Battery 재활용 보고서

목차

1. 폐배터리의 재활용과 재사용의 필요성
1.1 배터리의 정의
1.2 증가하는 폐배터리 배출량 및 전망
1.3 폐배터리 재활용 및 재사용의 필요성

2. 배터리 재활용 기술의 현황
2.1 배터리 재활용이란?
2.2 재사용(Re-Use)기술
2.3 재활용(Re-Cycling)기술
2.4 국가별 배터리 재활용의 현황

3. 재활용 기술의 한계점
3.1 폐배터리 재활용 공정
3.2 방전 및 비활성화 공정
3.3 파쇄 및 분쇄, 선별 공정
3.4 금속 회수 공정
3.5 재활용 공정의 한계점

4. 배터리 재활용 기술 현황
4.1 고강도 초음파 처리를 이용한 리튬 이온 배터리 재활용
4.2 회전 액체 반응 용기를 사용한 리튬 이온 배터리 금속 재활용

5. 차세대 배터리와 그에 따른 재활용
5.1 앞으로의 배터리 전망
5.2 LFP 배터리 재활용
5.3 전고체 배터리 재활용
5.4 나트륨 이온 배터리

6. 참고 문헌

본문내용

1.1 배터리의 정의
배터리(Battery)는 전기 장치에 전원을 공급하기 위해서 화학 에너지를 저장하고 있다가, 필 요할 때에 전기로 변환하여 직류 전력을 생산하는 한 개 이상의 셀로 이루어진 기기로 정의된 다. 배터리는 우리 주변에서 많은 곳에 사용되며, 사용하는 물건들을 쉽게 찾아볼 수 있다. 사 용되는 곳은 핸드폰, 노트북, 차, 태블릿, 무선 이어폰과 같이 많은 곳에서 발견할 수 있다. 앞에서 언급한 배터리를 사용하는 물건들의 공통점은 리튬 이온 배터리를 사용한다는 것이다.

리튬 이온 배터리는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응을 이용하여 서 전기를 만들어내는 방식이다. 양극의 리튬 이온이 음극으로 이동하면서, 배터리가 충전되 고 음극의 리튬 이온이 양극으로 돌아가며 에너지를 방출, 방전하는 것이다. 양극과 음극 사 이에서 리튬 이온의 이동 통로 역할을 해주는 전해질과 양극과 음극이 서로 닿지 않게 해주는 분리막이 필요하다. 일반적으로는 리튬 이온 배터리의 4가지 구성 요소라고 하면 양극재, 음 극재, 전해질, 분리막으로 분리된다.

1.2 증가하는 폐배터리 배출량 및 전망

재활용과 재사용이 원활하게 이루어지지 않는다면 폐배터리가 늘어날 수밖에 없는 상황에 놓 여있다. 그림 2를 확인해보면, 전기차 보급 대수에 따른 폐배터리 배출량 추이를 알 수 있다. 이는 각각 전기차 누적 보급 대수와 배터리 누적 발생량을 의미한다. 시대가 발전하면서 전기 차의 보급이 늘어나는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따른 폐배터리 발생량이 증가할 것을 예 측할 수 있다. 다음으로는 Global EV(BEV/PHEV) 배터리 사용 후 발생량 전망을 알 수 있 다. 폐배터리의 발생량이 증가함에 따라서 배터리의 폐기가 늘어남에 따라 환경보호와 절약을 위해서 재활용과 재사용이 필요할 것을 알 수 있다.

참고자료

· 이베스트투자증권, “미중용 배터리 메탈 슬러그(2022.05)”
· 삼정 KPMG 경제연구원, “배터리 순환경제, 전기차 폐배터리 시장의 부상과 기업의 대응 전략(2022.03)”
· 유진투자증권, “폐배터리 산업(2022.12)”
· 삼성증권, “배터리 순환경제, 2차전지 산업분석(2021.12)”
· 포스코 홀딩스 미디어 센터, https://www.posco-inc.com:4453/poscoinc/v4/kor/advertise/s91e5000100c.jsp
· LG 에너지솔루션, https://inside.lgensol.com/2021/11/%EB%A6%AC%ED%8A%AC%EC%9D%B4%EC%98%A8%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC%EC%9D%98-%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%9E%91%EB%8F%99-%EC%9B%90%EB%A6%AC/
· 동아일보, https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20230718/120291225/1
· 월간중앙, https://renewableenergyfollowers.org/3480
· IRS Global, https://www.irsglobal.com/bbs/rwdboard/18821
· 인더스트리뉴스, https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=49726
· 전자신문. https://www.etnews.com/20220304000060
· Cristóbal Quintana, & Olgierd Cybulski,“One-Pot, Three-Phase Recycling of Metals from Li-Ion Batteries in Rotating, Concentric-Liquid Reactors(2023.07)”
· Chunhong Lei, & Iain Aldous, “Lithium ion battery recycling using high-intensity ultrasonication(2021.07)”
· 전기차 배터리 재활용 산업 동향 및 시사점
· https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjQn6bYlvCCAxXa4mEKHaq3B1cQFnoECA0QAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.studocu.com%2Fko%2Fdocument%2Fhanyang-university%2Fthe-korea-culture-which-read-in-old-fashion-chines-letter%2Ftf-11-%25EC%25A0%2584%25EA%25B8%25B0%25EC%25B0%25A8-%25EB%25B0%25B0%25ED%2584%25B0%25EB%25A6%25AC-%25EC%259E%25AC%25ED%2599%259C%25EC%259A%25A9-%25EC%2582%25B0%25EC%2597%2585-%25EB%258F%2599%25ED%2596%25A5-%25EB%25B0%258F-%25EC%258B%259C%25EC%2582%25AC%25EC%25A0%2590-%25EC%25A4%2591%25EA%25B5%25AD-%25EC%2582%25AC%25EB%25A1%2580-%25EC%25A4%2591%25EC%258B%25AC%25EC%259C%25BC%25EB%25A1%259C%2F50232331&usg=AOvVaw2THFvjBaCFk2iFYd_ng01v&opi=89978449
· 폐리튬 2차전지의 Re-Use와 Re-Cycling 산업 및 기술현황
· https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjasZ63h_CCAxVIqVYBHR-yAVIQFnoECA4QAQ&url=https%3A%2F%2Frd.kdb.co.kr%2FfileView%3FgroupId%3DB06ECBFD-C9B3-777C-247B-397B7A88BE75%26fileId%3DFF9C9428-1295-9EFC-6199-66728BB5FB51&usg=AOvVaw0TmFlT0NyHnByziqfNFNQT&opi=89978449