함께 외부로 배출되어 양극활물질과 섞이게 된다. 따라서 매쉬본체(110)는 20 내지 100mesh로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 회전매쉬부(110)는 원통형상인 것이 바람직하나, 설계에 따라서 다각형 단면을 가지는 통형상이 될 수도 있다.The rotating mesh unit 100 is made of a cylindrical shape with one end open so that the positive electrode containing the positive electrode active material is introduced into the inside. The rotating mesh unit 100 consists of a mesh body 110 and a mesh coupling unit 130. , it further includes a rotation axis support part 150 and a mesh support part 170. The mesh body 110 is formed into a tube shape by rolling a plate-shaped mesh so that both sides are in contact with each other, and both ends are open. Here, the mesh body 110 is made of 20 to 100 mesh. If the mesh is less than 20 mesh, the positive electrode active material cannot properly escape to the outside and most of it remains in the rotating mesh part 100, and if it exceeds 100 mesh, not only the positive electrode active material but also the positive electrode active material is used. Conductive metal thin plate particles that must be separated from the battery are also discharged to the outside and mixed with the positive electrode active material. Therefore, the mesh body 110 is preferably made of 20 to 100 mesh. Additionally, the rotating mesh unit 110 is preferably cylindrical, but may be cylindrical with a polygonal cross-section depending on the design.

매쉬결합부(130)는 매쉬본체(110)의 양단부에 링 형상으로 이루어져 매쉬본체(110)가 형상 유지되도록 매쉬본체(110)와 결합된다. 매쉬본체(110)의 경우 단단하지 않은 소재로 이루어지기 때문에 관 형상으로 형성하더라도 제 형상을 유지하기 어렵다. 따라서 매쉬본체(110)가 관 형상으로 형상 유지되도록 양단부에 경도가 높은 소재로 이루어진 한 쌍의 매쉬결합부(130)를 결합한다. 이 중 하나의 매쉬결합부(130)는 양극을 투입이 가능하도록 양극 투입구 역할을 한다.The mesh coupling portion 130 is formed in a ring shape at both ends of the mesh body 110 and is coupled to the mesh body 110 so that the mesh body 110 maintains its shape. Since the mesh body 110 is made of a material that is not hard, it is difficult to maintain its shape even if it is formed into a tubular shape. Therefore, a pair of mesh coupling parts 130 made of a material with high hardness are coupled to both ends so that the mesh body 110 maintains its tubular shape. One of these mesh coupling parts 130 serves as an anode inlet to enable the anode to be introduced.

매쉬결합부(130) 중 하나는 양극을 투입 가능하도록 개방되며, 다른 하나는 회전축지지부(150)에 의해 차단된다. 회전축지지부(150)는 외부로부터 매쉬본체(110) 내부로 접근이 불가능하도록 차단하며, 회전수단(500)과 회전매쉬부(100)를 연결하는 회전축(510)이 지지되도록 매쉬결합부(130) 중 하나에 형성된다. 이러한 회전축지지부(150)는 매쉬결합부(130)를 일부만 차단할 수도 있지만 내부에 배치되는 양극이 회전매쉬부(100)의 회전에 의해 외부로 튕겨나가지 않도록 매쉬결합부(130)의 전영역을 차단하는 것이 바람직하다.One of the mesh coupling portions 130 is open to allow the anode to be introduced, and the other is blocked by the rotation axis support portion 150. The rotation shaft support portion 150 blocks access to the inside of the mesh body 110 from the outside, and the mesh coupling portion 130 so that the rotation shaft 510 connecting the rotation means 500 and the rotation mesh portion 100 is supported. formed in one of the This rotation shaft support portion 150 may block only a portion of the mesh coupling portion 130, but blocks the entire area of the mesh coupling portion 130 to prevent the anode disposed inside from being thrown outward by the rotation of the rotating mesh portion 100. It is desirable to do so.

