(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池中の電解質に、陽イオンとルイス酸イオンからなる塩を含む電池の処理方法において、
前記塩を含む電池破砕物を水洗して前記塩を水溶液中に分離させた後、前記塩を含有する水溶液に加熱した酸水溶液を添加して前記ルイス酸イオンの分解を促進するとともに、該イオン水溶液に消石灰等の固定剤を添加してルイス酸イオン分解生成物を固定することを特徴とする電池の処理方法。
【請求項２】
電池中の電解質に、陽イオンとルイス酸イオンからなる塩を含む電池の処理方法において、
前記塩を含む電池破砕物を熱分解や焙焼等の手段で加熱して、排ガス中に前記塩を含ませる工程と、
前記排ガスに消石灰等の固定剤水溶液を接触させて前記塩を固定剤水溶液中に捕足させる排ガス処理工程と、
前記排ガス処理工程で塩を捕足した水溶液に加熱した酸水溶液を添加して前記ルイス酸イオンの分解を促進するとともに、該イオン水溶液に消石灰等の固定剤を添加してルイス酸イオン分解生成物を固定する工程と、
を含むことを特徴とする電池の処理方法。
【請求項３】
電池中の電解質に六フッ化リン酸リチウムを含有するリチウムイオン電池の処理方法において、
所定の選別工程により分離した六フッ化リン酸リチウム含有水溶液に、加熱した酸水溶液を添加してフッ化物イオンとリン酸イオンに分解した後、前記イオン水溶液に消石灰等固定剤を添加して固定する工程を含むことを特徴とする電池の処理方法。
【請求項４】
前記請求項１、２若しくは３記載の加熱した酸水溶液が、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＨＣｌＯ４の酸水溶液であり、且つその加熱温度が６５℃〜１００℃であることを特徴とする電池の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池中の電解質に、陽イオンとルイス酸イオンからなる塩を含む電池の処理方法に係り、特に電池中の電解質に六フッ化リン酸リチウムを含有するリチウムイオン電池の安全な処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の地球温暖化傾向に対し新たな火力発電の増設も差し控えるなかで電力の有効利用が叫ばれ、その一手投として夜間の余剰電力を一時的に蓄え、昼間に放出させる電力使用平準化の励行も考えられ、それに対応できる電力貯蔵用２次電池の出現が期待され、また、大気汚染防止の立場から自動車用電源としての大型２次電池の早期実用化が期待されている。また、小型２次電池も、コンピュータ、ワープロ等のバックアップ用電源、小型家電機器の電源、特に携帯用電気機具の普及、性能アップにつれ、需要は年々増大の一途を辿る状況にある。かかる拡大する電池の需要に対して、電池に使用される化学物質の有効利用と電池による環境汚染対策確立も強く要望されてきている。
【０００３】
これら２次電池には、使用する機器の性能に比例して高性能の２次電池が要求され、主にリチウムイオンを層間化合物に導入したものを正極活物質に使用し、負極活物質にグラファイトを用いたリチウムイオン電池が実用化されているが、上記リチリムイオン電池には、有毒な物質を含む電解質も使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、上記リチウムイオン電池の電解質としては、たとえば、エチレンカーボネート、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルエーテル等の単独または２種以上の混合溶媒に例えば六フッ化リン酸リチウムＬｉＰＦ６等のフッ素化合物を単独ないし２種以上を溶解させた有機電解質が使用されているが、該電解質の六フッ化リン酸リチウム等フッソ化合物は空気中の水分と反応して五フッ化リン、フッ化水素等の有毒ガスを発生する恐れがある。なお、他のフッ素化合物として六フッ化ヒ素リン酸はフッ化ヒ素、フッ化水素等の有毒ガスを発生する恐れがある。この反応は他の非水溶媒系放電電池でも起こり、同じように五フッ化リン、五フッ化ヒ素、フッ化水素などの有毒ガスを発生する恐れがある。
【０００５】
本発明はかかる技術的課題に鑑み、陽イオンとルイス酸イオンからなる塩を含む電池、特にリチウムイオン電池の安全かつ効率的な解体処理方法を提供するもので、より具体的には、電解質の六フッ化リン酸リチウム等のフッ素化合物の有毒ガスの発生防止をはかりながら、該リチウムイオン電池の安全な処理方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
