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公開番号2024174186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-13
出願番号2024173182,2022080848
出願日2024-10-02,2022-05-17
発明の名称電池処理方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 10/54 20060101AFI20241206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】環境負荷を軽減しつつ、電極基板から活物質層を分離可能な電池処理方法を提供する。
【解決手段】電池処理方法は、二次電池を放電して電圧を所定値以下とする工程と、二次電池を粉砕して、活物質、バインダ、電解液、および金属箔を含む粉砕物を得る工程と、粉砕物を減圧下において第1温度で加熱して、電解液を蒸発させる工程と、粉砕物をさらに粉砕して、活物質を金属箔から剥離させる工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二次電池を放電して電圧を所定値以下とする工程と、
前記二次電池を粉砕して、活物質、バインダ、電解液、および金属箔を含む粉砕物を得る工程と、
前記粉砕物を減圧下において第１温度で加熱して、前記電解液を蒸発させる工程と、
前記粉砕物をさらに粉砕して、前記活物質を前記金属箔から剥離させる工程と、を含む、電池処理方法。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記粉砕物を前記バインダの分解開始温度以上かつ前記第１温度以上の温度である第２温度で加熱する工程をさらに含む、請求項１に記載の電池処理方法。
【請求項３】
前記第１温度は、９０℃以上１１０℃以下である、請求項２に記載の電池処理方法。
【請求項４】
前記第２温度は、１２０℃１８０℃以下である、請求項３に記載の電池処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極基板から活物質層を剥離する電池処理方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
筐体内部に電解液と電池要素とが収容された二次電池は、ビデオカメラ、ノートパソコン、携帯電話などの電子機器、あるいは電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として広く利用されている。このため、使用済みの二次電池あるいは使用前に廃棄された二次電池などから有価金属等の再生材料を回収することは、資源の有効利用の観点から重要視されている。
【０００３】
このように、有価金属等の再生材料を回収する電池処理方法として、特開２０１２－１９５０７３号公報（特許文献１）には、二次電池を粉砕してセパレータを除去した後に、電極基板と活物質層とを含む粉砕物を４００℃～５５０℃の範囲で加熱し、加熱した粉砕物をさらに粉砕する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－１９５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の電池処理方法では、活物質層に含まれるバインダを分解するために、４００℃～５５０℃で加熱するため、多量の熱エネルギを消費する。またバインダの分解量が多く、二酸化炭素が排出されやすい。このため、環境への負荷が大きくなってしまう。
【０００６】
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、環境負荷を軽減しつつ、電極基板から活物質層を剥離可能な電池処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の電池処理方法は、電極基板と、樹脂成分を含みかつ上記電極基板に設けられた活物質層と、を含む粉砕物を準備する工程と、上記樹脂成分の分解開始温度以上、かつ、上記樹脂成分の分解ピーク温度よりも小さい温度で、上記粉砕物を加熱する工程と、上記粉砕物を粉砕する工程と、を備える。上記加熱する工程において、上記樹脂成分を軟化させ、上記粉砕する工程において、上記樹脂成分が軟化した状態にある上記粉砕物を粉砕することにより上記電極基板から上記活物質層を剥離する。
【０００８】
上記構成を有する場合には、樹脂成分の分解開始温度以上、かつ、樹脂成分の分解ピーク温度よりも小さい温度で粉砕物を加熱するため、熱エネルギの消費を抑制しつつ、低い温度で樹脂成分を軟化させることができる。また、樹脂成分の分解を抑制できるため、排出される二酸化炭素も軽減することができる。さらに、樹脂成分が軟化した状態にある粉砕物を粉砕することにより、電極基板から上記活物質層を剥離することができる。このように、環境負荷を軽減しつつ、電極基板から活物質層を剥離することができる。
【０００９】
上記本開示の電池処理方法にあっては、上記活物質層が剥離された上記電極基板の破片を平面的に展開した場合の上記破片の粒子サイズが４００ｍｍ
２
以上１０００ｍｍ
２
以下であり、上記電極基板からの上記活物質層の剥離率が８０％以上であってもよい。
【００１０】
上記構成を有することにより、活物質層が剥離された上記電極基板の破片が比較的大きな場合であっても、活物質層を電極基板から効率的に剥離することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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