매쉬본체(110)를 지지하기 위해 복수의 매쉬지지부(170)가 매쉬결합부(130)에 결합된다. 매쉬지지부(170)는 자중 또는 내부에 배치되는 양극의 무게에 의해 매쉬본체(110)가 처지는 것이 방지되도록 한다. 이러한 매쉬지지부(170)는 매쉬본체(110)의 길이방향을 따라 바(bar) 형상으로 형성되며, 양단부가 한 쌍의 매쉬결합부(130)와 결합되어 매쉬본체(110)를 지지한다. 매쉬본체(110)를 견고하게 지지할 수 있도록 매쉬지지부(170)는 경도가 높은 소재로 형성되는 것이 바람직하다.A plurality of mesh supports 170 are coupled to the mesh coupling portion 130 to support the mesh body 110. The mesh support portion 170 prevents the mesh body 110 from sagging due to its own weight or the weight of the anode disposed therein. This mesh support portion 170 is formed in a bar shape along the longitudinal direction of the mesh body 110, and both ends are coupled with a pair of mesh coupling portions 130 to support the mesh body 110. The mesh support portion 170 is preferably made of a material with high hardness so as to firmly support the mesh body 110.

양극활물질 회수 장치(10) 중 가열로(300)는 내부에 회전매쉬부(100)가 배치되어 회전매쉬부(100)를 가열하는 역할을 한다. 가열로(300)는 폐쇄형으로 이루어져 외부로 열이 전달되는 것을 차단하도록 할 수도 있지만, 회전매쉬부(100)의 설계에 따라서 개방형 가열로를 사용할 수도 있다.Among the cathode active material recovery devices 10, the heating furnace 300 has a rotating mesh unit 100 disposed therein and serves to heat the rotating mesh unit 100. The heating furnace 300 may be closed to block heat transfer to the outside, but an open heating furnace may be used depending on the design of the rotating mesh unit 100.

회전매쉬부(100)를 회전구동시키는 회전수단(500)은, 가열로(300)의 외부에 배치되며 회전축(510)을 통해 회전매쉬부(100)와 연결된다. 회전축(510)은 가열로(300)를 관통하도록 연장되어 가열로(300) 내부에 배치된 회전매쉬부(100)와 가열로 외부에 배치된 회전수단(500)을 연결하는 역할을 한다. 따라서 회전수단(500)에 의해 회전축(510)이 회전하게 되면 회전축(510)과 연결된 회전매쉬부(100)가 가열로(300)의 내부에서 회전구동하여 양극활물질을 회수할 수 있게 된다. 여기서 회전수단(500)은 일반적으로 가장 많이 사용하는 모터가 바람직하나 이 이외에도 다른 수단이 사용될 수 있다.The rotating means 500 for rotating the rotating mesh unit 100 is disposed outside the heating furnace 300 and is connected to the rotating mesh unit 100 through the rotating shaft 510. The rotating shaft 510 extends through the heating furnace 300 and serves to connect the rotating mesh unit 100 disposed inside the heating furnace 300 and the rotating means 500 disposed outside the heating furnace. Accordingly, when the rotating shaft 510 is rotated by the rotating means 500, the rotating mesh unit 100 connected to the rotating shaft 510 is rotated inside the heating furnace 300 to recover the positive electrode active material. Here, the rotation means 500 is preferably a motor, which is generally the most used, but other means may be used.

가열로(300) 내에 기체를 공급하는 기체공급부(700)가 가열로(300)의 외부에 설치된다. 양극활물질을 회수할 때 가열에 의해 바인더가 탄화되는 과정에서 바인더의 탄소를 이산화탄소로 합성하여 제거하기 위해 기체공급부(700)를 통해 가열로(300) 내로 산소를 포함하는 기체를 공급하도록 한다. 경우에 따라서 기체의 공급량을 조절할 수 있도록 기체공급부(300)에는 별도의 밸브를 더 포함할 수 있다.A gas supply unit 700 that supplies gas into the heating furnace 300 is installed outside the heating furnace 300. When recovering the positive electrode active material, in the process of carbonizing the binder by heating, a gas containing oxygen is supplied into the heating furnace 300 through the gas supply unit 700 to synthesize carbon dioxide in the binder and remove it. In some cases, the gas supply unit 300 may further include a separate valve to adjust the supply amount of gas.

양극활물질을 회수하는 방법으로는 도 3에 도시된 바와 같이 먼저, 양극 및 양극활물질 회수 장치(10)를 준비한다(S1).As a method of recovering the positive electrode active material, as shown in FIG. 3, first prepare the positive electrode and the positive electrode active material recovery device 10 (S1).

