鋰電池的利用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于利用鋰單池和/或鋰電池（100）的方法。為了以可靠的且節(jié)省資源和能量的方式利用鋰單池和/或鋰電池（100），在所述方法中以機(jī)械的方式在冰水（1）中將至少一個(gè)鋰單池和/或鋰電池（100）粉碎，其中將在水面上形成的有機(jī)相（2）分離出來，并且/或者其中以化學(xué)的方式將在所述水（1）中溶解的組成部分（3）分離出來。除此以外，本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施這樣的方法的裝置。
【專利說明】
鋰電池的利用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于利用鋰單池和/或鋰電池的方法以及一種用于實(shí)施這種方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]可以以很大的花費(fèi)來利用或者回收傳統(tǒng)的鋰離子電池。
[0003]公開文獻(xiàn)EPI 589 121 BUffO 2010/149611 AUEP O 613 198 Al和EP I 269554 BI涉及用于利用電池的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主題是一種用于利用、例如回收鋰單池和/或鋰電池的方法。
[0005]例如所述方法可以被設(shè)計(jì)用于利用、例如用于回收例如每種鋰單池和/或鋰電池。特別地，所述方法可以被設(shè)計(jì)用于利用、例如用于回收鋰硫單池和/或鋰硫電池。鋰硫單池和/或鋰硫電池的突出之處可以有利地在于特別高的單位能含量。
[0006]“鋰單池”尤其可以是指電化學(xué)單池、例如電池單池、例如是次級的或者初級的電池單池，鋰參與其電化學(xué)反應(yīng)。例如鋰單池可以是鋰硫單池或者鋰離子單池或者鋰氧氣單池或者鋰空氣單池。
[0007]“鋰電池”尤其可以是指一種包括多個(gè)鋰單池的系統(tǒng)。例如鋰電池可以是鋰硫電池或者鋰離子電池或者鋰氧氣電池或者鋰空氣電池。
[0008]在所述方法中，尤其可以以機(jī)械的方式尤其首先在冰水中將至少一個(gè)鋰單池和/或鋰電池、例如至少一個(gè)鋰硫單池和/或鋰硫電池粉碎。在此，例如可以使用尤其大量過剩的冰水。例如可以使用冰浴(Ei sbad)形式的冰水。例如，可以將所述至少一個(gè)單池和/或電池切碎或者借助于粉碎器以機(jī)械的方式將其粉碎。
[0009]在一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)，將在水面上形成的有機(jī)相分離出來、例如引出。所述有機(jī)相的分離尤其可以通過相分離(Phasenseparat1n)來進(jìn)行。尤其可以將在水面上形成的有機(jī)相例如直接地從水中分離出來、例如引出。
[0010]在另一種替代或補(bǔ)充的設(shè)計(jì)方案中，以化學(xué)的方式將在所述水中溶解的組成部分分離出來。尤其在此可以將在所述水中溶解的組成部分例如直接地以化學(xué)的方式從所述水中分咼出來。
[0011]通過所述冰水的較低的溫度，可以有利地使鋰、尤其是元素鋰或者必要時(shí)鋰化合物、例如鋰-導(dǎo)電鹽和/或鋰-聚硫化物比較緩慢地或者受控制地與水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并且由此可以實(shí)現(xiàn)所述方法的可靠性的提高。此外，通過以機(jī)械的方式將所述單池和/或電池在冰水中粉碎可以有利地省去例如在分開電極的情況下麻煩地拆解為部分組件的做法。
[0012]在進(jìn)行所述化學(xué)反應(yīng)時(shí)，尤其鋰可以反應(yīng)成氫氧化鋰(L1H)。此外，在所述水中也可以溶解鋰-導(dǎo)電鹽、例如四氟硼酸鋰(LiBF4)和/或雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)。在鋰硫單池和/或鋰硫電池的情況下，此外在水中聚硫化物可以反應(yīng)成硫和/或硫化鋰(Li2S)并且/或者可能也反應(yīng)成氫氧化鋰(L1H)。
[0013]在此，在所述水面上例如可能積聚有機(jī)的液體如有機(jī)的溶劑、例如液體電解質(zhì)溶劑并且可能形成所述有機(jī)相。
[0014]在水面上形成的有機(jī)相尤其可以具有比水小的密度，這一點(diǎn)可以有利地用于將所述有機(jī)相從含水的相中分離出來。
[0015]已經(jīng)證實(shí)，可以將所述有機(jī)相有利地直接地或者在沒有添加額外的材料的情況下、尤其是在沒有添加一種或者多種額外的有機(jī)溶劑的情況下從所述水中分離出來。因此，可以有利地將材料花費(fèi)降低到最低限度并且由此節(jié)省資源和能量。被分離出來的有機(jī)相可以有利地在能量方面得到再使用，并且通過這種方式可以將廢物處理成本降低到最低限度，并且節(jié)省用于實(shí)施所述利用方法的成本。
