電気自動車のバッテリーはどのようにリサイクルされるのか

電気自動車のバッテリーが十分に充電されていなかったり、事故で損傷したりしても、決して使い終わったわけではありません。

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電気自動車のバッテリーが十分に充電されていない場合、または事故で損傷した場合は、決して使い終わったわけではありません。

現在、使用済み自動車（ELV）になれるほど古い電気自動車やハイブリッド自動車は少数しかありませんが、事故で損傷したEVの量は増加しています。 バッテリーが小型化されたハイブリッド車も、はるかに長く使用されています。

まず、すべての車が始動するために使用し、アクセサリに電力を供給する従来のバッテリーについて考えてみましょう。 通常、車両リサイクル業者はバッテリーを取り外し、バッテリーリサイクル業者に渡し、そこで鉛、銀、プラスチック、酸などのさまざまな部品に分解します。 貴重な部分は再利用のために抽出できますが、鉛は溶解され、非常に簡単にリサイクルされ、酸で中和されます。

EVのバッテリーは別問題だ。 各車は、モジュール内で連携して動作する 2,000 個を超える個別のリチウムイオン電池で構成されるパックを使用しています。 他の貴重な元素は、ニッケル、マンガン、コバルトです。 許容可能な充電容量がなくなると、車両の寿命が終わります。

これは、100,000 マイルをはるかに超え、通常は保証期間である 8 ～ 10 年後に発生する可能性があります。 たとえば、フォルクスワーゲンは、8 年間または 100,000 マイルの充電動作に関係なく、最低バッテリー容量 70% を保証します。

自動車メーカーは、EV バッテリーが自動車での寿命の終わりにどのように扱われるかを管理する法的義務を負っています。 現在の EU の規則では、あらゆる種類のバッテリーから出るすべての廃棄物は、その性質、化学組成、状態、ブランド、産地に関係なく、エンドユーザーのために無料で収集される必要があります。 英国では、電池製造業者は廃電池の収集、処理、リサイクル、処分の費用も支払わなければなりません。

Ecobat は、英国、ヨーロッパ本土、北米に施設を構える世界最大のバッテリーリサイクル業者です。 同社は従来の鉛酸バッテリーのリサイクルでビジネスを構築し、現在では多くの大手メーカーと協力して、使用済みおよび二次使用済みの EV バッテリーの処理に取り組んでいます。 スーパーマーケットで見かける小さな使用済み電池のチューブも収集します。

EV用バッテリーの量はまだ比較的少ない。 2021 年の開設以来、ダーラストンにある Ecobat の英国診断・分解センターは 5,000 個を超えるバッテリーと 10,000 個を超える性能評価されたモジュールを処理してきましたが、これは着実に増加すると予想されています。

EV バッテリーが解体業者によって再販売されない場合、またはディーラーがバッテリーを引き取る必要がある場合、Ecobat Solutions は、バッテリーが損傷した場合の「熱暴走」から保護する専門のボックスをトラックに積んで、車両解体業者からバッテリーを回収します。発火する可能性があります。 ガソリンタンクと同じか、それ以上の注意を払って扱われます。 通常、バッテリーは廃棄する場合を除き、最大 30% 充電した状態で輸送する必要があります。

Ecobat には、高電圧の重要なバッテリーを保管し、安全かつ遠隔で検査できる専用のユニット (検疫と呼ばれます) がオンサイトにあります。 バッテリーモジュールは故障や損傷がないか検査され、保管またはさらなる輸送のために安全なレベルまで放電できます。 この余剰エネルギーは、建物の前にある自動車の充電ポイントの一部に電力を供給するのに役立っています。 各バッテリーは将来の再利用に向けて等級分けされています。

金属ケース、コネクタ、ケーブル、およびスチール、アルミニウム、プラスチックなどの原材料はリサイクルのために除去されます。 冷却システムが取り外されると、個々のモジュール内に円筒形または複数の平板である多数の個別のリチウムイオン電池が残ります。 これらはモジュールまたはバッテリーに再構築し、新たな用途向けに再認定することができます。

二次利用の最も一般的な形態は、家庭用、産業用、または太陽光発電所のエネルギー貯蔵システムとして再利用することです。 たとえば EV で 10 年間使用され、70 または 80% の健全な状態にあるバッテリーは、複数回充電される必要がなく、突然の高負荷下でも動作する必要がないため、エネルギー貯蔵システムに入れることができます。 放牧に放たれるようなもの。

多くの自動車メーカーは、EV の古いバッテリーの特定の用途を設定しています。 2011 年、日産のリーフは最初の量産型 EV の 1 つでした。 日本の浪江町にある専用工場（4R Energy）がバッテリーを引き取り、等級分けします。

場合によっては、バッテリーのコンポーネントが新品同様の場合もあります。 これらは「A」グレードを取得し、新しいEV用の新しい高性能バッテリーユニットに再利用できます。 「B」グレードのバッテリーは、フォークリフトなどの産業機械や大型の定置型エネルギー貯蔵装置に十分な電力を備えています。 たとえば、住宅や商業ビルでは、日中にソーラーパネルで生成された余剰電力を回収し、夜間に建物に電力を供給できます。

「C」グレードの電池は、電力網が故障したときにバックアップ電力を供給するユニット、たとえば、停電中も冷蔵庫や照明を稼働させなければならない食料品店などで使用できます。 4R Energy のエンジニアは、回収されたバッテリーの寿命は約 10 ～ 15 年であると推定しています。

2022年、ジャガー・ランドローバーはPramacと提携し、プロトタイプおよびエンジニアリングテスト車両のセカンドライフ・ジャガーIペースバッテリーを搭載したポータブルゼロエミッションエネルギー貯蔵ユニットを開発しました。 ソーラーパネルから充電されるこのユニットは、双方向コンバータと関連する制御管理システムにリンクされたバッテリーシステムで構成される自己完結型のソリューションです。

最上位システムの容量は最大 125kWh で、JLR によれば、EV をフル充電したり、一般家庭に 1 週​​間電力を供給するには十分すぎる容量です。 このユニットは商用レンタルが可能で、タイプ 2 の充電接続が装備されています。

より大規模な場合には、以前のEVのバッテリーを製造工場や街路への電力供給に使用できる可能性があります。 最終的には、バッテリーを製造する工場で、再利用されたバッテリーを使用して電力を供給できるようになるでしょう。

EV バッテリーが再利用できない場合、埋め立て地に送られる可能性はほとんどありません。 セルは、基本的に破砕、ふるい分け、ろ過という第 1 段階のリサイクルプロセスを経ます。 非金属物質が抽出されると、その残骸は「黒い塊」と呼ばれますが、リチウム、ニッケル、マンガン、コバルトなどすべての貴重な金属が含まれています。

これまでの黒塊は、簡単に言えば溶鉱炉に入っていましたが、将来的には分離できるようになるはずです。 たとえば、ドイツのフォルクスワーゲンは、2021 年に使用済み電気自動車バッテリーをリサイクルする最初の工場を開設しました。この工場は、長期的にフォルクスワーゲン グループの主な原材料需要を削減するだけでなく、原材料の大幅な削減につながる閉鎖的な物質循環の構築を目指しています。バッテリーの二酸化炭素排出量。

ザルツギッターの工場では、化学業界のパートナー企業が黒色塊を個々の成分に分離し、これらは新しい一次電池と比較して品質を損なうことなく、新しい電池の正極を製造するための二次原料として使用できます。材料。

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