양극은 도전성 금속 박판 상에 양극활물질층이 형성된 구조로, 도전성 금속 박판은 집전체의 기능을 수행하는 박판이다. 여기서 도전성 금속 박판은 구체적으로 제한되는 것은 아니나 일반적으로 가장 많이 사용되는 알루미늄(Al) 박판이 가장 바람직하다. 양극활물질층은 양극활물질이 바인더와 혼합된 층으로 바인더가 양극활물질 입자를 서로 묶어주어 형상을 유지할 수 있도록 하며, 바인더에 의해 양극활물질과 도전성 금속 박판이 결합된다. 여기서 양극활물질은 리튬(Li), 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 더욱 상세하게는 LiCoO2, Li(NixMnyCoz)O2, LiMnO2 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.The positive electrode is a structure in which a positive electrode active material layer is formed on a thin conductive metal plate, and the conductive metal plate is a thin plate that functions as a current collector. Here, the conductive metal thin plate is not specifically limited, but the most commonly used aluminum (Al) thin plate is most preferable. The cathode active material layer is a layer in which the cathode active material is mixed with a binder. The binder binds the cathode active material particles together to maintain its shape, and the binder combines the cathode active material and the conductive metal sheet. Here, the positive electrode active material is preferably selected from the group consisting of lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), aluminum (Al), and mixtures thereof, and more specifically, LiCoO 2 , Li ( Ni x Mn y Co z )O 2 , LiMnO 2 and mixtures thereof are preferably selected from the group, but are not limited thereto.

리튬이차전지용 양극은 폐전지로부터 회수한 양극전극 또는 양극을 형성하기 위해 특정한 사이즈로 절단한 후 남은 외곽 자투리 영역과 같이 남겨진 양극스크랩을 사용하며, 양극전극 또는 양극스크랩에 포함된 산화물계 양극활물질을 회수하는 것이 본 발명의 목적이다.The positive electrode for lithium secondary batteries uses positive electrode scraps left after cutting to a specific size to form positive electrodes or positive electrodes recovered from waste batteries, and the oxide-based positive electrode active material contained in the positive electrode or positive electrode scraps is used. Recovery is the purpose of the present invention.

양극활물질 회수 장치(10)는 본 발명에 따라 회전매쉬부(100), 가열로(300) 및 회전수단(500)으로 이루어진 장치를 사용한다.The cathode active material recovery device 10 uses a device consisting of a rotating mesh unit 100, a heating furnace 300, and a rotating means 500 according to the present invention.

양극을 회전매쉬부(100) 내에 투입한다(S2).The positive electrode is introduced into the rotating mesh unit 100 (S2).

양극전극 또는 양극스크랩인 양극으로부터 양극활물질을 분리해내기 위해 양극활물질 회수 장치의 회전매쉬부(100) 내에 양극을 투입한다. 회전매쉬부(100)의 경우 20 내지 100mesh의 매쉬본체(110)로 이루어져 있기 때문에 양극 중 입자 크기가 작은 양극활물질은 외부로 배출되고, 양극 중 입자가 크며 뭉치기 쉬운 도전성 금속 박판은 회전매쉬부(100) 내에 남게 된다.In order to separate the positive electrode active material from the positive electrode, which is a positive electrode or positive electrode scrap, the positive electrode is put into the rotating mesh unit 100 of the positive electrode active material recovery device. In the case of the rotating mesh unit 100, since it consists of a mesh body 110 of 20 to 100 mesh, the positive electrode active material with small particle size among the positive electrodes is discharged to the outside, and the conductive metal thin plate with large particles among the positive electrodes and prone to agglomeration is discharged to the rotating mesh unit ( 100).

회전매쉬부(100)를 회전 및 가열하여 바인더를 탄화시킨다(S3).The binder is carbonized by rotating and heating the rotating mesh unit 100 (S3).