[0016]此外已經(jīng)證實(shí)，也可以以化學(xué)的方式將在水中所溶解的組成部分、如氫氧化鋰(L1H)以及可能其他所溶解的鋰鹽、如鋰-導(dǎo)電鹽和/或硫化鋰(Li2S)有利地同樣直接地從所述水中分離出來或者在沒有例如用酸和/或其他額外的溶劑進(jìn)行額外的萃取的情況下分離出來。因此，同樣可以有利地將材料花費(fèi)降低到最低限度并且由此節(jié)省資源和能量。通過所述化學(xué)的分離，可以有利地尤其在材料方面再使用所述鋰，并且通過這種方式來將廢物處理成本降低到最低限度，并且節(jié)省用于重新制造單池和/或電池的制造成本。
[0017]總之，通過所述方法可以有利地以可靠的、尤其是運(yùn)行可靠的以及節(jié)省資源和能量的并且例如對環(huán)境無害的方式，尤其是以材料及能量方面的高利用程度來實(shí)現(xiàn)對于鋰單池和/或鋰電池的利用。
[0018]所述方法例如可以被設(shè)計(jì)用于利用、例如用于回收電動車和混合動力車、例如混合動力電動車和/或插電式混合動力車和/或電動工具和/或園藝工具和/或電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、移動電話、智能手機(jī)和/或PDA(英語:Personal Digital Assistant)的鋰單池和/或鋰電池。所述方法可以在特殊的程度上有利于利用較大的電池。因此，所述方法尤其可以被設(shè)計(jì)用于利用、例如用于回收電動車和混合動力車如混合動力電動車和/或插電式混合動力車的鋰單池和/或鋰電池。
[0019]所述粉碎可以首先以緩慢的速度來進(jìn)行。因此，可以有利地避免:通過鋰與水的反應(yīng)不會太快地釋放太多放熱的反應(yīng)熱。
[0020]在一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，以熱的方式利用被分離出來的有機(jī)相。例如可以使所分離出來的有機(jī)相、尤其是其有機(jī)的成分燃燒。在此，可以將尤其是產(chǎn)生的燃燒熱例如用于所述利用方法、例如用于后面所解釋的熔爐工藝或者說熔煉工藝或者說冶煉工藝(Schmelzof enprozess)并且/或者用于集中供暖。所分離出來的有機(jī)相或者從中獲取的能量可以有利地積極地加算到所述利用方法的能量平衡中。
[0021]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，為了以化學(xué)的方式分離所溶解的組成部分，要將至少一種碳酸鹽添加到水中。在此，尤其可以將所析出的或者已析出的或者固態(tài)的碳酸鋰(Li2CO3)尤其從水、例如從處于其上面的溶液中分離出來。例如所述至少一種碳酸鹽可以包括或者是碳酸鈉(Na2C03)。
[0022]在這種實(shí)施方式的一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)，在以化學(xué)的方式分離尤其所溶解的組成部分時(shí)通過熱蒸發(fā)來取走水(H20)。必要時(shí)，這一點(diǎn)可以與添加碳酸鹽同時(shí)進(jìn)行。通過所述熱蒸發(fā)，可以使所述溶液越來越多地蒸發(fā)。例如可以一直實(shí)施所述熱蒸發(fā)，直到尤其以定量的量來析出碳酸鋰。
[0023]在分離出所述碳酸鋰之后，例如可以對其進(jìn)行干燥。
[0024]可以有利地再使用所述碳酸鋰。例如所述碳酸鋰可以一一例如在玻璃制造和/或陶瓷制造中一一直接繼續(xù)使用。但是例如同樣可以繼續(xù)對所述碳酸鋰進(jìn)行提純。所述經(jīng)過提純的碳酸鋰然后可以有利地例如用于制造用于鋰單池和/或鋰電池、例如用于鋰離子單池和/或鋰離子電池的活性材料和/或在制藥業(yè)中使用。例如可以將經(jīng)過提純的碳酸鋰用氧化鈷和/或氧化鎳和/或氧化錳轉(zhuǎn)化為鋰-鈷-和/或-鎳-和/或-錳-氧化物，例如轉(zhuǎn)化為LiCoO2,這種鋰-鈷-和/或-鎳-和/或-錳-氧化物例如可以用作用于鋰離子單池和/或鋰離子電池的陰極活性材料。
[0025]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，在所述(冰)水的上面提供尤其惰性的、由至少一種惰性氣體構(gòu)成的氣層。例如所述至少一種惰性氣體例如可以包括氮?dú)夂?或二氧化碳和/或氬或者由其構(gòu)成。因此，例如可以有利地防止:在鋰與水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的氫氣可能點(diǎn)燃。
[0026]尤其可以連續(xù)地將所述至少一種惰性氣體輸送給所述(冰)水的上面的氣層并且/或者連續(xù)地將所述(冰)水的上面的氣層排出、例如引出。因此可以有利地通過新的惰性氣體來取代所述冰浴的上面的氣層。
[0027]在這種實(shí)施方式的一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)，將氫氣(H2)與從所述從(冰)水中排出的氣層分開。因此，可以有利地例如以純凈的形式以較大的量分離氫氣并且(重又)能夠獲取氫氣。尤其在此可以選擇性地將氫氣分離出來。這例如可以通過膜片法并且/或者通過變壓吸附來進(jìn)行，用于選擇性地分離出氫氣(H2)。
