講演情報
[P103C]リン酸鉄系リチウムイオン電池の熱処理温度による構成物質の変化
○安藤 龍汰1[修士課程]、晴山 渉1、佐々木 昭仁2、堀田 昌宏2、渡邊 亮栄3、佐藤 崇4 (1. 岩手大学、2. 岩手県工業技術センター、3. DOWAエコシステム株式会社、4. ニッコーファインメック株式会社)
キーワード：
リチウムイオン電池、リン酸鉄リチウム、リサイクル、熱処理
近年、 カーボンニュートラル実現に向けた取り組みの中で、リチウムイオン電池（LIB）のニーズが高まっている。中でも、正極にリン酸鉄リチウム（LFP）を用いたLFP系LIBは、高安定性で、低コスト等の観点から、定置型蓄電システムや電気自動車分野で、今後さらに普及が進むと言われている。しかし、三元系LIBに比べLFP系LIBのリサイクルは、リサイクルコストに見合う技術が確立されていない。LIBのリサイクルでは、安全性などの観点から、廃LIBを粉砕前に熱処理による失活化が行われる。しかし、廃LFP系LIBを直接熱処理した際の、温度変化に伴う電池内部の構成物質の変化は十分に把握されていない。そこで本研究では、使用済みLFP系LIBを100℃、400℃、800℃で熱処理・解体し、構成物質の変化を観察・測定した。さらに試料は粉砕・ふるい分けを行い正極材、負極材の活物質を分離した。これらの試料は化学組成を明らかにするため、SEM-EDS分析およびXRD分析を行った。その結果、ふるい下の活物質の回収量は、正極材・負極材どちらも熱処理温度が上昇するとともに、増加する傾向が見られた。これは、セパレーターの分解とアルミ集電体の融解が大きく関与したと考えられる。