先ず請求項１記載の発明について説明する。
本発明は電解質に六フッ化リン酸リチウムを含有するリチウムイオン電池の処理方法を主な対象とするものであるが、これ以外に電池中の電解質に、陽イオンとルイス酸イオンからなる塩を含む電池をもその適用範囲とする。
即ち、前記電解質の塩となる陽イオンにはリチウムイオン（Ｌｉ＋）の他に、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラアルキルアンモニアイオンが挙げられ、又前記電解質の塩となるルイス酸イオンにはＢＦ４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＣｌＯ６−等が挙げられる。
そしてこれらの陽イオンとルイス酸イオンからなる塩は、減圧下で加熱したりして十分なる脱水と脱酸素を行なったものが、電解質として使用される。
【０００７】
そして前記塩を他の電池破砕物より取り出す手段として、本発明は水洗若しくは熱分解や焙焼等の加熱手段を用いているために、夫々の手段毎に別クレームとしている。
【０００８】
即ち、請求項１記載の発明は、水洗による塩分離手段を特定したもので、前記電池の処理方法において、
前記塩を含む電池破砕物を水洗して、前記塩を水溶液中に分離させた後、
前記塩を含有する水溶液に加熱した酸水溶液を添加して前記ルイス酸イオンの分解を促進するとともに、該イオン水溶液に消石灰等の固定剤を添加してルイス酸イオン分解生成物を固定することを特徴とする。
【０００９】
又、請求項２記載の発明は、加熱による塩分離手段を特定したもので、前記電池の処理方法において、
前記塩を含む電池破砕物を熱分解や焙焼等の手段で加熱して、排ガス中に前記塩を含ませる工程と、
前記排ガスに消石灰等の固定剤水溶液を接触させて排ガス処理を行なう排ガス処理工程と、
前記排ガス処理工程で塩を捕足した水溶液に加熱した酸水溶液を添加して前記ルイス酸イオンの分解を促進するとともに、該イオン水溶液に消石灰等の固定剤を添加してルイス酸イオン分解生成物を固定する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記電池中の電解質に六フッ化リン酸リチウムを含有するリチウムイオン電池の処理方法において、
前記六フッ化リン酸リチウムを含む電池破砕物を前記「加熱手段＋排ガス処理」又は水洗等の所定の選別工程により水中に分離させた六フッ化リン酸リチウム含有水溶液に、加熱した酸水溶液を添加してフッ化物イオンとリン酸イオンに分解した後、前記イオン水溶液に消石灰等固定剤を添加して固定する工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
又請求項４記載の発明は、前記請求項１、２若しくは３記載の加熱した酸水溶液が、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、ＨＣｌＯ４の酸水溶液であり、且つその加熱温度が６５℃〜１００℃であることを特徴とする。
【００１２】
以下本発明を説明する。
前記「加熱手段＋排ガス処理」又は水洗等の所定の選別工程により水中に分離させた後の、六フッ化リン酸リチウム水溶液は水溶液として安定、より具体的にはイオン化することなく水中に安定的に存在するために、この状態で消石灰Ｃａ(ＯＨ)２を添加して安定な（ＣａＦ２およびＣａ３ (ＰＯ４)２）を生成させることは出来ない、言換えれば固定化できない。
そこで六フッ化リン酸リチウム水溶液に酸を加えて、前記水溶液を酸側に保持することにより、下記の１）式のように（加水）分解を促進させることが検討されるが、常温で酸を加えても、又、前記酸の濃度を上げても前記（加水）分解が余り促進されないことが判明した。又、酸の濃度上げることは設備の腐食や安全性の問題もある。
ＬｉＰＦ６＋５Ｈ２Ｏ→ＬｉＯＨ＋ＨＦ＋ＰＯ(ＯＨ)３    …１）
【００１３】
そこで本出願人は種々の実験の結果、前記酸を加熱、具体的には６５℃〜１００℃（沸騰しない温度）に加熱した酸水溶液を用いることにより、前記（加水）分解が速やかに促進されることが判明した。
【００１４】
