(General session) Mineral processing / Environment / Recycling

[1K0601-08-03] [Student presentation:Master's Course] Observation of Separation Process of Positive Electrode Active Material of Lithium-ion Battery using Electrical Pulse Discharge in Water

○Kaito Teruya¹, Soowon Lim¹, Taketoshi Koita¹, Takao Namihira², Chiharu Tokoro^1,3 (1. Waseda University, 2. Kumamoto University, 3. The University of Tokyo)

Chairman:Kazutoshi HAGA (Akita University)

Keywords:Spent Lithium-ion battery, Positive electrode active material, Separation, Electrical pulsed discharge, Recovery

リチウムイオン電池（LiB）のリサイクルプロセス最適化のために，正極活物質の選択的な分離技術の開発が求められている。本研究では，LiBの正極の活物質層の分離と回収を目的として，電気パルス放電を利用して分離し，その分離過程を観察した。本実験で使用したLiBサンプルは自動車用の捲回体であった。正極は幅80 mm，長さ4200 mmであり，集電体であるアルミニウム(Al)箔の両面に活物質層が塗布されていた。正極を長さ210 mmに切断し，水中にて電気パルスを印加した。容量40 µFの高電圧コンデンサに充電されたエネルギーをサンプルに印加した。サンプルの熱容量，抵抗，放電回路のパラメータを考慮して，充電電圧を計算して決定した。放電後，Al箔は箔の形状を維持したまま，活物質層は粒子となってAl箔から分離された。ろ過によって活物質層を回収し，XRF分析した結果，コバルトの回収率は91.8 %であった。高速度カメラを用いて電極付近のプラズマの発生と，衝撃波が伝播していく様子を観察したところ，活物質層の剥離駆動力が議論できた。