양극이 내부에 배치된 회전매쉬부(100)를 회전시키면서 가열하여 양극에 포함된 바인더를 탄화시킨다. 가열로(300)의 온도를 상승시켜 회전매쉬부(100)를 가열하고, 온도가 증가하게 되면 양극에 포함된 바인더가 탄화하게 되어 바인더에 의해 서로 묶여있던 양극활물질 입자들이 바인더로부터 분리된다. 이때 회전매쉬부(100)가 가열됨과 동시에 회전매쉬부(100)를 지속적으로 회전시키게 되는데, 회전매쉬부(100)가 회전됨에 의해 양극이 회전매쉬부(100) 내에서 돌아다니면서 골고루 가열되며 회전매쉬부(100)와 양극이 서로 부딪치면서 충격에 의해 양극으로부터 양극활물질이 떨어져 나오게 된다. 만약 회전매쉬부(100)가 회전하지 않고 정지된 상태에서 가열할 경우 양극으로부터 양극활물질이 떨어져 나오기가 용이하지 못하다.The binder contained in the anode is carbonized by heating while rotating the rotating mesh unit 100 in which the anode is disposed. The rotary mesh unit 100 is heated by raising the temperature of the heating furnace 300. As the temperature increases, the binder contained in the positive electrode is carbonized, and the positive electrode active material particles bound to each other by the binder are separated from the binder. At this time, the rotating mesh unit 100 is heated and the rotating mesh unit 100 is continuously rotated. As the rotating mesh unit 100 rotates, the anode moves around within the rotating mesh unit 100 and is evenly heated and rotated. As the mesh portion 100 and the positive electrode collide with each other, the positive electrode active material is separated from the positive electrode due to the impact. If heated while the rotating mesh unit 100 is stationary and does not rotate, it is difficult for the positive electrode active material to separate from the positive electrode.

회전매쉬부(100)를 가열하는 온도는 400 내지 600℃에서 이루어지는 것이 바람직한데, 온도가 400℃ 미만일 경우 바인더의 종류에 따라 일부 탄화되지 않는 바인더가 있을 수 있으며, 600℃를 초과할 경우 높은 온도에 의해 양극활물질이 손상될 뿐만 아니라 경제성이 떨어진다.The temperature for heating the rotating mesh unit 100 is preferably 400 to 600°C. If the temperature is less than 400°C, some binders may not be carbonized depending on the type of binder, and if it exceeds 600°C, the temperature may be higher. This not only damages the cathode active material but also reduces economic feasibility.

회전매쉬부(100)의 회전 속도는 10 내지 120rpm이 바람직하다. 회전 속도가 10rpm 미만일 경우 회전매쉬부(100)의 외부로 양극활물질이 배출되지 않고 회전매쉬부(100)의 내부에 머무를 가능성이 높으며, 120rpm을 초과할 경우 회전매쉬부(100) 내의 양극이 외부로 튕겨 나갈 수 있다.The rotation speed of the rotating mesh unit 100 is preferably 10 to 120 rpm. If the rotation speed is less than 10 rpm, the positive electrode active material is not discharged to the outside of the rotating mesh unit 100 and is likely to remain inside the rotating mesh unit 100. If the rotation speed exceeds 120 rpm, the positive electrode in the rotating mesh unit 100 is exposed to the outside. It can bounce off.

바인더를 탄화시키는 과정에서 가열로(300)에 산소를 포함하는 기체를 공급하여 산화 분위기 하에서 탄화가 이루어지는 것이 바람직하다. 산소를 포함하는 기체는 공기(air) 또는 전량이 산소로 이루어진 산소기체(O2)를 사용하는 것이 바람직하나 이 이외에도 산소와 비활성기체를 혼합한 기체를 사용하여도 무방하다. 바인더를 탄화시킬 때 산화 분위기에서 탄화시킬 경우 바인더가 탄화되면서 나오는 탄소(C)와 산화 분위기에서 나오는 산소(O)가 결합하여 이산화탄소(CO2)를 생성하게 되어 기체로 외부로 배출된다. 따라서 바인더가 이산화탄소로 배출되어 탄화된 바인더 잔여물이 거의 존재하지 않게 되며, 바인더로부터 양극활물질을 분리하기 용이해진다. 이에 비해 종래의 경우 비활성 분위기 또는 환원 분위기에서 바인더를 탄화시키는데, 이 경우 바인더가 탄화되어 이산화탄소가 되지 않고 탄소 입자로 양극활물질과 혼합된 상태로 남기 때문에 양극활물질 표면으로부터 제거하기 쉽지 않다. 따라서 별도의 수세 과정 또는 산화 과정을 거치기 때문에 제조하는 데 번거로움이 있다.In the process of carbonizing the binder, it is preferable that gas containing oxygen is supplied to the heating furnace 300 to carry out carbonization in an oxidizing atmosphere. It is preferable to use air or oxygen gas (O 2 ) composed entirely of oxygen as the gas containing oxygen, but other than this, a gas mixed with oxygen and an inert gas may be used. When carbonizing a binder in an oxidizing atmosphere, carbon (C) from the binder is carbonized and oxygen (O) from the oxidizing atmosphere combine to produce carbon dioxide (CO 2 ), which is discharged to the outside as a gas. Therefore, the binder is emitted as carbon dioxide and carbonized binder residue almost disappears, making it easier to separate the positive electrode active material from the binder. In contrast, in the conventional case, the binder is carbonized in an inert or reducing atmosphere. In this case, the binder is not carbonized into carbon dioxide but remains mixed with the positive electrode active material as carbon particles, making it difficult to remove from the surface of the positive electrode active material. Therefore, it is cumbersome to manufacture because it requires a separate washing process or oxidation process.

