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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023123962
(43)【公開日】2023-09-06
(54)【発明の名称】リチウムイオン電池及び固形燃料の製造設備
(51)【国際特許分類】
H01M 50/119 20210101AFI20230830BHJP
C10L 5/48 20060101ALI20230830BHJP
B02C 15/06 20060101ALI20230830BHJP
B02C 18/14 20060101ALI20230830BHJP
B09B 3/35 20220101ALI20230830BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20230830BHJP
H01M 50/129 20210101ALI20230830BHJP
H01M 50/121 20210101ALI20230830BHJP
H01M 50/131 20210101ALI20230830BHJP
H01M 50/128 20210101ALI20230830BHJP
H01M 10/0525 20100101ALI20230830BHJP
H01M 50/122 20210101ALI20230830BHJP
【ＦＩ】
H01M50/119
C10L5/48 ZAB
B02C15/06
B02C18/14 A
B09B3/35
H01M10/0566
H01M50/129
H01M50/121
H01M50/131
H01M50/128
H01M10/0525
H01M50/122
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022027474
(22)【出願日】2022-02-25
(71)【出願人】
【識別番号】519367706
【氏名又は名称】株式会社エコ・マイニング
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(74)【代理人】
【識別番号】100192533
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 如紘
(72)【発明者】
【氏名】相田 辰
【テーマコード（参考）】
4D004
4D063
4D065
4H015
5H011
5H029
【Ｆターム（参考）】
4D004AA23
4D004BA03
4D004BA05
4D004CA03
4D004CA04
4D004CA09
4D004CB13
4D004CB15
4D004CB42
4D063EE06
4D063EE07
4D063EE12
4D063GA02
4D063GA10
4D063GC02
4D063GC05
4D063GC14
4D063GC16
4D063GC40
4D063GD04
4D063GD13
4D065CA16
4D065CB01
4D065CC01
4D065DD05
4D065DD18
4D065EB02
4D065EB14
4D065EB20
4D065ED02
4D065ED06
4D065ED18
4D065ED21
4D065ED45
4D065ED50
4D065EE08
4H015AA02
4H015AA17
4H015AB01
4H015BA01
4H015BA13
4H015BB10
4H015CB01
5H011AA13
5H011BB03
5H011CC02
5H011CC06
5H011CC10
5H011CC14
5H029AJ12
5H029AK03
5H029AL07
5H029DJ02
5H029EJ01
5H029EJ12
(57)【要約】
【課題】リチウムイオン電池が混入する廃プラスチックが受け入れ可能な固形燃料の製造設備を提供する。
【解決手段】固形燃料の製造設備３０は、搬入路３３と、破砕機５０と、圧縮・整粒機６０とからなる。廃プラスチック３１Ｂに含まれるリチウムイオン電池１０は、磁気吸着可能な磁性体を含む。搬入路３３に備える磁力選別機４０で、廃プラスチック３１を、リチウムイオン電池が含まれていない廃プラスチック３１Ａとリチウムイオン電池が含まれている廃プラスチック３１Ｂとに選別し、リチウムイオン電池が含まれていない廃プラスチック３１Ａだけを破砕機５０へ搬入するようにする。
【選択図】図９
【解決手段】固形燃料の製造設備３０は、搬入路３３と、破砕機５０と、圧縮・整粒機６０とからなる。廃プラスチック３１Ｂに含まれるリチウムイオン電池１０は、磁気吸着可能な磁性体を含む。搬入路３３に備える磁力選別機４０で、廃プラスチック３１を、リチウムイオン電池が含まれていない廃プラスチック３１Ａとリチウムイオン電池が含まれている廃プラスチック３１Ｂとに選別し、リチウムイオン電池が含まれていない廃プラスチック３１Ａだけを破砕機５０へ搬入するようにする。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に封入される電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、強磁性体の薄板を樹脂でサンドイッチした積層体からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
前記容器は、強磁性体の薄板を樹脂でサンドイッチした積層体からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項2】
リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を内層樹脂と外層樹脂とでサンドイッチした積層体と、前記外層樹脂に埋設した強磁性体の薄板からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
前記容器は、アルミニウムの薄板を内層樹脂と外層樹脂とでサンドイッチした積層体と、前記外層樹脂に埋設した強磁性体の薄板からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項3】
リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を樹脂でサンドイッチした積層体と、この積層体の外面に貼り付けた強磁性体の薄板からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
前記容器は、アルミニウムの薄板を樹脂でサンドイッチした積層体と、この積層体の外面に貼り付けた強磁性体の薄板からなることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項4】
リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を内側樹脂と外側樹脂とでサンドイッチし、前記外側樹脂に浅い凹部を設け、この浅い凹部を鉄粉入り樹脂で埋めてなることを特徴とするリチウムイオン電池。
前記容器は、アルミニウムの薄板を内側樹脂と外側樹脂とでサンドイッチし、前記外側樹脂に浅い凹部を設け、この浅い凹部を鉄粉入り樹脂で埋めてなることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項記載のリチウムイオン電池が混入されている廃プラスチックを受け入れる固形燃料の製造設備であって、
この固形燃料の製造設備は、破砕機と、前記廃プラスチックを前記破砕機へ搬入する搬入路と、前記破砕機で破砕された破砕片を圧縮成形して固形燃料にする圧縮・整粒機とを含み、
前記搬入路に、前記廃プラスチックを、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックと前記リチウムイオン電池を含む廃プラスチックとに選別する磁力選別機を備えており、
前記破砕機へ、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけを搬入するようにしたことを特徴とする固形燃料の製造設備。
この固形燃料の製造設備は、破砕機と、前記廃プラスチックを前記破砕機へ搬入する搬入路と、前記破砕機で破砕された破砕片を圧縮成形して固形燃料にする圧縮・整粒機とを含み、
前記搬入路に、前記廃プラスチックを、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックと前記リチウムイオン電池を含む廃プラスチックとに選別する磁力選別機を備えており、
前記破砕機へ、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけを搬入するようにしたことを特徴とする固形燃料の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固形燃料の製造設備及びこの製造設備に適した構造のリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、マイクロプラスチック問題が提起される。すなわち、廃プラスチックが大量に自然界に放棄され、この放棄された廃プラスチックが紫外線などを受けてμサイズに細分化され野鳥や魚の体内に蓄積し、野鳥や魚を死に至しめる。
対策として、廃プラスチックの放棄を止めて、廃プラスチックの有効利用技術が求められる。
対策として、廃プラスチックの放棄を止めて、廃プラスチックの有効利用技術が求められる。
【0003】
廃プラスチックの有効利用技術は、各種提案されてきた（例えば、特許文献１）。
特許文献１によれば、破砕機によって廃プラスチックを所定の寸法に破砕する。その後、廃プラスチックに古紙を混合し、所定の形状に圧縮成形する。次いで、圧縮成形したものを切断することで、例えば、直径が約４０ｍｍで長さが３０～１００ｍｍ程度の円柱状の再生プラスチック燃料を得る（特許文献１、段落番号０００８）。
特許文献１によれば、破砕機によって廃プラスチックを所定の寸法に破砕する。その後、廃プラスチックに古紙を混合し、所定の形状に圧縮成形する。次いで、圧縮成形したものを切断することで、例えば、直径が約４０ｍｍで長さが３０～１００ｍｍ程度の円柱状の再生プラスチック燃料を得る（特許文献１、段落番号０００８）。
【0004】
廃プラスチックは、石油並みの発熱量を有するため、石炭焚きボイラで使用するとボイラチューブを傷める。
対して、古紙を適量混合した特許文献１の再生プラスチック燃料は、石炭並みの発熱量を有するため、石炭焚きボイラに好適である。
対して、古紙を適量混合した特許文献１の再生プラスチック燃料は、石炭並みの発熱量を有するため、石炭焚きボイラに好適である。
【0005】
ところが、再生プラスチック燃料の製造に供する破砕機内において、近年、発煙事故が起こるようになってきた。
本発明者らは、発煙の原因を調べた。廃プラスチックに、リチウムイオン電池が混入しており、このリチウムイオン電池が破砕機で破砕される際に、強い外力と衝撃を受けることで、発煙に至ったことを突き止めた。
本発明者らは、発煙の原因を調べた。廃プラスチックに、リチウムイオン電池が混入しており、このリチウムイオン電池が破砕機で破砕される際に、強い外力と衝撃を受けることで、発煙に至ったことを突き止めた。
【0006】