[0028]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，額外地用由至少一種燃燒滅火劑構(gòu)成的層來覆蓋所述(冰)水，尤其是用于熄滅鋰單池、例如鋰離子單池的火情。所述至少一種燃燒滅火劑例如可以是燃燒滅火凝膠。所述燃燒滅火劑尤其可以具有比水小的密度。必要時(shí)在此可以將所述至少一種燃燒滅火劑與所形成的有機(jī)相一起排出并且例如以熱的方式加以利用。所述燃燒滅火劑尤其可以在化學(xué)方面相對于尤其金屬鋰是惰性的。因此，可以有利地避免燃燒滅火劑與尤其金屬鋰的化學(xué)反應(yīng)。所述燃燒滅火劑可以額外地被設(shè)計(jì)用于提供冷卻功率。合適的燃燒滅火劑、例如燃燒滅火凝膠例如在公開文獻(xiàn)DE 10 2009 035 908 Al得到說明。
[0029]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)將粗大的固態(tài)的組成部分尤其以機(jī)械的方式從水中分離出來。這例如可以通過篩選或者借助于篩網(wǎng)來進(jìn)行。在此，被分離出來的粗大的、固態(tài)的組成部分例如可以滴落并且干燥。尤其在此可以使用具有處于2 5mm至< 100mm、例如21mm至< 50mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔的篩網(wǎng)。因此可以有利地將粗大的、固態(tài)的組成部分如金屬的殼體件、導(dǎo)電體、例如集電器薄膜和/或例如由鋁和/或銅構(gòu)成的導(dǎo)電體耳片、接頭、塑料件、例如分離器等等以及其他例如由銅(Cu)、鎳(Ni)、鋼等等構(gòu)成的金屬件分離出來。
[0030]在一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)，從所述粗大的、固態(tài)的組成部分中重又提取至少一種金屬。例如在此可以重又提取至少一種過渡金屬、例如銅(Cu)和/或鎳(Ni)。這例如可以借助于冶煉工藝來進(jìn)行，例如通過所述至少一種金屬的熔化或者熔合及其從熔化液中分離出來的過程來進(jìn)行。例如，為此可以使用所謂的VALES-熔化法，該VALES熔化法在公開文獻(xiàn)EPI 589 121 BI中得到了說明。因此可以有利地在材料方面又提取其他的單池成分、尤其是銅和/或鎳。銅和鎳的回收尤其由于較高的原材料價(jià)格而可能在這方面在經(jīng)濟(jì)上特別有利。其余的成分、例如鋁、鋼、塑料、碳等等在此可以有利地以其燃燒熱值為能量方面的利用作貢獻(xiàn)。在此，這些成分例如可以作為還原劑起作用，并且因此可以有利地減少在能量方面對于冶煉工藝來說所需要的其他燃料的量。特別地，鋁和碳、陰極活性材料、例如鈷酸鋰(LiCoO2)可以還原成金屬的形式、例如還原成金屬鈷。對于本身能量比較密集的冶煉工藝來說，可以有利地通過所述有機(jī)相的和/或后面所解釋的細(xì)小的、固態(tài)的組成部分的燃燒熱來提供能量。因此可以有利地改進(jìn)所述方法的能量平衡。
[0031]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，尤其以機(jī)械的方式將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分從所述水中分離出來。這一點(diǎn)例如可以通過過濾和/或離心分離并且/或者借助于另一個(gè)篩網(wǎng)來進(jìn)行。特別地，這一點(diǎn)可以通過過濾和/或離心分離來進(jìn)行。在此例如可以額外地使用所述另一個(gè)篩網(wǎng)。所述另一個(gè)篩網(wǎng)例如可以具有處于2 0.1mm至< 10mm、例如2 0.5mm至< 5mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔。因此也可以有利地將更加細(xì)小的、固態(tài)的組成部分例如硫、碳、塑料、有機(jī)的粘合劑等等分離出來。
[0032]在此，所述被分離出來的、細(xì)小的、固態(tài)的組成部分例如可以滴落并且干燥。
[0033]所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分例如同樣可以以熱的方式加以利用。因此，可以有利地對所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分進(jìn)行廢物處理。尤其可以使所述細(xì)小的固態(tài)的組成部分燃燒。在此同樣可以有利地重又使用尤其是所產(chǎn)生的燃燒熱。例如可以將所述燃燒熱用于所述利用方法、例如用于所述冶煉工藝并且/或者用于集中供暖。因此，也可以有利地將所分離的、細(xì)小的、固態(tài)的組成部分或者從中獲取的能量積極地加算到所述利用方法的能量平衡中。尤其可以借助于氣體凈化設(shè)備來實(shí)施所述燃燒。因此，可以有利地分離出有害物質(zhì)、例如硫氧化物。