회전매쉬부(100)를 회전하여 양극활물질을 외부로 배출한다(S4).The rotating mesh unit 100 is rotated to discharge the positive electrode active material to the outside (S4).

회전매쉬부(100)를 회전하여 S3 단계에서 바인더의 탄화에 의해 양극으로부터 분리된 양극활물질을 회전매쉬부(100)의 외부로 배출한다. 회전매쉬부(100)를 회전하지 않을 경우 회전매쉬부(100) 내에 양극활물질이 일부만 외부로 배출되고 대부분 회전매쉬부(100) 내에 잔존하게 된다. 또한 도전성 금속 박판이 뭉침이 가능하도록 서로 접촉되기 위해서는 회전매쉬부(100)를 지속적으로 회전시켜줘야 한다. 즉 회전매쉬부(100)의 회전을 통해 매쉬본체(100)의 mseh직경 보다 작은 직경을 가지는 양극활물질은 외부로 배출되고, 서로 뭉쳐서 큰 직경을 가지는 도전성 금속 박판은 회전매쉬부(100) 내에 잔존하게 되어 도전성 금속 박판과 양극활물질이 용이하게 분리된다. 회전매쉬부(100)의 외부로 배출된 양극활물질은 가열로(300)의 하부에 배치된 트레이(310)에 모이게 되고 이를 통해 양극활물질을 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.The rotating mesh unit 100 is rotated to discharge the positive electrode active material separated from the positive electrode by carbonization of the binder in step S3 to the outside of the rotating mesh unit 100. When the rotating mesh unit 100 is not rotated, only a portion of the positive electrode active material in the rotating mesh unit 100 is discharged to the outside and most of the positive electrode active material remains in the rotating mesh unit 100. Additionally, in order for the conductive metal thin plates to come into contact with each other to enable aggregation, the rotating mesh unit 100 must be continuously rotated. That is, through the rotation of the rotating mesh unit 100, the positive electrode active material having a diameter smaller than the mseh diameter of the mesh body 100 is discharged to the outside, and the conductive metal thin plates with a large diameter that are clustered together remain in the rotating mesh unit 100. As a result, the conductive metal thin plate and the positive electrode active material are easily separated. The cathode active material discharged to the outside of the rotating mesh unit 100 is collected in the tray 310 disposed at the bottom of the heating furnace 300, and a step of collecting the cathode active material through this may be further included.

이와 같은 방법으로 획득되는 산화물계 양극활물질은 종래의 기술과 같이 양극활물질을 전구체로 만들어 침전시킨 후 산에 녹여 획득하는 습식 방법과 달리 양극 자체를 가열한 건식 방법을 이용하며, 이를 통해 양극활물질의 크기 및 형상을 그대로 유지한 채로 획득할 수 있다. 즉 이미 양극으로 사용된 또는 양극으로 사용되기 위해 최상의 상태로 제조된 양극활물질을 고유 형상 그대로 회수하기 때문에 별도의 분쇄와 같은 과정을 거칠 필요가 없이 바로 사용할 수 있다. 즉 본 발명의 통해 회수된 양극활물질에 리튬 및 바인더를 혼합한 후 이를 도전성 금속 박판에 도포하여 회수된 양극활물질 그대로 리튬이차전지용 양극으로 제조할 수 있다. 따라서 종래에 비해 공정이 매우 간단해져 리튬이차전지의 제조 효율이 증가한다는 장점이 있다.The oxide-based cathode active material obtained in this way uses a dry method of heating the cathode itself, unlike the wet method of making the cathode active material into a precursor, precipitating it, and then dissolving it in acid as in the conventional technology, and through this, the cathode active material is made into a precursor. It can be obtained with its size and shape maintained. In other words, since the positive electrode active material that has already been used as a positive electrode or has been manufactured in the best condition for use as a positive electrode is recovered in its original shape, it can be used immediately without the need for a separate process such as grinding. That is, the positive electrode active material recovered through the present invention can be mixed with lithium and a binder and then applied to a conductive metal thin plate to manufacture the recovered positive electrode active material as a positive electrode for a lithium secondary battery. Therefore, there is an advantage that the manufacturing efficiency of lithium secondary batteries increases as the process becomes much simpler than before.

