廃棄電池の貴重な資源への転換

電池をリサイクルするのには、生態学的、経済的、実用的な大きな理由があります。しかし、電池は標準化されておらず、貴重な構成部品を回収するプロセスは進化し続けているため、リサイクル施設の設立と運用は困難です。EV と蓄電市場が成長するにつれ、より多くの電池が使用済みとなるため、リサイクル技術は成熟して、より多くのリサイクル材料を回収して再利用できるようになります。

アジレントは、回収材料の同定と純度を迅速かつ正確に確認するために必要な知見と機器を提供します。

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なぜ EV 電池をリサイクルするのですか?

効率的な電池のリサイクルメソッドを開発することは、電気自動車が環境保護と持続可能性への期待を実現させるために不可欠です。電気自動車の普及に伴い、使用済み電池の金属やその他の有機化合物が、EV の耐用年数の終了後に環境中に流出することによる潜在的な影響が注目されています。



EV 電池をリサイクルする際には、どのような試験が行われるのですか?

使用済みリチウムイオン電池に含まれる材料(リチウム、ニッケル、コバルトなど)は、連続したサイクルで回収およびリサイクルすることができます。電池をリサイクルするプロセスでは、電池製造に使用されるのと類似した試験が必要になります。リサイクル業者は、材料の同一性を確認して、不純物分析を実施し、リサイクル材料が仕様を満たしていることを確認するために試験を行う必要があります。リサイクル材料に対する業界標準メソッドはほとんどないため、標準的な品質管理分析メソッドを回収材料の試験に適応させるのが一般的です。




電池のリサイクルに関してよく寄せられる質問

はい、リチウムイオン電池はリサイクルできます。希土類金属の需要が増加して、メーカーが循環型の持続可能なサプライチェーンに移行するにつれ、このプロセスはますます興味深いものになっています。例えば、リサイクル電池から金属を回収する場合、地中から金属を採掘する場合よりも CO2 排出量が少ないと報告されています。リサイクルプロセスの安全性と、回収材料の品質が再製造に適していることを保証するために、試験は非常に重要になります。
リチウムイオン電池のリサイクルは、2 つの理由から電池市場にとって非常に重要です。1 つ目は、電池のリサイクルは、この重要な代替エネルギー技術の環境目標を達成するのに役に立つためです。材料が埋立地に送られるよりも、回収して再利用する方が、環境の持続可能性と責務の達成を促進します。2 つ目は、材料のコストを回収するためです。回収材料は精製して、生産サイクルに再導入することができます。
電池の大部分はリサイクルできます。これには、電池ケース、配線、集電ホイルの金属が含まれます。また、カソードの金属塩、アノードのグラファイト、セパレータのプラスチックも含まれます。電解液の溶媒も、使用済みリチウムイオン電池から回収することができます。
金属抽出は、リサイクルプロセスの重要な一部であり、固体の金属を合金または溶液の形に変化させ、その後の分離と回収を容易にすることに重点を置いています。4 つの主な抽出プロセスとして、乾式冶金、湿式冶金、バイオ冶金、直接回収があります。湿式冶金は、その際立った回収率と最終製品の高い純度により、有望視されています。

リサイクル電池材料を試験するためのアジレントのソリューションをご覧ください。

試験要件 推奨する手法/機器
リサイクルプロセスを最適化するためのブラックマスの元素含有量の測定 ICP-OESICP-MS
リサイクル電池材料の元素含有量の測定による材料純度の特定 ICP-OESICP-MS
環境への排出と作業者の安全のモニタリング ICP-OESUV-VisGCGC/MSLCLC/MS

リサイクル電池材料試験のためのアプリケーションリソース

ICP-OES を用いたリサイクル電池材料の不純物分析

サプライヤから提供された原材料と同様に、リサイクルプロセスで「再生」された金属は、電池品質を保証するための純度要件を満たす必要があります。

アプリケーションノートをダウンロードして、バーティカルデュアルビュー(VDV)を搭載した Agilent 5800 ICP-OESが、どのようにして電池のライフサイクルに再導入する前のリサイクルカソード材料の不純物レベルを定量するのかをご覧ください。

FTIR による使用済みプラスチックの同定

プラスチックがリチウムイオン電池のような製品に広く使用されていることを考えると、プラスチックのライフサイクルの詳細について理解することは有用です。使用済みプラスチックをリサイクルする際に生成される主要な材料は、新しい製品を効率的に製造するために明確に同定する必要があります。

アプリケーションノートをダウンロードして、Agilent Cary 630 FTIRが、どのようにしてリサイクルプラスチックなどのプラスチックのライフサイクル全体を通して、材料を同定するのかをご覧ください。


GC によるリチウムイオン電池の膨張ガス分析

電池セルを人為的に分解した際に発生する膨張ガスを分析することにより、分解プロセスに関する情報が得られます。収集したデータから、生産上の問題を特定して、電池の製剤と設計を最適化することができます。

アプリケーションノートをダウンロードして、Agilent 990 マイクロ GC システムが、膨張ガス分析にどのように使用できるのかをご覧ください。コンパクトで 3 チャネルの GC 機器は、分解された電池パックを迅速かつシンプルに分析します。

ICP-OES を用いたリチウムイオンのブラックマス分析

使用済みリチウムイオン電池は、特別な電池リサイクルプラントで解体・細断・処理され、「ブラックマス」の粉末になります。電池の主要な構成部品に使用されている金属も、ブラックマス中に含まれています。ブラックマスは、商品グレードのグラファイト・水酸化コバルト・炭酸リチウムに精製できます。

アプリケーションノートをダウンロードして、バーティカルデュアルビュー(VDV)を搭載した Agilent 5800 ICP-OES が、どのようにしてブラックマスを含む回収電子廃棄材料の純度を測定できるのかをご覧ください。


電池のバリューチェーンの全工程において、存在する元素の種類と量を知ることは有用です。元素分析が、鉱物抽出、電池製造、規制要件への適合、電池リサイクルにおいてどのように利用できるのかをご覧ください。詳細はこちら




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