そこで、本発明者らは、リチウムイオン電池の混入の状況を調査した。日産１５０トン程度の製造ラインにおいて、１ヶ月で５０個のリチウムイオン電池の混入が認められ、５回の発煙が認められた。発煙は火災の元となり、火災に至ると製造ラインを停止しなければならない。生産性が低下するため、リチウムイオン電池の混入は容認できない。
【0007】
行政当局から、リチウムイオン電池をごみに混ぜることを禁止する通達が出されている。しかし、リチウムイオン電池はカバーが樹脂であるためか、プラスチック系ごみに混ぜられることがある。
したがって、プラスチック系ごみへのリチウムイオン電池の混入は、僅かではあるが不可避的に発生する。
したがって、プラスチック系ごみへのリチウムイオン電池の混入は、僅かではあるが不可避的に発生する。
【0008】
そこで、ごみにリチウムイオン電池が混入することを前提とした対策が、提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２は、リチウムイオン電池などの発火性電池を含む粗大ごみの処理装置であり、この処理装置は、破砕手段と、熱検知手段と、消火手段とを含み、破砕手段で粗大ごみを破砕したときに発火したならば、そのことを熱検知手段で検知し、消火手段で消火するというものである。
特許文献２は、リチウムイオン電池などの発火性電池を含む粗大ごみの処理装置であり、この処理装置は、破砕手段と、熱検知手段と、消火手段とを含み、破砕手段で粗大ごみを破砕したときに発火したならば、そのことを熱検知手段で検知し、消火手段で消火するというものである。
【0009】
しかし、特許文献２の技術を、特許文献１（再生プラスチック燃料化技術）に適用しようとすると、次に述べる問題が起こる。
第１に、既存のごみの処理装置には備えられていない熱検知手段と、消火手段とを設ける必要があり、これらの手段の分だけごみの処理装置が高価になる。
第２に、廃プラスチックは石油並みの発熱量を有する可燃物であり、発火が周囲の廃プラスチックに移ると火災が大規模になり、強力な消火手段が必要になる。
第３に、火災が前提となるため、ごみの処理装置に耐火性能を付与する必要がある。
結果、再生プラスチック燃料化設備は、高価で大型になる。
第１に、既存のごみの処理装置には備えられていない熱検知手段と、消火手段とを設ける必要があり、これらの手段の分だけごみの処理装置が高価になる。
第２に、廃プラスチックは石油並みの発熱量を有する可燃物であり、発火が周囲の廃プラスチックに移ると火災が大規模になり、強力な消火手段が必要になる。
第３に、火災が前提となるため、ごみの処理装置に耐火性能を付与する必要がある。
結果、再生プラスチック燃料化設備は、高価で大型になる。
【0010】
再生プラスチック燃料化設備の普及を考慮すると、再生プラスチック燃料化設備の低コスト化と小型化が求められる。
そのためには、再生プラスチック燃料化設備（固形燃料の製造設備）に、適した構造の新しいリチウムイオン電池及びこの新しいリチウムイオン電池が受け入れ可能な新しい固形燃料の製造設備が、望まれる。
そのためには、再生プラスチック燃料化設備（固形燃料の製造設備）に、適した構造の新しいリチウムイオン電池及びこの新しいリチウムイオン電池が受け入れ可能な新しい固形燃料の製造設備が、望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平７－１１８６７３号公報
【特許文献2】特開２０２１－５３５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、新しいリチウムイオン電池及びこの新しいリチウムイオン電池が受け入れ可能な新しい固形燃料の製造設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
請求項１に係る発明は、リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に封入される電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、強磁性体の薄板を樹脂でサンドイッチした積層体からなることを特徴とする。
前記容器は、強磁性体の薄板を樹脂でサンドイッチした積層体からなることを特徴とする。
【0014】
請求項２に係る発明は、リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を内層樹脂と外層樹脂とでサンドイッチした積層体と、前記外層樹脂に埋設した強磁性体の薄板からなることを特徴とする。
前記容器は、アルミニウムの薄板を内層樹脂と外層樹脂とでサンドイッチした積層体と、前記外層樹脂に埋設した強磁性体の薄板からなることを特徴とする。
【0015】
請求項３に係る発明は、リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を樹脂でサンドイッチした積層体と、この積層体の外面に貼り付けた強磁性体の薄板からなることを特徴とする。
前記容器は、アルミニウムの薄板を樹脂でサンドイッチした積層体と、この積層体の外面に貼り付けた強磁性体の薄板からなることを特徴とする。
【0016】
請求項４に係る発明は、リチウムを含む正極と、この正極に対応する負極と、前記正極と前記負極とを分けるセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータを収納する容器と、この容器に満たされる電解液とからなるリチウムイオン電池において、
前記容器は、アルミニウムの薄板を内側樹脂と外側樹脂とでサンドイッチし、前記外側樹脂に浅い凹部を設け、この浅い凹部を鉄粉入り樹脂で埋めてなることを特徴とする。
前記容器は、アルミニウムの薄板を内側樹脂と外側樹脂とでサンドイッチし、前記外側樹脂に浅い凹部を設け、この浅い凹部を鉄粉入り樹脂で埋めてなることを特徴とする。
