[发明专利]电池部件的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收在正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂的电池部件的处理方法。

背景技术

随着近年来计算机、摄像机、和手机等情报相关设备、通信设备等的急速普及，作为其电源使用的优异电池(例如锂电池)的开发受到重视。另外，在情报相关设备、通信相关设备以外的领域中，例如在汽车产业界等中已进行了在电车和混合动力车中使用的锂电池等的开发。

这里，由于现在市售的锂电池中使用了含可燃性有机溶剂的有机电解液，所以需要对用于控制短路时温度升高的安全装置的安装、和用于防止短路的结构和材料进行改进。与此相对，将液体电解质变为固体电解质而成的固体电池，由于在电池内没使用可燃性有机溶剂，所以认为实现了安全装置的简化，并且制造成本和生产率方面优异。进而固体电池中的使用硫化物固体电解质材料而成的固体电池具有锂离子传导性优异的优点。

另一方面，现在已知对超过了耐用年数的废弃电池进行处理的方法。例如在专利文献1中公开了，使用加热液体化的蜡将使用了固体电解质的Na-S电池中的钠熔融取出的方法。另外，在专利文献2中公开了从废弃的锂电池中将Co和Cu等利用磁性的不同分开的方法。另外，在专利文献3中公开了将含有Co和Li的电极材料溶解在硫酸中，从不溶成分中分离回收Co和Li的方法。另外，在专利文献4中公开了使用酸性溶液等从废弃的锂电池中有效分离回收有价金属的方法。

专利文献1：日本特许第3015423号

专利文献2：特开平11-185833号公报

专利文献3：特开2003-27151号公报

专利文献4：特开2007-122885号公报

发明内容

如上所述，现在已知各种对废弃电池进行处理的方法，但目前的现状是还没人知道适合于使用硫化物固体电解质材料的固体电池的特性的处理方法。本发明是鉴于所述现状而完成的，其主要目的是提供可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料、并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂的电池部件的处理方法。

为了解决所述问题，本发明提供了一种电池部件的处理方法，所述电池部件至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料，所述处理方法的特征在于，包含以下工序：接触工序：通过使所述电池部件和处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；正极活性物质回收工序：从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质；锂化合物回收工序：从作为所述不溶成分的正极活性物质被回收走了的处理液中回收锂化合物。

本发明通过使电池部件与处理液接触，可以使硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在处理液中，但不使正极活性物质中含有的锂溶解在处理液中。由此可以有效分离正极活性物质和硫化物固体电解质材料，并且可以有效回收正极活性物质和硫化物固体电解质材料中含有的锂。

所述发明中的所述接触工序优选是将所述电池部件浸渍在所述处理液中的工序。这是由于这样可以增大电池部件和处理液的接触面积，可以有效溶解硫化物固体电解质材料中含有的锂的缘故。

所述发明优选包含硫化氢回收工序，以回收在所述接触工序中产生的硫化氢。这是由于通过回收气相硫化氢，可以进一步提高有用成分的回收率的缘故。

所述发明中的所述处理液优选是水。这是由于操作容易，硫化物固体电解质材料的锂容易溶解的缘故。

所述发明中的所述硫化物固体电解质材料优选是Li₂S-P₂S₅化合物。这是由于锂离子传导性高的缘故。

所述发明中的所述电池部件可以是含有所述正极活性物质和所述硫化物固体电解质材料的正极活性物质层，所述电池部件还可以是具有正极活性物质层、硫化物固体电解质层和负极活性物质层的部件，所述正极活性物质层中含有所述正极活性物质，所述硫化物固体电解质层中含有所述硫化物固体电解质材料，所述负极活性物质层中含有负极活性物质。

另外，本发明还提供了一种再生正极活性物质的制造方法，其特征在于，包含接触工序和正极活性物质回收工序，在所述接触工序中，通过使至少含有具有锂的正极活性物质和具有锂的硫化物固体电解质材料的电池部件与处理液接触，从而在产生硫化氢的同时，使所述硫化物固体电解质材料中含有的锂溶解在所述处理液中；在所述正极活性物质回收工序中，通过从溶解有所述锂的处理液中回收作为不溶成分的所述正极活性物质，来得到再生正极活性物质。