目次
第1章 車載用リチウムイオン電池をとりまく市場動向と法規制
第1節 車載用リチウムイオン電池市場とリユース、リサイクル動向
はじめに
1．車載用リチウムイオン電池市場動向
2．車載用リチウムイオン電池の廃棄量の現状と課題
3．車載用リチウムイオン電池のリユース／リサイクルの現状と課題
おわりに
第2節 車載電池事業の現状と再利用およびリサイクル技術の動向
1．自動車業界に課せられている環境規制
2．電池業界の動向と戦略
2．1 日系電池業界の動向と戦略
2．2 グローバル市場で存在感を示す韓国勢
2．3 躍進する中国勢
3．車載用電池の安全性・信頼性確保に関するビジネスモデル
3．1 安全性・信頼性確保のプロセス
3．2 安全に対する高い開発基準をもつ日本勢
4．車載電池の再利用とリサイクルのビジネスモデル
4．1 電池再利用のビジネスモデル
4．2 リサイクルのビジネスモデル
4．3 EU の電池リサイクル法案
5．次世代革新電池研究の現状と展望
5．1 次世代革新電池はいつ実現するか？
5．2 全固体電池の乗り越えるべき課題
おわりに
第3節 電池のリユースとリサイクルに関する法令
1．資源有効利用促進法(3R) ほか関係法令
1．1 関連する国内法
2．廃棄とリサイクルに関する表示(マーキング)
3．バーゼル法と廃電池の国際移動
第2章 リサイクル／リユース技術
第1節 蓄電池リサイクルの現状
はじめに
1．蓄電池のリサイクルシステム
1．1 自動車の始動用鉛電池
1．2 小型二次電池
1．2．1 小型二次電池
1．2．2 携帯電話用蓄電池
1．2．3 小型家電用二次電池
1．3 産業用電池
1．4 車載用LIB
1．5 日本国内の蓄電池の生産量と回収量
1．6 LIB を処理可能な処理業者
1．7 LIB の回収量の推移
2．蓄電池の処理工程の概要
2．1 リサイクルの現状
2．2 鉛電池の処理工程
2．3 アルカリ蓄電池の処理工程
2．4 LIB の処理工程
2．5 LIB の処理方法の種類
2．5．1 鉄リサイクル
2．5．2 レアメタルリサイクル
2．5．3 低温焙焼
2．5．4 水素吸蔵合金への再利用
3．リチウムイオン蓄電池リサイクルの課題
3．1 日本のレアメタル確保戦略
3．2 リサイクル・リユース技術に関する実証事業
3．3 リサイクル事業の課題
3．3．1 技術的課題
3．3．2 経済的課題
3．3．3 制度的課題
3．3．4 安全性の課題
3．4 リサイクル品に求められる品質
4．リサイクル業界の動き
4．1 三菱マテリアル?
4．2 JX 金属?
4．3 DOWA エコシステム?
4．4 住友金属鉱山?
第2節 電池リユースのシステム構築と先進事例
はじめに
1．循環経済とは？
2．使用済み電池のリユースシステム構築にあたって必要な視点
2．1 使用済みハイブリッド自動車のフローからみる課題
2．2 使用済みバッテリー(LiB) の利用用途
3．使用済み電池のリユースの先進事例
3．1 共同回収・輸送
3．2 リマニュファクチャリング
3．3 電力システムへの活用
3．4 リユース・リサイクルの一貫処理
4．普及に向けた課題と展望
おわりに
第3節 電池材料の原料(ニッケル、コバルト、リチウム)、レアメタルの回収技術
第1項 リチウム及び各種LIB 資源の現状と課題
はじめに
1．各種LIB 資源の概要
1．1 生産量と埋蔵量
1．2 日本における消費量
1．3 市場価格の推移
2．鉱種ごとの鉱床タイプと分布、および現状の課題
2．1 リチウム
2．1．1 鉱床タイプと分布
2．1．2 現状や将来の市場供給に対する課題
2．2 コバルト
2．2．1 鉱床タイプと分布
2．2．2 現状や将来の市場供給に対する課題
2．3 ニッケル
2．3．1 鉱床タイプと分布
2．3．2 現状や将来の市場供給に対する課題
2．4 天然黒鉛
2．4．1 鉱床タイプと分布
2．4．2 現状や将来の市場供給に対する課題
第2項 LiB の分別解体及び焙焼後の選別手法
1．リサイクルシステムの概要
2．分別解体と焙焼後LiB の選別
2．1 分別解体
2．2 破砕、選別
おわりに
第3項 使用済み電池からのリチウム回収技術
1．使用済み電池からのリチウム資源回収の重要性
2．新たな欧州規制と廃LIBs からのLi 回収
3．開発が加速されるリチウム資源回収技術の現状
3．1 DOWA
3．2 JX 金属
3．3 住友金属鉱山
3．4 TOXCO
3．5 Li 回収技術の現状
4．電気透析によるリチウム資源回収
4．1 Li 回収用電気透析技術の歴史と特徴
4．2 従来の技術とその限界
4．3 革新的な高速電気透析技術
まとめ
第4項 イオン伝導体リチウム分離法LiSMIC による使用済LIBリサイクル
はじめに