【0017】
請求項５に係る発明は、請求項１～４のいずれか１項記載のリチウムイオン電池が混入されている廃プラスチックを受け入れる固形燃料の製造設備であって、
この固形燃料の製造設備は、破砕機と、前記廃プラスチックを前記破砕機へ搬入する搬入路と、前記破砕機で破砕された破砕片を圧縮成形して固形燃料にする圧縮・整粒機とを含み、
前記搬入路に、前記廃プラスチックを、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックと前記リチウムイオン電池を含む廃プラスチックとに選別する磁力選別機を備えており、
前記破砕機へ、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけを搬入するようにしたことを特徴とする。
この固形燃料の製造設備は、破砕機と、前記廃プラスチックを前記破砕機へ搬入する搬入路と、前記破砕機で破砕された破砕片を圧縮成形して固形燃料にする圧縮・整粒機とを含み、
前記搬入路に、前記廃プラスチックを、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックと前記リチウムイオン電池を含む廃プラスチックとに選別する磁力選別機を備えており、
前記破砕機へ、前記リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけを搬入するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
請求項１に係る発明では、リチウムイン電池は、容器に強磁性体を含んでいる。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
【0019】
請求項２に係る発明では、リチウムイン電池の外装樹脂に、強磁性体の薄板が埋設されている。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
【0020】
請求項３に係る発明では、リチウムイン電池は、外面に強磁性体の薄板が貼られている。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
強磁性体が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
【0021】
請求項４に係る発明では、リチウムイン電池は、外面に鉄粉入り樹脂が設けられている。
鉄粉が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
鉄粉が磁石に吸着されため、適当な磁気選別機構により、リチウムイオン電池が混入している廃プラスチックを破砕前に選別除去することができる。
よって、本発明により、固形燃料の製造設備に、受け入れ可能な新しいリチウムイオン電池が提供される。
【0022】
なお、請求項３では、外面に強磁性体の薄板が貼られており、段ができるため、外観性が低下する。
この点、請求項４では、外側樹脂の外面と鉄粉入り樹脂の外面とが一致しているので、外観性が良好となる。外側樹脂と鉄粉入り樹脂とを同色にすれば、なお外観性が高まる。
この点、請求項４では、外側樹脂の外面と鉄粉入り樹脂の外面とが一致しているので、外観性が良好となる。外側樹脂と鉄粉入り樹脂とを同色にすれば、なお外観性が高まる。
【0023】
請求項５に係る発明では、請求項１～４のいずれか１項記載のリチウムイオン電池が混入されている廃プラスチックを受け入れる固形燃料の製造設備であって、破砕機の前に配置される搬入路に、磁力選別機が備えられている。
搬送路を通る廃プラスチックから磁力選別機によりリチウムイオン電池を含む廃プラスチックが除去される。結果、リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけが、破砕機へ搬入され、破砕され、圧縮成形されて固形燃料となる。
搬送路を通る廃プラスチックから磁力選別機によりリチウムイオン電池を含む廃プラスチックが除去される。結果、リチウムイオン電池を含まない廃プラスチックだけが、破砕機へ搬入され、破砕され、圧縮成形されて固形燃料となる。
【0024】
破砕前に、リチウムイオン電池が除去されるため、固形燃料の製造中に発煙などの不具合は起こらない。発煙が起こらないため、製造設備を耐火仕様にする必要はなく、設備コストを下げることができる。発煙が起こらないため、製造ラインを休止する必要がなく、生産性を高めることができる。
よって、本発明により、リチウムイオン電池が受け入れ可能な固形燃料の製造設備が提供される。
よって、本発明により、リチウムイオン電池が受け入れ可能な固形燃料の製造設備が提供される。
【0025】
加えて、本発明によれば、既存の固形燃料の製造設備の搬入路に、磁力選別機を追加するだけで、既存の固形燃料の製造設備（リチウムイオン電池を受け入れることができない固形燃料の製造設備）を、リチウムイオン電池が受け入れ可能な固形燃料の製造設備に、改修することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に係るリウムイオン電池の原理を説明する断面図である。
【図3】本発明に係るリウムイオン電池の変更例を説明する断面図である。
【図5】本発明に係るリウムイオン電池のさらなる変更例を説明する断面図である。
【図7】本発明に係るリウムイオン電池のさらなる変更例を説明する断面図である。
【図9】本発明に係る固形燃料の製造設備を説明する基本構成図である。
【図10】破砕機の原理を説明する断面図である。
【図11】圧縮・整粒機の原理を説明する断面図である。
【図12】圧縮・整粒機の作用を説明する断面図である。
