Dismantlement of Spent Lithium Primary Batteries for Recycling

Dismantlement of lithium primary batteries without explosion is required to recycle the lithium primary batteries which could be exploded by heating too much or crushing. In the present study, the optimum discharging condition was investigated to dismantle the batteries without explosion. When the batteries were discharged with $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ sulfuric acid, the batteries became inert after 4 days at $35^{\circ}C$ and after 1 day at $50^{\circ}C$, respectively. This result shows that higher temperature accelerates inert of the batteries. Because loss of metals recycled increases when the batteries are discharged only with the sulfuric acid, discharging process using acid solution and water was newly proposed. When the batteries were discharged with water during 24 hours after discharging with $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ sulfuric acid during 6 hours, the batteries discharged were dismantled without explosion. Because decrease in loss of metals was accomplished by new process, the recycling process of the batteries could become economic by the 2-step discharging process.

폐(廢)리튬일차전지(一次電池)의 안정적(安定的) 해체(解體)를 위한 연구(硏究)

고열 및 파절단에 의하여 폭발위험이 있는 폐리튬일차전지를 재활용하기 위해서는 폐리튬일차전지의 안정적 해체공정이 필수적이다. 본 연구에서는 폐리튬일차전지의 안정적 해체를 위한 최적 방전공정 조건을 연구하였다. $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ 황산용액을 이용하여 안정화를 진행한 결과, $35^{\circ}C$에는 4일째에 그리고 $50^{\circ}C$에는 1일째에 안정적 파쇄가 가능하였으며, 높은 반응온도에서 보다 빠른 안정화 결과를 얻을 수 있었다. 황산만을 사용하여 안정화를 진행할 경우, 재활용 가능한 폐리튬일차전지 금속의 손실이 크기 때문에 황산과 증류수를 이용하여 2단으로 안정화하는 공정을 제안하였으며, $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ 황산으로 6시간 안정화시킨 후, 증류수로 24시간 안정화한 결과, 폐리튬일차전지는 안정적으로 파쇄되었으며 금속의 손실도 적어 향후 재활용공정의 경제성 향상이 가능하다고 판단되었다.