そして本発明に用いる酸は加水分解により生成される酸｛１）式の場合はＨＦ（フッ酸）｝よりイオン強度が高いものである必要が有り、例えば図４に示すように、化学便覧基礎編改訂四版II−３２３頁（日本化学会編）に開示してある酸水溶液の濃度とイオン強度との関係を示す表図をみると、ＨＦよりイオン強度が高いものは、ＨＣｌＯ４、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４であり、ＨＦ濃度が低い場合はＨＮＯ３もその範囲に含まれる。
そしてこれらは、濃度が低い希酸水溶液でもＨＦに対するイオン強度が高いために、前記１）式の加水分解が効率的に促進される。
【００１５】
尚、前記加水分解後の水溶液は、消石灰Ｃａ(ＯＨ)２を添加して下記２）、３）のような安定な（ＣａＦ２およびＣａ３ (ＰＯ４)２）を生成させることが出来る。
Ｃａ(ＯＨ)２＋ＨＦ→ＣａＦ２＋２Ｈ２Ｏ    …２）
３Ｃａ(ＯＨ)２＋２ＰＯ(ＯＨ)３→Ｃａ３(ＰＯ４)２＋６Ｈ２Ｏ    …３）
【００１６】
従って、前記（加水）分解を促進させる為に投入する酸は、希塩酸の他希硫酸や希硝酸等の希強酸水溶液を用いるのがよく、更に前記希塩酸は略６５℃以上、好ましくは９０〜１００℃前後に加熱して用いるのがよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン電池の解体処理工程を示すフロー図である。
【００１８】
先ず本実施例の対象としている廃電池１は、複数の電池セルがプラスチックケース内に収納されているリチウムイオン二次電池で、プラスチックケースが重量割合で、２０％を占めている。
また、正極側は、コバルト酸リチウム等の正極活物質が塗布剤でアルミ箔上に塗布されており、次に負極側は、黒鉛の負極活物質が塗布剤で銅箔上に塗布形成されている。
【００１９】
次に、電解質としては、たとえば、エチレンカーボネート、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルエーテル等の単独または２種以上の混合溶媒に例えば六フッ化リン酸リチウムＬｉＰＦ６等のフッ素化合物を単独ないし２種以上を溶解させた有機電解質が使用されている。また、セパレータは多孔性ポリプロピレンフィルムを使用してある。
そして電池セルは上記のシート状正極集電体とシート状負極集電体との間にセパレータを介在させて形成した渦巻き体を前記有機電解液とともに、ニッケルメッキを施した鋼板よりなるケースセルに封入したものである。
【００２０】
かかる構成によるリチウムイオン二次電池の解体処理工程を図１に基づいて説明する。
先ず前記廃電池１は冷凍破開工程（Ｓ１）で電池１を冷凍した後、ボール振動の衝撃力でプラスチックケース２のみの破開を行なうことにより、該廃電池１に収納されている電池セルをプラスチックケース２から抜き出す。
【００２１】
次に、電池セルケースが磁性を帯びた鉄であることを利用し、磁力選別機による磁選工程（Ｓ２）で電池セルとプラスチックケース２とを分離除去する。このようにして、電池セルを破開されることなくプラスチックケース２のみを破開して初期の状態で系外に分離できる。
【００２２】
次に前記プラスチックケース２から分離露出された電池セルを約−５０℃に冷凍した不活性ガス雰囲気下で、冷凍破砕（Ｓ３）を行なう。
ここで約−５０℃とした理由は雰囲気温度溶媒であるジエチルカーボネートの融点である−４３℃以下とするためである。
又固化状態による電池セルは−５０℃の不活性ガス雰囲気のまま、カッタミルやハンマーミルなどで冷凍破砕される。
この破砕により、電池内で収納されている正極のアルミ箔および負極の銅箔のを数ｃｍ角程度に破砕できる。
【００２３】
この冷凍破砕工程（Ｓ３）によれば、処理雰囲気温度を電解液溶媒の融点以下（例えば−５０℃前後、以下凍結低温という）に維持するとともにその処理空間を不活性ガス（若しくは高乾度空気）下に維持する結果、反応活性なリチウムと雰囲気空気の水分との反応による可燃性水素ガスの発生防止、電池構成部材からの酸素発生防止、発生ガスの引火防止、電解質と雰囲気空気の水分との反応による有毒ガスの発生防止等が可能となる。
【００２４】
次に磁選機からなる磁選工程（Ｓ４）で、電池セルケースの鉄部分とその内部の磁選残とに分離する。
前記磁選工程（Ｓ４）で分離された電池セルケースや該ケースに付着した電解質は、水洗工程（Ｓ１１）により水洗した後、鉄３のみを分離回収する。