【図13】磁力選別機の変更例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例0028】
［リチウムイオン電池］
図１に示すように、リチウムイオン電池１０は、リチウムを含む正極１１と、この正極１１に対応する負極１２と、正極１１と負極１２とを分けるセパレータ１３と、正極１１、負極１２及びセパレータ１３を収納する容器２０と、この容器２０に封入される電解液１５とからなる。
図１に示すように、リチウムイオン電池１０は、リチウムを含む正極１１と、この正極１１に対応する負極１２と、正極１１と負極１２とを分けるセパレータ１３と、正極１１、負極１２及びセパレータ１３を収納する容器２０と、この容器２０に封入される電解液１５とからなる。
【0029】
正極１１は、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウムなどのリチウムを含む金属酸化物で構成される。
負極１２は、黒鉛系の材料で構成される。
セパレータ１３は、微細な穴が無数空いた高分子膜である。微細な穴をリチウムイオンが通過する。
電解液１５は、油のような有機溶媒である。
負極１２は、黒鉛系の材料で構成される。
セパレータ１３は、微細な穴が無数空いた高分子膜である。微細な穴をリチウムイオンが通過する。
電解液１５は、油のような有機溶媒である。
【0030】
リチウムイオン電池１０が発煙事故を起こすことは知られている。この発煙のメカニズムは次のように推定することができる。
リチウムイオン電池１０が破砕されると、変形して正極１１に負極１２が接触し、短絡（ショート）する。この短絡により発熱し、油のような電解液１５が発煙することがある。
結果、破砕機内において、一定の頻度（１０個に１個の割合）で、リチウムイオン電池１０から煙が出る。この発煙は火災に繋がる。
リチウムイオン電池１０が破砕されると、変形して正極１１に負極１２が接触し、短絡（ショート）する。この短絡により発熱し、油のような電解液１５が発煙することがある。
結果、破砕機内において、一定の頻度（１０個に１個の割合）で、リチウムイオン電池１０から煙が出る。この発煙は火災に繋がる。
【0031】
図２に示すように、容器２０は、強磁性体の薄板２１を樹脂２２でサンドイッチした積層体からなる。
【0032】
［強磁性体］
強磁性体とは、磁石につくほどの強力な磁性を有する物質を指す。物質が金属である場合は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレスが挙げられる。
対して、非磁性体としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、オーステナイト系ステンレスなどが挙げられる。
強磁性体とは、磁石につくほどの強力な磁性を有する物質を指す。物質が金属である場合は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレスが挙げられる。
対して、非磁性体としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、オーステナイト系ステンレスなどが挙げられる。
【0033】
［樹脂］
従来のリチウムイオン電池における容器は、アルミニウムの薄板を芯材とする。アルミニウムは、強度が大きい割に比重が小さいため、リチウムイオン電池の形状を維持しつつ軽量化に寄与する。ただし、アルミニウムは電解液で腐食される。この腐食を防ぐために、芯材を樹脂で覆う（サンドイッチする）。
樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンが耐食性に富み、好ましい。
従来のリチウムイオン電池における容器は、アルミニウムの薄板を芯材とする。アルミニウムは、強度が大きい割に比重が小さいため、リチウムイオン電池の形状を維持しつつ軽量化に寄与する。ただし、アルミニウムは電解液で腐食される。この腐食を防ぐために、芯材を樹脂で覆う（サンドイッチする）。
樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンが耐食性に富み、好ましい。
【0034】
図２に示す強磁性体の薄板２１は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレスの何れかの薄い板で差し支えないが、鉄（Ｆｅ）、すなわち炭素鋼が最も安価である。ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）は高価である。マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレスはその中間である。よって、薄板２１は、炭素鋼の薄い板を推奨する。
【0035】
以上の構成により、図１に示すリチウムイオン電池１０は、永久磁石又は電磁石で、吸着される。
【0036】
リチウムイオン電池１０の変更例を、図３及び図４に基づいて説明する。
図４に示すように、容器２０Ｂは、アルミニウムの薄板２３を内側樹脂２２ａ（英小字は場所を区別する添え字である。）と外側樹脂２２ｂとでサンドイッチした上で、外側樹脂２２ｂに強磁性体の薄板２１を埋設してなる。内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂは、樹脂（図２、符号２２）と同じ材質である。
図４に示すように、容器２０Ｂは、アルミニウムの薄板２３を内側樹脂２２ａ（英小字は場所を区別する添え字である。）と外側樹脂２２ｂとでサンドイッチした上で、外側樹脂２２ｂに強磁性体の薄板２１を埋設してなる。内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂは、樹脂（図２、符号２２）と同じ材質である。
