使用済みとなったリン酸鉄リチウム電池のうち、段階利用価値のなくなった電池や段階利用後の電池は、最終的には解体されてリサイクルされることになります。リン酸鉄リチウム電池と三元系電池の違いは、重金属を含まず、主にLi、P、Feを回収することです。回収品の付加価値は低いため、低コストでの回収ルートの開発が必要です。回収方法は大きく分けて、直火法と湿式法があります。
火災復旧プロセス
従来の火災回収方法は、電極を高温で焼却し、電極の破片に含まれる炭素と有機物を焼き尽くします。燃焼できなかった残りの灰は最終的にふるいにかけられ、金属や金属酸化物を含む微粉末状の物質が生成されます。プロセスは単純ですが、処理プロセスに時間がかかり、有価金属の包括的な回収率は低くなります。改良された火災回収技術は、焼成によって有機結合剤を除去し、アルミニウム箔シートからリン酸鉄リチウム粉末を分離してリン酸鉄リチウム材料を取得し、次に適切な原料を添加してリチウム、鉄、およびリンの必要なモル比を得るというものである。高温固相法により新しいリン酸鉄リチウムを合成します。コスト計算によれば、廃リン酸鉄リチウム電池は改良された焼成乾式法でリサイクル可能であるが、この回収プロセスで製造された新しいリン酸鉄リチウムは不純物が多く、性能が不安定である。
湿式回収プロセス
湿式回収は、主に酸およびアルカリ溶液を使用してリン酸鉄リチウム電池内の金属イオンを溶解し、さらに沈殿、吸着などの方法を使用して、溶解した金属イオンを酸化物、塩などの形で抽出します。反応プロセスのほとんどは、 H2SO4、NaOH、H2O2 およびその他の試薬。湿式回収プロセスはシンプルで、設備要件が高くなく、工業的な大規模生産に適しており、学者によって最も研究されており、中国の主流の廃リチウムイオン電池処理ルートでもあります。
リン酸鉄リチウム電池の回収は主に正極です。リン酸鉄リチウムの正極を湿式法で回収する場合、まずアルミニウム箔集電体を正極活物質から分離する必要がある。方法の 1 つは、液体の収集を溶解するために灰汁溶液を使用することであり、活性物質は灰汁と反応せず、濾過して活性物質を得ることができます。 2番目の方法は、有機溶媒を使用してバインダーPVDFを溶解することで、リン酸鉄リチウムアノード材料とアルミニウム箔を分離し、アルミニウム箔を再利用し、活性物質を後処理し、有機溶媒を蒸留して処理してリサイクルすることができます。 2 つの方法と比較すると、2 番目の方法の方が環境的に安全です。正極におけるリン酸鉄リチウムの回収は、炭酸リチウムの形成です。この回収方法は低コストであり、ほとんどのリン酸鉄リチウムリサイクル企業で採用されていますが、リン酸鉄リチウムの主成分であるリン酸鉄（95％）はリサイクルされておらず、資源の無駄となっています。
理想的な湿式回収方法は、廃リン酸第一鉄リチウム正極材料をリチウム塩とリン酸鉄に変換して、Li、Fe、P の回収を実現することです。リン酸第一鉄リチウムをリチウム塩とリン酸鉄にしたい場合は、第一鉄を酸化する必要があります。リチウムを浸出させるには酸浸出またはアルカリ浸出を使用します。一部の学者は、酸化焼成によってアルミニウムシートとリン酸鉄リチウムを分離し、その後、硫酸浸出および分離によって粗リン酸鉄を得た。溶液除去において炭酸リチウムを沈殿させるために炭酸ナトリウムを使用した。濾液を蒸発させて結晶化し、副産物として販売される無水硫酸ナトリウム生成物を得る。粗製リン酸鉄はさらに精製されて電池グレードのリン酸鉄が得られ、これはリン酸鉄リチウム材料の調製に使用できます。このテクノロジーは長年の研究を経て比較的成熟しています。
