전기자동차 폐배터리 처리 방법 - 보관, 재활용 또는 재사용

폐배터리에는 니켈, 망간, 산화코발트, 리튬 등의 유독물질이 함유된 환경오염 물질이며, 희귀 금속을 사용하므로 제조 원가가 비쌉니다. 따라서 폐배터리는 함부로 처리하기 어려우며, 이를 위해 다양한 기술이 적용됩니다.

 

 

 

폐배터리 처리방법

폐배터리 처리에는 다음과 같은 3가지 방법이 사용됩니다. 각 방법에 대한 상세한 설명은 포스팅 끝까지 참고해주세요.

 

• 보관
• 재사용 (Reuse)
• 재활용 (Recycle)

 

폐배터리 보관 - 소각 및 매립이 불가능한 이유

결론부터 말씀드리면, 폐배터리는 위험성과 환경오염 때문에 소각이나 매립이 불가능합니다. 

 

폐배터리 소각이 매립이 불가능한 이유

 

폐배터리는 소각할 경우 폭발하거나, 큰 화재로 이어질 여지가 있으며, 위험을 방지하더라도 유해가스나, 오염물질이 분출되어 환경오염을 일으킵니다. 매립하더라도 폐배터리 내부에서 독성 화학물질 및 중금속들로 토양 오염 및 지하수 오염을 일으킵니다.

 

특히 우리나라 대표 배터리인 리튬이온 배터리의 주성분 '리튬'의 경우 공기나 물에 노출되면, 폭발해버리는 성질이 있습니다.

 

한계점

 

폐배터리는 운송이나 보관도 까다로운데, 배터리 분리막이 충격으로 인해 파손되면, 대형 화재로 이어질 수 있기 때문입니다. 최근 많은 언론에서 폐배터리 운송 및 보관과정에서 화재발생을 보도하기도 하였습니다.

 

심지어 환경부에서는 폐배터리 운송 및 보관 방법에 관한 7가지 조항을 따로 규정하기도 하였습니다. 결국 재사용 및 재활용이 근본적인 방법이며, 그전까지 잠시 보관하는 것이 최선입니다.

 

 

 

폐배터리 재사용 (Reuse)

 

배터리는 충전 효율이 70% 미만으로 떨어질 경우 폐기 처리되며, 이러한 배터리들 중 일부는 ESS (에너지 저장장치)와 같은 에너지 저장장치나 전원장치 등에 사용됩니다.

 

ESS 및 UPS 등의 전원 장치로 재사용

 

ESS는 전기자동차 배터리처럼 고성능 출력을 요구하지 않으므로 폐배터리와 같이 충전 효율이 떨어져도 재사용이 가능하며, 이 외에도 UPS와 같은 장치로 재사용이 가능합니다.

 

※ UPS : 무정전 전원 장치의 약어로 컴퓨터 등에서 각종 보조장치등에 전원을 공급하는 데 사용된다. 특히 컴퓨터의 전원 공급이 갑자기 중단되었을 때, 잠시 동안 데이터 보존을 위해 전원을 공급한다.

 

그 외에 전기자전거 배터리나, 농기계용 배터리로 재사용이 가능합니다.

 

폐배터리 재사용 한계점

 

하지만 폐배터리의 재사용의 경우 성능을 검사하거나 분류하는 추가적인 공정이 요구됩니다. 

 

또한 모든 폐배터리가 ESS 등으로 재사용되진 않습니다. 소형 폐배터리나, 코발트 함량이 높은 폐배터리 등은 ESS, UPS 등으로 재사용이 불가능합니다.

 

그리고 폐배터리 자체의 화재 문제나 기타 효율 문제 등과 같은 단점으로 인해 가장 선호되는 방법은 아닙니다.

 

※ 폐배터리 재사용 '방법 및 과정'에 대해 궁금하신 분은 하단 링크를 참고해주세요.

 

▷ 폐배터리 재사용 방법 및 과정

 

폐배터리 재활용 (recycle)

많은 국가에서 주목하고 있는 방법으로 폐배터리에서 리튬, 망간, 니켈, 코발트와 같은 고가의 희귀 금속을 추출하는 방식입니다.

 

폐배터리 재활용 방법

 

폐배터리를 재활용하는 방법은 기업별로 상이하지만 대표적으로 폐배터리를 폭발 위험 물질을 제거한 뒤, 파쇄하여 분리막, 전해질, 양극, 음극으로 분해하고 화학 용액을 활용하여 핵심 소재들을 추출하는 방식을 사용합니다.

 

(폭발 위험 물질 제거, 파쇄 : 전처리 공정 , 핵심 소재 추출 : 후처리 공정)

 

이러한 방식으로 양극에 사용되는 흑연, 탄소가 추출이 가능하며, 음극에 사용되는 리튬,니켈,코발트,망간 등을 추출할 수 있습니다. 

 

※ 폐배터리 재활용 '방법 및 과정'에 대해 궁금하신 분은 하단 링크를 클릭해주세요!

 

▷ 폐배터리 재활용 방법 및 과정

 

맺음말

 

국내 배터리 기업들은 이러한 희토류 및 희귀 금속 수입 의존율이 90%가 넘습니다. 중국은 이러한 원자재를 무기로 외교적으로 한국을 압박하고 있습니다. 

 

결국 폐배터리 재활용, 재사용은 환경보호를 넘어 수익성 개선과 배터리 1위 국가 위상을 위해 반드시 필요한 과정입니다.