【0037】
図３に示すように、リチウムイオン電池１０Ｂは、全体を覆うアルミニウムの薄板２３と、局部的に配置した強磁性体の薄板２１とを有する。
強磁性体の薄板２１は、正極１１や負極１２に接近させることは好ましくない。そこで、正極１１や負極１２が突き出ている面（図３では左面）の反対側の面（図３では右面）の全部と、正極１１や負極１２が突き出ている面と交わる２つの面（図３では上面、下面）の一部とに、断面コ字状に強磁性体の薄板２１を配置する。その上、断面がコ字状であれば、３つの面からなり、３つの面の何れかの面が磁気吸着される。
強磁性体の薄板２１は、正極１１や負極１２に接近させることは好ましくない。そこで、正極１１や負極１２が突き出ている面（図３では左面）の反対側の面（図３では右面）の全部と、正極１１や負極１２が突き出ている面と交わる２つの面（図３では上面、下面）の一部とに、断面コ字状に強磁性体の薄板２１を配置する。その上、断面がコ字状であれば、３つの面からなり、３つの面の何れかの面が磁気吸着される。
【0038】
【0039】
リチウムイオン電池１０のさらなる変更例を、図５及び図６に基づいて説明する。
図６に示すように、容器２０Ｃは、アルミニウムの薄板２３を樹脂２２でサンドイッチした上で、外面に強磁性体の薄板２１を貼り付けてなる。
図６に示すように、容器２０Ｃは、アルミニウムの薄板２３を樹脂２２でサンドイッチした上で、外面に強磁性体の薄板２１を貼り付けてなる。
【0040】
図５に示すように、リチウムイオン電池１０Ｃは、全体を覆うアルミニウムの薄板２３と、局部的に配置した強磁性体の薄板２１とを有する。その他の構成要素は、図１と共通であるため、図１の符号を流用し、説明を省略する。
【0041】
以上の構成により、図５に示すリチウムイオン電池１０Ｃは、永久磁石又は電磁石で、吸着される。
ただし、リチウムイオン電池１０Ｃは、強磁性体の薄板２１を貼り付けたため、段ができ、外観性に難がある。この点を解消できるのが、次に述べるリチウムイオン電池１０Ｄである。
ただし、リチウムイオン電池１０Ｃは、強磁性体の薄板２１を貼り付けたため、段ができ、外観性に難がある。この点を解消できるのが、次に述べるリチウムイオン電池１０Ｄである。
【0042】
リチウムイオン電池１０のさらなる変更例を、図７及び図８に基づいて説明する。
図７に示すように、容器２０Ｄは、アルミニウムの薄板２３を内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂでサンドイッチする。そのときに、図中、Ｌで示す領域は、外側樹脂２２ｂの外面に浅い凹部を設けておく。
次に、この浅い凹部に鉄粉入り樹脂２２ｃを埋める。その他の構成要素は、図１と共通であるため、図１の符号を流用し、説明を省略する。
図７に示すように、容器２０Ｄは、アルミニウムの薄板２３を内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂでサンドイッチする。そのときに、図中、Ｌで示す領域は、外側樹脂２２ｂの外面に浅い凹部を設けておく。
次に、この浅い凹部に鉄粉入り樹脂２２ｃを埋める。その他の構成要素は、図１と共通であるため、図１の符号を流用し、説明を省略する。
【0043】
以上の構成は、射出成形法の一種である二色成形法で容易に製造することができる。
すなわち、一色目で、薄板２３を芯にして内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂを射出する。金型の一部を凹部の深さだけ移動して浅い凹部を形成する。二色目で、浅い凹部に鉄粉入り樹脂２２ｃを射出する。
すなわち、一色目で、薄板２３を芯にして内側樹脂２２ａと外側樹脂２２ｂを射出する。金型の一部を凹部の深さだけ移動して浅い凹部を形成する。二色目で、浅い凹部に鉄粉入り樹脂２２ｃを射出する。
【0044】
外側樹脂２２ｂの外面と鉄粉入り樹脂２２ｃの外面を合させることにより、外観性が高まる。また、外側樹脂２２ｂと鉄粉入り樹脂２２ｃの色を合わせることで外観性を一層高めることができる。
なお、外側樹脂２２ｂと鉄粉入り樹脂２２ｃの色を異ならせることは差し支えない。色を異ならせることで、いわゆるツートーンカラーが得られ、意匠性を高めることができる。
なお、外側樹脂２２ｂと鉄粉入り樹脂２２ｃの色を異ならせることは差し支えない。色を異ならせることで、いわゆるツートーンカラーが得られ、意匠性を高めることができる。
【0045】
図８に示すように、鉄粉入り樹脂２２ｃに、微細な鉄粉２５が適度に分散している。
以上の構成により、図７に示すリチウムイオン電池１０Ｄは、永久磁石又は電磁石で、吸着される。
加えて、鉄粉２５は、絶縁性に富む内側樹脂２２ａ及び外側樹脂２２ｂで電解液１５から隔離されているため、鉄粉２５が電気的な障害になる心配はない。
以上の構成により、図７に示すリチウムイオン電池１０Ｄは、永久磁石又は電磁石で、吸着される。
加えて、鉄粉２５は、絶縁性に富む内側樹脂２２ａ及び外側樹脂２２ｂで電解液１５から隔離されているため、鉄粉２５が電気的な障害になる心配はない。
【0046】
【0047】
混入されているリチウムイオン電池１０は、ポリ袋に収納されていることが多く、このポリ袋も他の廃プラスチックに埋没していることが多い。
そこで、受け入れた廃プラスチックは、「リチウムイオン電池を含まない廃プラスチック」と「リチウムイオン電池を含む廃プラスチック」とを合わせたものと定義する。
そこで、受け入れた廃プラスチックは、「リチウムイオン電池を含まない廃プラスチック」と「リチウムイオン電池を含む廃プラスチック」とを合わせたものと定義する。
【0048】
