Collection and Recycling Rechargeable Batteries in Japan

Collection and Recycling Rechargeable Batteries in Japan 6th World Rechargeable Battery Regulatory Forum ‐ WRBRF 2015 ‐ Berlin, March 23 ‐ 24, 2015 ...
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Collection and Recycling Rechargeable Batteries in Japan 6th World Rechargeable Battery Regulatory Forum

‐ WRBRF 2015 ‐

Berlin, March 23 ‐ 24, 2015

Shinya Nakajima Japan Portable Rechargeable Battery Recycling Center

JBRC in Brief

Japan Portable Rechargeable Battery Recycling Center 

In 1978 the former entity of BAJ had started collecting Ni‐Cd batteries  voluntarily in cooperation with Japan Lighting Manufacturers Association  and Japan Fire Alarms Manufacturers Association Established in 2004 310 members as of March 1st  2015  ‐ Manufacturers of portable rechargeable battery  ‐ Manufacturers of equipment  ‐ Importers of either battery or equipment  Approx. 33,000 collection sites nationwide JBRC collects and recycles the portable rechargeable batteries that  members put on the market, complying with  Resources Effective Utilization Law and Waste Management Law  under Wide‐Area Treatment Approval.

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Agenda

‐ Law for Collection and Recycling in Japan ‐ Collection and Recycling Program ‐ Collection Update ‐ Recycling Efficiency (RE) ‐ Safety Activities ‐ Summary

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Law for Collection and Recycling in Japan

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Law Structure in Establishing a Sound Material‐Cycle Society The Basic Environmental Law Fundamental Law for Establishing a Sound Material‐Cycle Society For Proper Treatment of Waste

For Reduce, Reuse, Recycle

Waste Management and  Public Cleaning Law

Law for the Promotion of Effective  Utilization of Resources

“Waste Management Law” 

“Resources Effective Utilization Law” Portable Rechargeable Batteries

Regulations of individual articles Law for the  promotion of  sorted  collection and  recycling of  containers and  packaging 

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Law for the  recycling of  specified kinds  of  home  appliances

Law for the  promotion of  the utilization  of  recyclable food  resources

Contraction  materials  recycling law

Law for the  recycling of  end‐of‐life  vehicles

Act on  promotion of  recycling of  small waste  electrical and  electronic  equipment

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What does the law require?

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What kind of portable rechargeable battery does the law apply ? ‐ ‐ ‐ ‐

Ni‐Cd battery Ni‐MH battery Li‐ion battery Sealed‐lead‐acid battery 

What does the law require the manufactures?  1.

Indicate the recycle mark on the battery for the purpose of identification to facilitate  separate mixed batteries. 

2.

Design the rechargeable battery easily removable.

3.

Indicate that equipment uses portable rechargeable battery and how to remove them.

4.

Secure safety.

5.

Collect the batteries in cooperation with companies, retailers and municipalities.

6.

Recycle the batteries to the recycled resources.

7.

Promote public relations for collection and recycling.

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Recycle Mark the Law Requires

JBRC collect Ni‐Cd, Ni‐MH, and  Li‐ion, but not Sealed Lead Acid batteries.

BAJ recommends the battery manufactures add 2 digits on the Li‐ion recycle label. Metal that hinder recycling  Most contained metal in  positive electrode in weight  0 :  Cobalt 2 :  Nickel

1 :  Manganese 3 :  Iron

Li‐ion

LiCoO2 LiMn2O4 LiNiO2 LiFeP4 Li(NixMnyCo1‐x‐y)O2 Copyright (C) 2015 JBRC.

00 00 1 0 2 0 3 0

0 :  None 1 :  Tin  (Sn)    1wt% and more per cell 2 :  Phosphorous  (P)    0.5wt% and more per cell

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Collection and Recycling Program 

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JBRC Collection & Recycling Program Operation under Wide‐Area Treatment Approval by Ministry of the Environment. Collection sites

Retailers Request for  collection

PR

Transporter picks up at collection  sites and deliver to recyclers.  Sending to the recycler directly  by a collection site is not allowed.

(Approx. 21,000 sites)

Business

Parcel Deliver Service

(Approx. 12,000 sites)

Enlightening  consumers and  business entities to  collect battery. 

Report   results

Municipalities (Approx. 200 sites)

310  members

Publications Publicize the  activities, collection  weight, and RE, etc.

Request for collection & delivery

Transporter Report results Request for recycling

Recyclers Report results

Refinery, Smelters Copyright (C) 2015 JBRC.

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Public Relations    ‐ Exhibitions in 2014 ‐

International  Industrial Fair  (Kobe)

Biwako Environment Business Exhibition  (Nagahama)

Ishikawa Environmental Fare (kanazawa)

Saitama‐City  Consumer  Exhibition  (Saitama) New  Environmental  Exposition  (Tokyo)

Eco‐Technology  Exhibition  (Kita‐Kyushu)

Messe Nagoya  (Nagoya) Copyright (C) 2015 JBRC.

Eco‐Products  (Tokyo)

Public Relations    ‐ Permanent Exhibition‐

Asia & Pacific Trade Center,  Osaka

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Collecting & Recycling of S‐WEEE and Battery Small WEEE Recycling Act Users

Municipality,  Retailer,  Distributor, etc.

Designated  S‐WEEE Recycler

S‐WEEE

Collect S‐WEEE 

Dismantle S‐WEEE  Plastics Metals PCB Other components

Recycler / Refinery

Waste battery Remove battery

Recycled  resources

Waste battery Shops, Retailer,  Distributor, etc. Companies Companies TV, Air‐conditioner, Refrigerator and  Washer‐dryer are subjected to Home Appliance Recycling Law. Copyright (C) 2015 JBRC.