この水洗の理由は、破砕時に鉄部分に付着した電解質である六フッ化リン酸リチウム、および溶媒であるエチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートは水に溶解する性質を利用し、水洗工程（Ｓ１１）により水溶液中に溶解させ、また正極のアルミニウム箔から剥離し鉄部分に付着したポリビリデンクロライドが塗布されているコバルト酸リチウムは、その粒径が５μｍと微小径で、水に不溶かつその比重が約５であるため、水洗工程（Ｓ１１）で水中に分散させ鉄３と分離できる。また、正極のアルミニウム箔から剥離したアセチレンブラックや、負極側のグラファイト（球状黒鉛）等も前記水洗工程（Ｓ１１）で水中に分散させることが出来る。
【００２５】
そして前記磁選工程（Ｓ４）で分離された磁選残を加熱工程（Ｓ５）にて約３００℃で１０分間加熱し、その後超音波振動機（Ｓ６）を利用して１５分間の超音波振動を行ない、続けて例えば０．３ｍｍのふるいで篩い分け（Ｓ７）を行なう。
即ち、前記加熱工程（Ｓ５）で正極のアルミ箔からコバルト酸リチウムおよび負極の銅箔からグラファイト（球状黒鉛）を先ず剥離させた後、篩い分け（Ｓ７）を行なう。
【００２６】
その際、溶媒であるエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ポリビリデンクロライドおよび六フッ化リン酸リチウムは気散あるいは分解する。さらに、セパレータとしてのポリプロピレンあるいはポリエチレンは分解燃焼する。そして前記加熱工程（Ｓ５）で発生したガスは、その他の操作で発生するガスとともに、焙焼操作（Ｓ８）にて処理するかあるいはそのまま排ガス処理（Ｓ９）に導かれる。
【００２７】
より具体的に説明するに、磁選残を不活性ガス雰囲気下で約３００〜５００℃に加熱することにより、正極を構成しているアセチレンブラックとコバルト酸リチウムを粘結しているポリビリデンクロライドが熱分解する。この熱分解によりアセチレンブラックとコバルト酸リチウムとアルミ箔との付着力が低下し、さらにこの状態で超音波振動機（Ｓ６）を利用して超音波振動を行なうことにより、アセチレンブラックとコバルト酸リチウム７がアルミ箔から分離できる。
【００２８】
同様に、負極側でポリビリデンクロライドが熱分解することにより銅箔と塗布されているグラファイトとの付着力が低下し、さらにこの状態で超音波振動機（Ｓ６）を利用して超音波振動を行なうことにより、グラファイトとが銅箔から分離できる。
その際、溶媒であるエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ポリビリデンクロライドおよび六フッ化リン酸リチウムは気散あるいは分解、セパレータとしてのポリプロピレンあるいはポリエチレンは分解燃焼させることで系外に除去でき、排ガス処理（Ｓ９）に導かれる。
【００２９】
そして前記超音波振動処理（Ｓ６）に続く、篩分け処理（Ｓ７）により、小粒径のコバルト酸リチウム７およびアセチレンブラック、グラファイト等のカーボンを、銅箔およびアルミニウム箔から分離する。
【００３０】
尚、前記篩上には、アルミ箔や銅箔の他に後記する物質が付着している恐れがあるために、水洗（Ｓ１２）を行なう。
即ち、篩上に分離された銅箔とアルミ箔は、水洗（Ｓ１２）により、それぞれに付着した電解質である六フッ化リン酸リチウムならびにポリビリデンクロライド、溶媒であるエチレンカーボネート及びジメチルカーボネートを水溶液中に溶解させ、さらに銅箔およびアルミ箔に付着したコバルト酸リチウム７および塗布されているアセチレンブラックは、その粒径が微小径で、水に不溶であるため、水洗（Ｓ１２）に水中に分散させ、銅箔とアルミニウム箔４を分離・回収する。又篩下にコバルト酸リチウム＋カーボン６が分離される。
【００３１】
篩分け（Ｓ７）で篩下に分離したコバルト酸リチウム＋アセチレンブラックおよびグラファイト等のカーボン６は、これらに付着したポリビリデンクロライド、六フッ化リン酸リチウム、ならびに溶媒であるエチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートとともに造粒（Ｓ１３）し、冷凍破砕工程（Ｓ３）、磁選工程（Ｓ４）、加熱工程（Ｓ５）の夫々の操作時に発生する溶媒であるエチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートとともに燃料８により焙焼（Ｓ８）させ、前記焙焼（Ｓ８）によりカーボン分を燃焼してコバルト酸リチウム７を回収する。