後述する磁石プーリ４４は、リチウムイオン電池１０を単体で磁気吸着する作用を発揮する。しかし、リチウムイオン電池１０はポリ袋などの他の廃プラスチックと一緒に磁気吸着される。または、磁石プーリ４４とリチウムイオン電池１０との間に少なくない量の廃プラスチックが挟まる。
よって、本発明では便宜的に、磁石プーリ４４は、「リチウムイオン電池を含む廃プラスチック」を吸着すると記載する。
よって、本発明では便宜的に、磁石プーリ４４は、「リチウムイオン電池を含む廃プラスチック」を吸着すると記載する。
【0049】
図９に示すように、固形燃料の製造設備３０は、廃プラスチック３１を破砕機５０へ搬入する搬入路３３と、古紙３８を破砕機５０へ搬入する古紙搬入機構３９と、この古紙搬入機構３９で搬入された古紙３８及び搬入路３３で搬入された廃プラスチック３１Ａを混合しつつ破砕する破砕機５０と、破砕された破砕片５８を圧縮成形する圧縮・整粒機６０とを含み、搬入路３３に、磁力選別機４０を備えている。なお、古紙搬入機構３９を省いて、古紙３８を廃プラスチック３１と共に搬入路３３で搬入するようにしてもよい。
【0050】
［搬入路］
搬入路３３は、例えば、傾斜コンベア３４である。傾斜コンベア３４は、下部プーリ３５と、上部プーリ３６と、こられのプーリ３５、３６に掛け渡したベルト３７とからなる。
傾斜コンベア３４は、破砕機５０へ廃プラスチック３１を搬入する役割を果たす。
搬入路３３は、破砕機５０より前（一次側、上流側）に配置され、廃プラスチック３１を搬入する役割を果たす機構であればよく、傾斜コンベア３４に限定されるものではない。
搬入路３３は、例えば、傾斜コンベア３４である。傾斜コンベア３４は、下部プーリ３５と、上部プーリ３６と、こられのプーリ３５、３６に掛け渡したベルト３７とからなる。
傾斜コンベア３４は、破砕機５０へ廃プラスチック３１を搬入する役割を果たす。
搬入路３３は、破砕機５０より前（一次側、上流側）に配置され、廃プラスチック３１を搬入する役割を果たす機構であればよく、傾斜コンベア３４に限定されるものではない。
【0051】
［磁力選別機］
磁力選別機４０は、例えば、上部プーリ３６を兼ねた磁石プーリ４１と、磁石プーリ４１から下部プーリ３５に若干寄った部位にてベルト３７の下に設けられるバケット４２とからなる。
磁石プーリ４１は、回転体であるドラム４３と、このドラム４３の外周に所定ピッチで埋設された複数個の永久磁石４４とからなる。
磁力選別機４０は、例えば、上部プーリ３６を兼ねた磁石プーリ４１と、磁石プーリ４１から下部プーリ３５に若干寄った部位にてベルト３７の下に設けられるバケット４２とからなる。
磁石プーリ４１は、回転体であるドラム４３と、このドラム４３の外周に所定ピッチで埋設された複数個の永久磁石４４とからなる。
【0052】
今、仮に、ベルト３７にリチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａ（英大字Ａはリチウムイオン電池１０を含まないことを示す添え字である。）と、リチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂ（英大字Ｂはリチウムイオン電池１０を含むことを示す添え字である。）が載っており、これらが上部プーリ３６を兼ねた磁石プーリ４１に接近したとする。
【0053】
リチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂは、永久磁石４４に引かれたまま、上部プーリ３６を約半周する。図中、Ｄ部付近に達すると、永久磁石４４の引き力が無くなる又は弱まる。引き力が無くなると、リチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂはバケット４２へ落下する。
対して、リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａは、永久磁石４４で引かれないため、ベルト４２の上端から破砕機５０へ落下する。
対して、リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａは、永久磁石４４で引かれないため、ベルト４２の上端から破砕機５０へ落下する。
【0054】
以上により、破砕機５０へ至る前に、リチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂが除外される。
リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａは、次に、破砕され、圧縮成形される。
リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａは、次に、破砕され、圧縮成形される。
【0055】
［破砕機］
図１０に示すように、破砕機５０は、一軸破砕機であって、１本のロータ５１と、このロータ５１を囲うケーシング５２と、このケーシング５２の上に取付けられるホッパ５３とからなる。
ケーシング５２の底にスクリーン５４が設けられ、ケーシング５２に固定刃５５が設けられ、ロータ５１に回転刃５６が設けられている。
図１０に示すように、破砕機５０は、一軸破砕機であって、１本のロータ５１と、このロータ５１を囲うケーシング５２と、このケーシング５２の上に取付けられるホッパ５３とからなる。
ケーシング５２の底にスクリーン５４が設けられ、ケーシング５２に固定刃５５が設けられ、ロータ５１に回転刃５６が設けられている。
【0056】
ホッパ５３に投入された廃プラスチック３１Ａと古紙３８は、固定刃５５と回転刃５６とでせん断されて、せん断片５７となる。せん断片５７のうち、スクリーン５４を通過し得るものは、スクリーン５４を通過して排出される。排出されたものを便宜的に破砕片５８と呼び、せん断片５７と区別することにする。
