(Special session) Powder Purification Engineering Division Committee "Student Award Session"

[1K0201-08-07] Effect of the resistance at the electrode contact area on separation between cathode materials and aluminum foil in lithium-ion batteries by direct electrical pulsed discharge method

○Takatoshi Kurihara^{1[Student presentation: Master’s course]}, Asako Narita¹, Moe Nakahara¹, Taketoshi Koita¹, Chiharu Tokoro^1,2 (1. Waseda University, 2. The University of Tokyo)

Chairperson: 高谷　雄太郎（東京大学）、相川　公政（産業技術総合研究所）

Keywords:lithium-ion battery, direct electrical pulsed discharge, separation, cathode materials

昨今使用量の増加しているリチウムイオン電池（LiB）には，リチウム，コバルト，ニッケルなどのレアメタルが使用されているため，廃棄後のリサイクルが求められる。直接電気パルス法は電極を試料に接触させ，瞬間的に大電流高電圧を印加し，通電経路を制御することで効率的に電気エネルギーを投入できる手法である。先行研究では，LiB正極材のリサイクルを目的とし，本手法に用いた集電体のアルミニウム箔のジュール発熱による正極材の分離が報告されている。しかし，電極接触部の正極材による通電経路の変化が分離に及ぼす影響は解明されていない。そこで本研究では，アルミニウム箔の両面に正極材を塗布した試料，片面のみに正極材を塗布した試料，および両面に正極材を塗布し電極把持部の正極材を除去した3種類の試料に対して電気パルス印加前の試料の抵抗値測定，直接電気パルス法の印加，および，高速度ビデオカメラによる電気パルス時の可視化撮影を行った。その結果，電極にアルミニウム箔を接触させた場合，接触部の抵抗は下がり，電気パルス時のアルミニウム箔のジュール発熱が増加するため，電気エネルギーを削減して正極材の分離ができることが分かった。