Recycler / Refinery

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Various Collecting Entities in Japan

Collection of portable rechargeable batteries, Ni‐Cd, Ni‐MH, and Li‐ion, except for Sealed‐lead‐acid battery. e.g.    S‐WEEE recyclers 

For‐profit entities JBRC  Total  collection collection In Japan

Complying with  Resources Effective  Utilization Law.

JBRC MRN PC‐3R Manufacturers’ individual system

Total  P.O.M. In  Japan

In‐use Hoarding etc.

‐ MRN (Mobile Recycle Network) : Collect and recycle mobile phones, batteries, and other  relevant components.  Copyright (C) 2015 JBRC.

‐ PC‐3R (PC3R Promotion Association) : Collect and recycle PC, batteries, and other  relevant components.

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Collection Update

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Collection Weight by JBRC Ni‐Cd

Ni‐MH

Li‐ion

ton

FY 2013 Total  1,160 ton

Ni‐Cd 793 ton Ni‐MH 183 ton Li‐ion 184 ton

Factors influence collection weight : 1. Transition of the battery chemistry 2. Transition of the battery applied equipment 3. Various players collecting batteries 4. Value of the battery depends on metal market price  Copyright (C) 2015 JBRC.

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Metal Price Co Indonesia bans ore export in push for  domestic metal smelting in January 2014.

Ni

Cd

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?

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JBRC Collection Weight Share by Application (1) FY2013 total Walkie‐Talkie

Others & unknown

* Home appliance

Bicycle PC

Emergency & Security Power tool

* Home appliance : Codeless phone, Handy cleaner, Toy, Headphone stereo Copyright (C) 2015 JBRC.

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JBRC collection weight share by application (2) Chemistry basis in FY2013 Others Walkie‐Talkie HA Bicycle PC PT ES Others Walkie‐Talkie HA Bicycle PC PT ES Ni-Cd

Ni-MH

Emergency & Security PC Home appliance Others Copyright (C) 2015 JBRC.

Li-ion

Power tool Bicycle Walkie‐Talkie

Others Walkie‐Talkie HA Bicycle PC PT ES

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Recycling Efficiency (RE)

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Recycling Efficiency (RE)     (1)  Formula of Recycling Efficiency (RE)  RE (%)  = 

Weight of the recycled metals Weight of the collected waste batteries in bare‐cell basis    

× 100

‐ Formula is defined for each chemistry, Ni‐Cd, Ni‐MH, Li‐ion. ‐ Formula was theoretically and experimentally defined in consideration of the  percentage of metal contained and recycling yield. Also technological and economic factors are taken into consideration.

e.g. Ni‐Cd battery Treatment Process

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Recycling Efficiency (RE)     (2)  Manufacturers are required to achieve the legal target and make public the  results on annual basis. Legal RE target

RE  2013 

Ni‐Cd

60%

72%

Ni‐MH

65%

77%

Li‐ion

30%

44%

Collection of less valuable Li‐ion battery such as LiMn2O4, LiNiO2, and LiFeP4,  rather than LiCoO2, is increasing.       More efficient recycling method is needed.  

A new recycling process for Li‐ion battery is under development.  Copyright (C) 2015 JBRC.

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Safety Activities

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Activities for Safe Collection (1) Activities for Safe Collection Following batteries are subject to rejection unless proper insulation is undertaken. 

 Damaged battery Disassembled,  Broken,  crashed,   dented,  swelled,  … etc.

 Non insulated battery

Li‐ion  Pouch cell

Ni‐Cd

 Disassembled Li‐ion cell and Li‐ion Pouch cell  Swelling Li‐ion Pouch cell Copyright (C) 2015 JBRC.

Activities for Safe Collection (2) Activities for Safe Collection  Feedback to collection sites : Upon receipt of damaged battery or non‐insulated battery, we notify the  collection sites and ask for improvement.   

 Safety instruction :

We periodically release safety information to collection sites. 

‐ Insulation 

‐ Packing

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Pack in a strong enough corrugated box with  adequate cushion filled into the space. 

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Power Pack Issue Explosion incidents of Li‐ion Power Pack occur from time to time  when they are collected as general waste by municipalities. Power Pack belongs to a new product category, it’s market is growing very fast.  

‐ Power Pack is interpreted as Power Supply Equipment  by government. ‐ JBRC can collect the rechargeable battery  removed from equipment.  ‐ But actually Li‐ion battery in Power Pack  can not be removed.

This issue is under consideration by BAJ and JBRC  being instructed by the government.

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Summary

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Summary ‐

Safety issue is our first concern.  >>>  Secure safety by enlightening proper handling of rechargeable batteries  in terms of insulation, packaging, transportation, and storage. >>>  Secure safety especially of Li‐ion battery. >>>  Recycling Committee of BAJ is discussing about the safety collection of  Li‐ion Pouch Cell.



Collection Rate is still subject of concern.  >>>  We will continue to discuss. 



Collection of less valuable Li‐ion battery such as LiMn2O4 , LiNiO2 , and LiFeP4 ,  rather than LiCoO2, is increasing.       More efficient recycling method is needed.   >>>  A new recycling process for Li‐ion battery is under development.  >>>  We can expect the increase the value of recycled resources and RE.  

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Thank you for your attention Questions or Comments  ? 

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