已形成完整动力电池回收体系的丰田,它的工艺技术路线与核心专利如何?

发布时间:2021-02-18 作者:TP情报员 来源:TP情报社

上期的推文:(点击下方标题,阅读原文)

 

《动力电池梯次回收成下一个产业风口,行业主要企业专利布局概况如何?》

 

我们对动力电池梯次回收行业内主要企业(丰田、住友金属、Umicore)的布局情况进行了简单分析。本期我们着重对丰田公司申请的有关电池回收的专利进行解读。

 

据资料显示,早在2015年,丰田就已经在思考电动化汽车全生命周期的业务布局,尤其是启动了动力电池的回收工作。

 

图片

 图片来源于网络,侵删

 

2018年,日本中部电力公司宣布与丰田汽车公司达成了合作关系,会共同研发一套全新的大容量蓄电池组系统,进而解决废旧电池回收再利用的难题。

 

该项目初步阶段主要是用于回收广泛应用于混合动力车型上的镍氢电池,并在2030年左右,可回收较多电动车和插电式混合动力车型上搭载的锂离子电池。

 

 

2019年,丰田汽车在泰国北柳省开设了一家电池生命周期管理工厂,用于管理在泰国销售的混合动力车载电池,这也是丰田旗下首个海外电池回收工厂。

 

图片

  图片来源于网络,侵删

 

那么针对丰田建立的电池回收体系,它到底布局了哪些专利来进行保护呢?

 

材料回收技术路线

湿法工艺和高温冶炼工艺

 

丰田的材料回收工艺技术路线主要有两条:湿法工艺和高温冶炼工艺。早期主要以湿法工艺为主。

 

图片

 

2004年,丰田布局了一个使用酸作用于包含锂和过渡金属元素的复合氧化物,从而溶解锂和过渡金属氧化物,实现组分分离。2005年,丰田进一步利用草酸回收正极材料组分。在之后几年时间里对湿法工艺都做了专利布局。

 

 

接下来我们针对丰田的几个核心专利进行详细解读。

 

专利1:锂电池处理方法

CN100530813C

 

2005年丰田在中国申请了有关锂电池处理方法的专利,并且在日本、韩国、美国等都有同族申请。

 

图片

 

这篇专利的核心在于草酸处理及回收锂方面。在从上述分离步骤得到的锂溶液中分离草酸成分以后,通过向该锂溶液提供二氧化碳气体和/碳酸来沉淀碳酸锂,回收的锂元素。

 

另外,通过采用如上所述的不含任何碱金属元素的材料(二氧化碳气体等)沉淀碳酸锂,可以得到其中混入很少除锂以外的碱金属元素的碳酸锂。

 

该高纯度碳酸锂具有优良的各种用途的再利用性。例如,该碳酸锂作为锂电池用材料(正极活性材料等的制造原料)是有利的。

 

 

专利2:回收金属氧化物

JP2014122369A

 

下面这件专利是2002年在日本申请的比较典型的专利。

图片

 

将无水氯化钙装入反应容器中,并将反应容器在略高与氯化钙在772  的熔点的温度下加热并搅拌,以使氯化钙处于熔融状态。

 

当cacl2熔融时,将从锂离子电池中分离出的LiCo02加热和搅拌的同时添加到熔融盐中,以保持氯化钙的熔融状态。之后,将金属Ca添加到熔融盐中,并且进行还原反应。