バッテリーリサイクル破砕機で使用されるカッターの包括的なガイド

環境保護と資源リサイクルが最重要課題となっている時代において、バッテリーリサイクル産業は持続可能な開発において重要な役割を担うようになりました。破砕はバッテリーリサイクルプロセスにおいて極めて重要なステップであり、破砕機のカッターの性能はリサイクル効率、材料品質、そして設備コストに直接影響を及ぼします。この記事では、バッテリーリサイクル破砕機で使用される主要なカッターの種類について、表、リスト、そして図解を用いて詳細な概要を説明します。

1. 超硬合金カッター

セメントカーバイドカッターは、バッテリーリサイクル破砕機で広く好まれており、硬い材料の取り扱いにおいて優れた性能を発揮することで知られています。

アイテム	詳細
材料構成	主に硬質相として炭化タングステン（WC）と結合相としてコバルト（Co）で構成される
硬度	HRA89～93に到達可能
耐摩耗性	通常の鋼製カッターに比べて数倍から数十倍の長寿命を実現
主な利点	高い硬度により、金属ケースや電極などの硬質材料の加工が可能になり、コバルトバインダー相が靭性を提供し、高衝撃条件下での破損を防ぎます。

金属含有量の多いバッテリーの処理に最適:

• 鉛蓄電池鉛板や金属ケースを効率よく粉砕し、その後の分別・リサイクルを容易にします。
• リチウムイオン電池: 銅箔、アルミ箔集電体、一部の金属ケースに対して優れた破砕結果を達成し、金属部品の分離に役立ちます。

2. 高速度鋼カッター

高速度鋼カッターは、柔らかくも丈夫な材料の取り扱いに優れており、バッテリーのリサイクルにおいて重要な役割を果たします。

アイテム	詳細
材料構成	タングステン（W）、モリブデン（Mo）、クロム（Cr）、バナジウム（V）などの複数の合金元素を含む高合金工具鋼
高温硬度	約600℃でHRC60以上の硬度を維持
その他の特徴	衝撃荷重に耐える高い強度と靭性、優れた加工性により複雑な形状が可能

主に以下の材料の加工に使用されます。

• リチウムイオン電池セパレーター: 高い強度と靭性を活かし、フレキシブルセパレーターを効果的に剪断・粉砕します。
• プラスチックケース付き電池: カッターの摩耗を減らし、耐用年数を延ばしながら、優れた破砕性能を確保します。

3. セラミックカッター

セラミックカッターは、そのユニークな特性により、特に腐食性環境や高純度材料を必要とする用途など、特定のシナリオでは不可欠です。

アイテム	詳細
材料構成	主に酸化アルミニウム（Al₂O₃）や窒化ケイ素（Si₃N₄）などのセラミック材料で作られています。
硬度	HRA92～95を達成可能。これは超硬合金カッターよりも高い。
主な利点	優れた化学的安定性、バッテリー化学物質との反応がほとんどない、低い摩擦係数によりエネルギー消費が削減され、粉砕材料の表面品質が向上する

適切なアプリケーションは次のとおりです:

• 腐食性電解質を含む電池: 使用済みニッケル・カドミウム電池など、電解液の腐食を防ぎ、スムーズな粉砕作業を実現します。
• 高純度要件: 粉砕時に材料と反応しないため、高純度のリサイクル材料が確保され、微細加工の要求を満たします。

4. カスタムメイドカッター

バッテリーの構造と構成の複雑さを考慮して、複雑な粉砕の課題に対処するためにカスタムメイドのカッターが開発されました。

4.1 電池構造に基づく設計

• 多層構造のリチウムイオン電池の場合、層ごとに粉砕できるように鋸歯状の切断刃または特定の角度の切断刃を設計します。
• 円筒形バッテリーの場合、ケースを内部のコアから素早く分離するための円周方向の切断構造を設計します。

4.2 材料特性に基づくカッター最適化

• 粉塵量が多い場合は、摩耗や汚染を軽減するために防塵構造を追加します。
• 粘着性のある材料の場合、カッターの表面にコーティング技術を適用して、付着力を低減し、材料の蓄積を防ぎます。
• 材料の選択と熱処理プロセスを最適化して、カッターの耐用年数を延ばします。

視覚的な説明ダストカバーやカッター周囲に通気孔を設けるなど、防塵構造を備えたカッターの画像を掲載します。また、コーティングされたカッター表面のクローズアップ画像も掲載します。通常のカッターとは色や質感が異なる場合があり、特殊処理の効果を直接的に確認できます。

電池リサイクル業界では、様々な種類の破砕カッターがそれぞれ独自の強みを持っています。企業は上記の表、リスト、図解を参考に、自社の生産要件に応じて適切なカッターを選択することができます。このアプローチは、電池リサイクルの効率と品質を向上させ、業界の持続可能な発展を促進することにつながります。