10: 양극활물질 회수 장치 100: 회전매쉬부
110: 매쉬본체 130: 매쉬결합부
150: 회전축지지부 170: 매쉬지지부
300: 가열로 310: 트레이
500: 회전수단 510: 회전축
700: 기체공급부
10: Cathode active material recovery device 100: Rotating mesh unit
110: mesh body 130: mesh joint
150: Rotation axis support 170: Mesh support
300: heating furnace 310: tray
500: Rotation means 510: Rotation shaft
700: Gas supply unit

Claims (12)

산화물계 양극활물질이 포함된 양극이 내부에 투입되도록 일면이 개방된 원통 형상의 회전매쉬부;
내부에 상기 회전매쉬부가 수용되며, 상기 회전매쉬부를 가열하는 가열로;
상기 가열로의 일측에 고정되며, 회전축이 상기 가열로를 관통하여 상기 회전매쉬부와 결합되어 구동에 의해서 상기 회전매쉬부를 회전시키는 회전수단;
상기 가열로에 접속되어 상기 가열로 내부로 산소를 포함하는 기체를 공급하는 기체공급부;를 포함하며,
상기 회전매쉬부는,
가로방향으로 수평하게 연장되고, 연장방향측 양면이 개방된 원통 형상을 가지며, 둘레면이 매쉬 구조로 형성되는 매쉬본체;
상기 매쉬본체의 연장방향측 양단부에 결합되며, 상기 매쉬본체의 단부 둘레를 감싸도록 상기 매쉬본체의 단부 둘레 형상에 대응하는 링 형상으로 형성되는 한 쌍의 매쉬결합부;
상기 매쉬본체의 연장방향을 따라 연장된 바(bar) 형상으로 형성되고, 양단부가 상기 한 쌍의 매쉬결합부에 결합되며, 상기 매쉬본체의 둘레를 따라 서로 이격 배치되어 상기 매쉬본체의 둘레를 지지하는 복수의 매쉬지지부;를 포함하고,
상기 한 쌍의 매쉬결합부 중 어느 하나에는,
해당 매쉬결합부의 내측 개구를 차폐하며 중심부에 상기 회전수단의 회전축이 결합되는 회전축지지부가 구비되고,
상기 한 쌍의 매쉬결합부 중 다른 하나에는,
상기 양극이 상기 매쉬본체의 내부로 투입되는 입구가 형성되되, 해당 매쉬결합부의 내측 개구의 가장자리를 차폐하도록 해당 매쉬결합부의 둘레 단부에서 입구 중심을 향하여 돌출된 단턱이 형성되어, 상기 매쉬본체의 회전 시 상기 매쉬본체 내부의 양극이 입구를 통해서 유출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 장치.
A cylindrical rotating mesh part with one side open so that a positive electrode containing an oxide-based positive electrode active material is introduced therein;
a heating furnace in which the rotating mesh part is accommodated and that heats the rotating mesh part;
Rotation means fixed to one side of the heating furnace and having a rotating shaft that penetrates the heating furnace and is coupled to the rotating mesh unit to rotate the rotating mesh unit by driving it;
It includes a gas supply unit connected to the heating furnace and supplying gas containing oxygen into the heating furnace,
The rotating mesh unit,
A mesh body that extends horizontally in the transverse direction, has a cylindrical shape with both sides open in the extension direction, and has a mesh structure on the peripheral surface;
A pair of mesh coupling parts coupled to both ends of the mesh body in the extension direction and formed in a ring shape corresponding to the shape of the end of the mesh body so as to surround the end of the mesh body;
It is formed in a bar shape extending along the extension direction of the mesh body, both ends are coupled to the pair of mesh coupling parts, and are spaced apart from each other along the perimeter of the mesh body to support the perimeter of the mesh body. It includes a plurality of mesh supports,
In any one of the pair of mesh joints,
A rotating shaft support portion to which the rotating shaft of the rotating means is coupled is provided at the center, which shields the inner opening of the mesh coupling portion,
In the other of the pair of mesh joints,
An inlet through which the positive electrode is introduced into the mesh body is formed, and a step protruding toward the center of the inlet is formed at the peripheral end of the mesh coupling portion to shield the edge of the inner opening of the mesh coupling portion, so that the mesh coupling portion rotates. A positive electrode active material recovery device, characterized in that the positive electrode inside the mesh body is prevented from leaking through the inlet.
제 1항에 있어서,
상기 매쉬본체는 20 내지 100mesh로 이루어진 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 장치.
According to clause 1,
A cathode active material recovery device, characterized in that the mesh body is made of 20 to 100 mesh.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 양극활물질 회수 방법에 있어서,
양극 및 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 따른 양극활물질 회수 장치를 준비하는 단계와;
상기 양극을 상기 회전매쉬부 내에 투입하는 단계와;
상기 가열로에 산소를 포함하는 기체를 공급하고, 상기 회전매쉬부를 회전 및 가열하여 상기 양극에 포함된 바인더를 탄화시키는 단계와;
상기 회전매쉬부를 회전하여 상기 바인더의 탄화에 의해 상기 양극으로부터 분리된 양극활물질을 외부로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 방법.
In the cathode active material recovery method,
Preparing a positive electrode and a positive electrode active material recovery device according to any one of claims 1 to 2;
Injecting the positive electrode into the rotating mesh unit;
supplying a gas containing oxygen to the heating furnace and rotating and heating the rotating mesh unit to carbonize the binder contained in the anode;
A cathode active material recovery method comprising rotating the rotating mesh unit to discharge the cathode active material separated from the cathode by carbonization of the binder to the outside.
삭제delete 제 7항에 있어서,
상기 양극활물질을 외부로 배출하는 단계 이후에,
배출된 상기 양극활물질을 수집하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 방법.
According to clause 7,
After discharging the positive electrode active material to the outside,
A cathode active material recovery method comprising the step of collecting the discharged cathode active material.
제 7항에 있어서,
상기 회전매쉬부를 가열하는 온도는 400 내지 600℃인 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 방법.
According to clause 7,
A cathode active material recovery method, characterized in that the temperature for heating the rotating mesh unit is 400 to 600 ° C.
제 7항에 있어서,
상기 양극은 폐전지로부터 회수한 양극전극 또는 양극을 절단한 후 남겨진 양극스크랩인 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 방법.
According to clause 7,
A cathode active material recovery method, wherein the cathode is a cathode electrode recovered from a spent battery or a cathode scrap left after cutting the cathode.
제 7항에 있어서,
상기 양극활물질은 리튬(Li), 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 양극활물질 회수 방법.