1．イオン伝導体リチウム分離法LiSMIC
2．LiSMIC による使用済LIB リサイクル
3．社会実装へ
第5項 LiB からの高効率元素回収のための分離濃縮技術
はじめに
1．分離濃縮技術の概要
2．LiB リサイクルプロセスの概要
3．LiB 高度分離濃縮技術の動向
おわりに
第6項 リチウムイオン二次電池の持続的リサイクルに向けたフッ素固定化
はじめに
1．PVDF 熱分解によるHF の発生挙動
2．炭酸カルシウムによるPVDF由来HFの固定化
おわりに
第4節 各種部材(正極材、負極材) の動向と開発トレンド
はじめに
1．正極材
1．1 正極材市場動向
1．2 NCM 動向
1．3 LFP 動向
2．負極材
2．1 負極材市場動向
2．2 Si 系負極動向
おわりに
第5節 車載電池に求められる特性
1．車メーカが求める特性(理想論)
2．必要と思われる特性(現実論)
2．1 車両による異なる電池特性への要求特性
2．2 充電特性
2．3 放電特性
2．4 安全性
2．5 保存特性(寿命)
3．現状の車載セルとシステムの特徴
4．車載電池システムの課題
4．1 低温特性
4．2 容量残量計
4．3 充電インフラ
5．改善が必要なポイント
第6節 実証事例、リサイクル展開事例
第1項 セメント製造プロセスを活用した使用済みリチウムイオン電池のリサイクル技術
1．リサイクルシステムの概要
2．処理フローおよび設備
2．1 解体・分別工程
2．2 焙焼工程
2．3 破砕・選別工程
3．まとめ
第2項 大型リチウムイオン二次電池のサーキュラーエコノミーに関する課題
はじめに～社会動向の変化について
1．再生可能エネルギーの普及
2．社会インフラとしての車載用リチウムイオン二次電池
3．大型リチウムイオン二次電池のサーキュラーエコノミーの必要性
4．自律型サーキュラーエコノミーの実現に向けた課題
5．今後の展望
第3項 中国における車載LiBリサイクル、リユース動向
1．中国における車載LiB リサイクル、リユース動向
2．車載LiB リサイクル、リユースに関わる法規制
3．リサイクル・リユース取り組み事例
3．1 CATL
3．2 上汽通用五菱汽車
3．3 中国南方電網
3．4 国网(State Grid)
4．車載リチウムイオン電池のリサイクル・リユーススキーム分析
5．車載リチウムイオン電池のリサイクル、リユースと経済性
第4項 廃電池のリサイクル技術の現状と課題
はじめに
1．リチウムイオン電池の回収および解体過程
2．リチウムイオン電池の主要なリサイクル技術
3．コストと回収率
4．現状の課題と今後求められる技術
第5項 国内外各社のリユース、リサイクルへの取組事例
1．廃電池処理のステップと処理方法
2．参入企業の内訳とアクション(2019 ／ 20)
2．1 参入企業の内訳とアクション
2．2 廃電池ビジネス企業の動向
3．最近の情報とまとめ
3．1 リユース、リサイクルの企業情報(2020 年後半から)
3．2 まとめ
第3章 LiB リサイクル／リユースに向けた
性能劣化・材料評価および安全性試験
第1節 EV 用LiB の高性能化に向けた開発動向と材料分析評価
1．EV 用LiB に求められる性能と開発動向
2．次々世代BEV 用に期待される硫化物系全固体LiB
3．正極活物質における表面コーティング層の物理解析事例
おわりに
第2節 LiB の劣化診断方法
第1項 リユース前の電池性能推定と劣化診断技術
はじめに
1．電池の性能指標
2．電池の短時間性能診断技術
おわりに
第2項 大型蓄電システムの安全性評価及び試験
はじめに
1．エネルギーインフラとしての大型蓄電池の重要性
2．リチウム二次電池の安全性と関係規格の課題
3．レーザ照射法による類焼試験の開発とその適用
4．大型蓄電池の安全性に係わる新たな課題
おわりに
第3項 リチウムイオン電池の劣化機構と組電池の劣化状態推定技術
はじめに
1．リチウムイオン電池の単セルおよび組電池の劣化
2．運用中蓄電池の劣化状態推定の必要性と課題
3．充電曲線解析技術による電池内部状態把握
まとめ
第4項 リチウムイオン電池の劣化モデリング手法
はじめに
1．物理モデル（仮説駆動型アプローチ）
2．データ駆動型モデル
2．1 モデリングの流れ
2．2 使用データおよびモデリング
2．3 結果の解釈
3．データ駆動型物理モデル
おわりに
第5項 車載用リチウムイオン電池の熱暴走メカニズムと安全性試験
はじめに
1．リチウムイオン電池の基本構成と熱暴走リスク
2．リチウムイオン電池の熱暴走メカニズム
2．1 断熱型暴走反応熱量試験(ARC)
2．2 示差走査熱量測定(DSC)
2．3 セパレータのメルトダウン試験
2．4 テルミット反応試験
3．電池の安全性試験
おわりに