【００３２】
そして前記焙焼（Ｓ８）により発生した排ガスは、Ｃａ(ＯＨ)２溶液５を噴射する吸収塔からなる排ガス処理（Ｓ９）を行なった後、更に廃水処理／固液分離処理槽（Ｓ１０）により六フッ化リン酸リチウムを固形廃棄物１０（ＣａＦ２及びＣａ３(ＰＯ４)２）として排水１１と分離し回収する。
即ち、前記排ガス処理（Ｓ９）により、六フッ化リン酸リチウムから発生するフッ素化合物およびリン酸化合物は、Ｃａ(ＯＨ)２溶液５と反応して水に難溶性のＣａ３Ｆ２およびＣａ３(ＰＯ４)２が生じる性質を利用し、９５℃に加熱されたＨＣｌ希塩酸水溶液とともに、Ｃａ(ＯＨ)２溶液５を添加する廃水処理／固液分離処理槽（Ｓ１０）により固形廃棄物１０（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）として排水１１とから分離し回収することができる。
【００３３】
尚、加熱工程（Ｓ５）、焙焼（Ｓ８）操作時には、六フッ化リン酸リチウムからの反応生成物であるフッ化リチウムは、夫々水洗（Ｓ１１）、（Ｓ１２）することで、水中に分離される。
従って水洗（Ｓ１１）、（Ｓ１２）された水溶液も、廃水処理／固液分離処理槽（Ｓ１０）に導き、先ず９５℃に加熱されたＨＣｌ希塩酸水溶液により加水分解された後、該水中で加水分解されたフッ素イオンはＣａ(ＯＨ)２溶液５と反応して水に難溶性のＣａＦ２を生じる性質を利用し、Ｃａ(ＯＨ)２溶液５を添加する排水処理により、固形廃棄物１０（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）として排水１１と分離し回収することができる。
【００３４】
次に本発明の要旨を具体的に説明する。
前記したように加熱工程（Ｓ５）等よりガス分離され、水洗工程（Ｓ１１）（Ｓ１２）で水中に含有させた六フッ化リン酸リチウム水溶液、又前記焙焼（Ｓ８）により発生した排ガスをＣａ(ＯＨ)２溶液５を噴射する吸収塔からなる排ガス処理（Ｓ９）を行なった後の、六フッ化リン酸リチウム水溶液は、そのままの状態では水溶液として安定の為に、廃水処理／固液分離処理槽（Ｓ１０）内で希塩酸９を加えて、前記水溶液を酸側に保持することにより、下記の１）式の（加水）分解を促進させることは前記した通りである。
ＬｉＰＦ６＋５Ｈ２Ｏ→ＬｉＯＨ＋ＨＦ＋ＰＯ(ＯＨ)３    …１）
【００３５】
この場合、図２から明らかなように（加水）分解を促進させる為に、常温で酸濃度を高めた強酸水溶液（２０％ＨＣｌ水溶液、室温）を前記（加水）分解が２８％程度しか達成されず、余り促進されないことが判明した。
尚、酸の濃度を上げることは設備の腐食や安全性の問題もあるので、酸濃度を１％に大幅に下げた希塩酸水溶液（１％ＨＣｌ水溶液）を６５℃に加熱して用いたところ、前記（加水）分解が４０％以上達成されたことが判明した。
【００３６】
更に希塩酸水溶液（１％ＨＣｌ水溶液）を９５℃に加熱して用いたところ、前記（加水）分解が１００％達成されたことが判明した。
次に９５℃に加熱希塩酸水溶液を２％に濃度を上げて用いたところ、前記（加水）分解の反応時間が短くなったことが判明した。
【００３７】
即ち、前記実験の結果、前記１〜２％濃度の希塩酸を加熱、具体的には６５℃〜１００℃（沸騰しない温度）に加熱した酸水溶液を用いることにより、前記（加水）分解が速やかに促進されることが判明した。
【００３８】
次に希硫酸を用いて前記と同様な実験をした所、図３から明らかなように（３０％Ｈ２ＳＯ４水溶液、室温）では（加水）分解が１７％と僅かしか達成されず、余り促進されないことが判明した。
また１０％Ｈ２ＳＯ４水溶液を６５℃に加熱して用いたところ、前記（加水）分解が５０％以上達成された。
【００３９】
更に前記Ｈ２ＳＯ４水溶液の濃度を５％、１０％、２０％、３０％にしたものを夫々９５℃に加熱して用いたところ、前記（加水）分解がいずれも１００％達成されたことが判明した。
次に前記９５℃の加熱Ｈ２ＳＯ４水溶液の濃度が１０％以上では、２０％のものも３０％のものも、前記（加水）分解の反応時間はいずれも短く、余り差がないことが判明した。
【００４０】
かかる実験結果より、本発明に用いる酸は加水分解により生成される酸｛１）式の場合はＨＦ（フッ酸）｝よりもイオン強度が高いものであればＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４のいずれでもよいが、ＨＣｌの方が濃度が低い場合でも１００％の（加水）分解が達成されることも判明した。