【0057】
せん断片５７のうち、スクリーン５４を通過し得えない大きなものは、ロータ５１で回され、多数回固定刃５５と回転刃５６とでせん断され、徐々に小さくなり、所定の大きさ以下になったらスクリーン５４を通過して排出され、破砕片５８となる。
【0058】
［圧縮・整粒機］
図１１に示すように、圧縮・整粒装置６０は、回転ドラム状のダイ６１と、このダイ６１に内接されるローラ６２、６２と、ダイ６１の外周面に沿って配置したカッター６３と、ダイ６１を囲うケーシング６４とを備える。
図１１に示すように、圧縮・整粒装置６０は、回転ドラム状のダイ６１と、このダイ６１に内接されるローラ６２、６２と、ダイ６１の外周面に沿って配置したカッター６３と、ダイ６１を囲うケーシング６４とを備える。
【0059】
ケーシング６４は、上部に投入ダクト６５を備え、下部に排出ダクト６６を備えている。
回転ドラム状のダイ６１には、内外に貫通するダイ孔６７が設けられている。
回転ドラム状のダイ６１には、内外に貫通するダイ孔６７が設けられている。
【0060】
図１２は圧縮・整粒装置６０の作用説明図であり、便宜上、ダイ６１を平坦にした。
図１２に示すように、ダイ６１の上面（内面）に載った破砕片５８は、ローラ６２でダイ孔６７へ押し込まれる。この押し込みの際に破砕片５８中の破砕物６８が摩擦熱で粘着性を発揮する。押し込みが維持されると、破砕片５８は、ところてんのようにダイ孔６７から押し出される。押し出された分は、カッター６３で切断される。結果、粒状で且つ円柱形状の固形燃料６９が得られる。
図１２に示すように、ダイ６１の上面（内面）に載った破砕片５８は、ローラ６２でダイ孔６７へ押し込まれる。この押し込みの際に破砕片５８中の破砕物６８が摩擦熱で粘着性を発揮する。押し込みが維持されると、破砕片５８は、ところてんのようにダイ孔６７から押し出される。押し出された分は、カッター６３で切断される。結果、粒状で且つ円柱形状の固形燃料６９が得られる。
【0061】
次に、磁力選別機４０の変更例を、図１３に基づいて説明する。
この磁力選別機４０は、吊下げ式磁選機と呼ばれ、一対のプーリ４６と、これらのプーリ４６に掛け渡したベルト４７と、このベルト４７の内側に配置される電磁石４８と、バケット４２とからなり、搬入路３３の上に且つ直交するように設けられる。
バケット４２は搬入路３３の側方に置かれ、電磁石４８は、搬入路３３とバケット４２との間に置かれる。
この磁力選別機４０は、吊下げ式磁選機と呼ばれ、一対のプーリ４６と、これらのプーリ４６に掛け渡したベルト４７と、このベルト４７の内側に配置される電磁石４８と、バケット４２とからなり、搬入路３３の上に且つ直交するように設けられる。
バケット４２は搬入路３３の側方に置かれ、電磁石４８は、搬入路３３とバケット４２との間に置かれる。
【0062】
搬入路３３で、図面裏から表へ、リチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂが搬送されてくると、電磁石４８の磁力で、廃プラスチック３１Ｂはベルト４７の下面に密着するように吸い上げられる。廃プラスチック３１Ｂはベルト４７に導かれて、バケット４２へ向かう。Ｅ部付近で吸着作用が無くなる又は弱まる。結果、廃プラスチック３１Ｂはバケット４２へ落下する。
【0063】
搬入路３３で、図面裏から表へ、リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａが搬送されてきた場合、廃プラスチック３１Ａは電磁石４８に吸着されない。結果、リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａは、搬入路３３を図面裏から表へ移動し続ける。
【0064】
以上に説明したように、磁力選別機４０は、磁石プーリや吊下げ式磁選機が好適であるが、要は、リチウムイオン電池１０を含まない廃プラスチック３１Ａとリチウムイオン電池１０を含む廃プラスチック３１Ｂとを選別できればよく、種類や形式は、実施例に限定されるものではない。
【0065】
【0066】
さらには、リチウムとは異なる金属を含む正極と、黒鉛等の負極と、電解液を含んでいる電池であって、破砕すると正極と負極とが短絡して電解液が発煙するような発煙の恐れがある電池（発煙性電池と呼ぶ。）に、本発明を適用することは差し支えない。
その場合には、特許請求の範囲及び明細書に記載したリチウムイオン電池は、発煙性電池と読み替る。
その場合には、特許請求の範囲及び明細書に記載したリチウムイオン電池は、発煙性電池と読み替る。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明は、廃プラスチックを原料として固形燃料を製造する製造ラインに好適である。
【符号の説明】
【0068】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…リチウムイオン電池、１１…正極、１２…負極、１３…セパレータ、１５…電解液、２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…容器、２１…強磁性体の薄板、２２…樹脂、２２ａ…内側樹脂、２２ｂ…外側樹脂、２２ｃ…鉄粉入り樹脂、２５…鉄粉、３０…固形燃料の製造設備、３１…廃プラスチック、３１Ａ…リチウムイオン電池を含まない廃プラスチック、３１Ｂ…リチウムイオン電池を含む廃プラスチック、３３…搬入路、４０…磁力選別機、５０…破砕機、５８…破砕片、６０…圧縮・整粒機、６９…固形燃料。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】