自動的に完全放電　安全なリサイクル方法とは

世界的にEVの普及が進み、寿命を迎え廃棄が必要になった大型のリチウムイオンバッテリーが世界中に溢れる日もそう遠くはないだろう。

バッテリーの素材の大部分を回収するプロセスはすでに確立されている。現在EVに搭載されているバッテリーは、あと10～15年で寿命を迎え、2030年には欧州で年間42万トンのバッテリー素材がリサイクルされるという調査結果もある。

しかし、それは見かけほど簡単なことではない。例えば、部分的に充電され、人命を脅かしかねない強力なバッテリーを大規模に解体するにはどうしたらいいのだろうか。

ボッシュ・レックスロス（Bosch Rexroth）社は、そのためのキットを開発し、バッテリー・ライフサイクル・カンパニー社に、完全自動化されたプロセスでバッテリーを放電し解体するシステムを供給した。

この夏から、さまざまなメーカーのバッテリーがドイツ中部マクデブルクにある同社の拠点に集まり、深放電された後、廃棄されることになる。

ボッシュによれば、最大150kgのバッテリー部品が毎分18mの速度で処理装置を通過し、15分以内に8個のリチウムイオンバッテリーを放電することができるという。

手動でバッテリーを放電させる場合、約24時間かかるが、これを大幅に短縮できる。自動化されたプロセスでは、さまざまなバッテリーの設計を認識し、短絡や火災のリスクを最小限に抑えながら、数分でモジュールを深放電させることができる。

さらに、バッテリーから取り出されたエネルギーは、リサイクルシステムの電力として利用されるという循環型プロセスも魅力的だ。

バッテリーモジュールは完全に放電された後、化学的に不活性化され、残留エネルギーや感電の危険性がないことを確認する。最終的には破砕し、リチウム、コバルト、ニッケルを回収して再利用する。化学成分の約95％はこのようにしてリサイクルされ、バッテリー製造に再利用される。

しかし、リチウムイオンは今後もEV用バッテリーの主流であり続けるのだろうか。また、ボッシュの努力は報われるのだろうか。

ポルシェは、欧州のバッテリーで現在最も頻繁に使用されているニッケル、コバルト、マンガンの比率「6：2：2」から、ニッケルを増やし、コバルトとマンガンを減らす方向にシフトする。それでも、リチウムイオンには可能性があると予想しているようだ。

ポルシェのエンジニアは、アノードとカソードの設計が進化を続けているため、既存の技術から得られるものはまだまだ多いと考えている。同社は中期的に、新しいアノード化学とセルの高密度実装により、1回の充電で1280km以上の航続距離を実現し、5％から80％までの充電時間を15分以内に短縮できると見込んでいる。

最終的にはおそらく、固体電池技術によって、従来の充電時間をさらに短くすることができるだろう。

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