【００４１】
そして前記加水分解した水溶液に消石灰Ｃａ(ＯＨ)２を添加して下記２）、３）のような安定な（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）を生成させることが出来る。
Ｃａ(ＯＨ)２＋ＨＦ→ＣａＦ２＋２Ｈ２Ｏ    …２）
３Ｃａ(ＯＨ)２＋２ＰＯ(ＯＨ)３→Ｃａ３(ＰＯ４)２＋６Ｈ２Ｏ    …３）
【００４２】
本発明の要旨たる効果は前記した通りであるが、本発明に付随する実施形態の作用効果を図１に従って簡単に説明する。
冷凍破砕（Ｓ３）後の水洗工程（Ｓ１１）では、破砕時に鉄部分に付着した電解質である六フッ化リン酸リチウム、および溶媒であるエチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートを水に分離させ、また正極のアルミ箔から剥離し鉄部分に付着したコバルト酸リチウム７は、水中に分散させ鉄３からそれぞれ分離できた。
更に水洗（Ｓ１２、Ｓ１１）することで、コバルト酸リチウム７を六フッ化リン酸リチウムからの反応生成物であるフッ化リチウムと分離することができた。
【００４３】
又篩分け（Ｓ７）で篩下に分離したコバルト酸リチウム７＋アセチレンブラックおよびグラファイト等のカーボン６を加熱工程（Ｓ５）操作にて残存するポリビリデンクロライド、六フッ化リン酸リチウムとともに、造粒（Ｓ１３）することで、粉体による飛散防止および焙焼（Ｓ８）における効率的燃焼が可能となった。
さらに水洗（Ｓ１２、Ｓ１１）水を使用した造粒（Ｓ１３）をすることで、磁選後の水洗により回収したコバルト酸リチウム７および鉄部分に付着した六フッ化リン酸リチウム、ポリビリデンクロライド、エチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートを、続く焙焼工程（Ｓ８）による焼却が効率的に処理をすることができた。
【００４４】
又９５℃に加熱されたＨＣｌ希塩酸水溶液により加水分解された後、該水中で加水分解されたフッ素イオンは、Ｃａ(ＯＨ)２溶液５を添加する廃水処理／固液分離処理槽（Ｓ１０）の排水処理により、六フッ化リン酸リチウムから発生するフッ素化合物およびリン酸化合物を固形廃棄物１０（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）として排水１１とから分離し回収することができた。
【００４５】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、６５℃〜１００℃に加熱した酸水溶液を用いることにより、前記（加水）分解が速やかに促進され、前記加水分解後の水溶液は、消石灰Ｃａ(ＯＨ)２を添加して安定な（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）を生成させることが出来る。
従って発明によれば、水溶液中に分離させた六フッ化リン酸リチウムは（加水）分解によりフッ化物イオンとリン酸イオンに分解した後、前記イオン水溶液に消石灰等固定剤を添加して固定することにより安全に処理される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るリチウムイオン電池の解体処理工程を示すフロー図である。
【図２】  水溶液中に分離させた六フッ化リン酸リチウムの塩酸による酸分解挙動を示す表図である。
【図３】  水溶液中に分離させた六フッ化リン酸リチウムの硫酸による酸分解挙動を示す表図である。
【図４】  酸水溶液の濃度とイオン強度との関係を示す表図（出典：化学便覧基礎編改訂四版II−３２３頁、日本化学会編）である。
【符号の説明】
１    廃電池
５    Ｃａ(ＯＨ)２溶液
１０  固形物廃棄物（ＣａＦ２およびＣａ３(ＰＯ４)２）
１１  排水
Ｓ１    プラスチックケースの冷凍破開工程
Ｓ３    電池セルの冷凍破砕工程
Ｓ５    加熱工程
Ｓ７    篩分け
Ｓ８    焙焼工程
Ｓ９    排ガス処理
Ｓ１０  廃水処理／固液分離処理
Ｓ１１、Ｓ１２  水洗工程
【図１】
0003722998.tif 000002
【図２】
0003722998.tif 000003
【図３】
0003722998.tif 000004
【図４】
0003722998.tif 000005