According to clause 7,
A cathode active material recovery method, wherein the cathode active material is selected from the group consisting of lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), aluminum (Al), and mixtures thereof.



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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348782A (en) * 1999-06-01 2000-12-15 Tama Kagaku Kogyo Kk Positive electrode material recovery method from secondary battery waste material and nonaqueous electrolyte secondary battery using it
JP2010231925A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Nippon Denko Kk Method of collecting valuable resource of manganese lithium-ion secondary battery, and device therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4492222B2 (en) 2004-06-21 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 Lithium battery treatment method
KR101244632B1 (en) 2011-05-31 2013-03-18 주식회사 토리컴 Recovery method of valuable metal from wasted portable device
KR101294335B1 (en) 2012-05-25 2013-08-16 한국과학기술연구원 Fabricating method of lifepo4 cathode electroactive material for lithium secondary battery by recycling, lifepo4 cathode electroactive material for lithium secondary battery, lifepo4 cathode and lithium secondary battery fabricated thereby
KR101392616B1 (en) 2012-10-30 2014-05-07 (주)이엠티 Regeneration method of precursor material using disposed cathod material of lithum-ion battery, precursor, anode material and lithum-ion battery using the regenerated material by the method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000348782A (en) * 1999-06-01 2000-12-15 Tama Kagaku Kogyo Kk Positive electrode material recovery method from secondary battery waste material and nonaqueous electrolyte secondary battery using it
JP2010231925A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Nippon Denko Kk Method of collecting valuable resource of manganese lithium-ion secondary battery, and device therefor

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