特許ウォッチ

公開番号2025122631
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-21
出願番号2025011862
出願日2025-01-28
発明の名称洗浄液の回収方法、その回収装置、及びそれによって回収された洗浄液
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.,エスティーエムカンパニーリミテッド
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類H01M 10/54 20060101AFI20250814BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムを高濃度で含み、高品質を有する洗浄液の回収方法及びその回収装置を提供することである。
【解決手段】本発明は洗浄液の回収方法、その回収装置、及びそれによって回収された洗浄液に関し、より詳しくは、ニッケルを含むリチウム複合酸化物を含む正極活物質粒子を合成することと、前記正極活物質粒子に第1洗浄液を投入して混合することであって、前記第1洗浄液はコーティング原料物質と、沈殿剤と、溶媒とを含む、混合することと、前記混合物をろ過して液体混合物を分離することと、前記分離された液体混合物を回収することと、を含み、前記回収された洗浄液内のリチウムの濃度が3500ppm以上である。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
ニッケルを含むリチウム複合酸化物を含む正極活物質粒子を合成することと、
前記正極活物質粒子に第１洗浄液を投入して混合することであって、前記第１洗浄液はコーティング原料物質と、沈殿剤と、溶媒とを含む、混合することと、
前記混合物をろ過して液体混合物を分離することと、
前記分離された液体混合物を回収することと、
を含み、
前記回収された洗浄液内のリチウムの濃度が３５００ｐｐｍ以上である、
洗浄液の回収方法。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記正極活物質粒子は、下記化学式１で表されるニッケルを含むリチウム複合酸化物を含む、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法：
［化学式１］
Ｌｉ
a1
Ｎｉ
x1
Ｍ
1
y1
Ｍ
2
z1
Ｏ
2-b1
Ｘ
b1
前記化学式１において、０．９≦ａ１≦１．８、０．８≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦０．２、０≦ｚ１≦０．２、０．９≦ｘ１＋ｙ１＋ｚ１≦１．１、及び０≦ｂ１≦０．１であり、
前記Ｍ
1
及びＭ
2
はそれぞれ独立してＡｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、及びＺｒからなる群より選択される一つ以上の元素であり、
前記ＸはＦ、Ｐ、及びＳからなる群より選択される一つ以上の元素を含む。
【請求項３】
前記コーティング原料物質はコバルト化合物を含む、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法。
【請求項４】
前記沈殿剤は水酸化ナトリウムを含む、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法。
【請求項５】
前記溶媒は蒸留水またはアルカリ溶液のうち少なくとも一つを含む、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法。
【請求項６】
前記回収された洗浄液のリチウムの濃度は３５００ｐｐｍ乃至１００００ｐｐｍである、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法。
【請求項７】
前記回収された洗浄液の不純物の濃度は２０ｐｐｍ乃至３００００ｐｐｍである、
請求項１に記載の洗浄液の回収方法。
【請求項８】
タンク部と、バルブ部と、ライン部と、ポンプ部とを含み、
請求項１に記載の回収方法で洗浄液を回収する、
洗浄液の回収装置。
【請求項９】
請求項１に記載の洗浄液の回収方法で回収され、
リチウムの濃度が３５００ｐｐｍ以上である、
洗浄液。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄液の回収方法、その回収装置、及びそれによって回収された洗浄液に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池は多様な分野でエネルギー貯蔵及び供給源として活用されている。携帯電話、タブレットＰＣ、ウェアラブルデバイス、ラップトップ、デジタルカメラ、及び電動工具などのような携帯用機器だけでなく、ハイブリッド自動車、電気自動車、及び電動ボードなどのような移動手段でもエネルギー源の貯蔵及び供給源として広く使用されている。最近はドローン、ロボット、及びアーバンエアモビリティ（ＵＡＭ、ＵｒｂａｎＡｉｒＭｏｂｉｌｉｔｙ）などのような未来産業分野にまでその適用が拡大されている。
【０００３】
特に、最近気候変動などに関する警戒心とともに環境にやさしいものに対する関心が深まれるにつれ電気自動車市場が大きく成長しており、それによってリチウム二次電池の使用量が急激に増加している。しかし、リチウム二次電池を製造する際に必要な主な原料は天然資源から得るべきであるため、原料の採取過程で環境破壊及び環境汚染が必然的に発生するようになる。よって、原料をリサイクルする技術の開発が切実な状況である。
【０００４】
それによって、廃棄されたリチウム二次電池、リチウム二次電池の製造工程で発生した廃棄物、及び正極活物質の水洗工程で発生した廃液など、リチウム二次電池に関する廃棄物から遷移金属前駆体及びリチウム前駆体など有価金属を回収する方法が脚光を浴びている。このように回収された有価金属はリチウム二次電池の製造にリサイクルされ得、より環境にやさしくてコストが少ない高濃度の有価金属を回収し得るリサイクル方法に関する研究及び開発が活発に行われている。
【０００５】
廃棄されたリチウム二次電池またはリチウム二次電池の製造工程で発生した廃棄物から有価金属を回収する方法はすでに多様な様態で実施されている。しかし、従来の方法は回収過程中に塩基性溶液を多量に使用しなければならないという問題点を有している。塩基性溶液から発生する副産物は環境汚染を引き起こすため、塩基性溶液を代替し得る代案を設ける必要がある。
【０００６】
正極活物質の水洗工程で発生した廃液からリチウム前駆体を回収する方法も多様な様態で実施されている。正極活物質を水洗する際に発生する廃液には多量のリチウムが含有されている。しかし、従来の方法は前記廃液からリチウム前駆体を回収するために別途の単独工程を必要とするという問題点を有している。また、通常回収率が１００％の工程はないため、別途の単独工程を作ること自体でリチウムの損失が必然的に発生するという問題点も有している。よって、改善されたリチウム前駆体の回収方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、リチウムを高濃度で含み、高品質を有する洗浄液の回収方法及びその回収装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態による洗浄液の回収方法は、ニッケルを含むリチウム複合酸化物を含む正極活物質粒子を合成することと、前記正極活物質粒子に第１洗浄液を投入して混合することであって、前記第１洗浄液はコーティング原料物質と、沈殿剤と、溶媒とを含む、混合することと、前記混合物をろ過して液体混合物を分離することと、前記分離された液体混合物を回収することと、を含み、前記回収された洗浄液内のリチウムの濃度が３５００ｐｐｍ以上であり得る。
【０００９】
本発明の一実施形態による洗浄液の回収装置はタンク部と、バルブ部と、ライン部と、ポンプ部とを含み、上述した回収方法で洗浄液を回収し得る。
【００１０】
本発明の一実施形態による洗浄液は上述した洗浄液の回収方法によって回収され得る。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許