[0034]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，例如在方法步驟PT)中從水中首先分離出所述有機(jī)相，然后例如在方法步驟MTl)中以機(jī)械的方式分離出所述粗大的、固態(tài)的組成部分，然后例如在方法步驟MT2)中以機(jī)械的方式分離出所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分，并且然后例如在方法步驟CT)中以化學(xué)的方式分離出所溶解的組成部分。
[0035]所述粉碎例如可以在后面所解釋的裝置的水箱中來實(shí)施并且尤其是通過后面所解釋的裝置的粉碎機(jī)構(gòu)、例如借助于粉碎器來實(shí)施。
[0036]所述有機(jī)相例如可以借助于后面所解釋的裝置的相排出機(jī)構(gòu)來分離出來。
[0037]所述在水中所溶解的組成部分例如可以借助于后面所解釋的裝置的、化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)以化學(xué)的方式分離出來。
[0038]關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法的其他技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)，特此明確地參照結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的裝置所作的解釋并且參照附圖及【附圖說明】。
[0039]本發(fā)明的另一主題是一種用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置、例如機(jī)器或者設(shè)備。
[0040]所述裝置尤其可以包括用于接納冰水的水箱和用于尤其在所述水箱中將鋰單池和/或鋰電池、例如鋰硫單池和/或鋰硫電池粉碎的粉碎機(jī)構(gòu)。
[0041]此外，所述裝置尤其可以包括用于例如直接將在所述水的上面形成的相排出的相排出機(jī)構(gòu)。例如所述水箱可以配備有所述相排出機(jī)構(gòu)。
[0042]作為替代方案或者補(bǔ)充方案，所述裝置尤其可以包括化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)，該化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)用于例如直接地以化學(xué)的方式將在所述水中所溶解的組成部分尤其從所述水中分咼出來。
[0043]在一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，所述裝置此外包括用于以機(jī)械的方式將粗大的、固態(tài)的組成部分分離出來的篩網(wǎng)。
[0044]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，所述裝置此外包括過濾器和/或離心器和/或另一篩網(wǎng)、尤其是過濾器和/或離心器，用于以機(jī)械的方式將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分分離出來。
[0045]所述水箱尤其可以具有用于將水、尤其連同在其中所溶解的組成部分從所述水箱中排出的排水機(jī)構(gòu)。在此，通過所述排水機(jī)構(gòu)能夠?qū)碜运鏊涞乃斔徒o用于將粗大的、固態(tài)的組成部分分離出來的篩網(wǎng)并且/或者輸送給用于將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分分離出來的過濾器和/或離心器和/或另一篩網(wǎng)并且/或者輸送給所述化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)。特別地，在此能夠通過所述排水機(jī)構(gòu)將來自所述水箱的水輸送給所述化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)。
[0046]在另一種實(shí)施方式的范圍內(nèi)，所述水箱布置在惰性室中。尤其能夠向所述惰性室輸送至少一種惰性氣體。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，氣體能夠從所述惰性室中排出。在一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)，所排出的氣體能夠輸送給氫氣分離器、例如用于選擇性地將氫氣(H2)分離出來的膜片和/或變壓吸附機(jī)構(gòu)。
[0047]關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的其他技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)，特此明確地參照結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方法所作的解釋并且參照附圖和【附圖說明】。
【附圖說明】
[0048]根據(jù)本發(fā)明的主題的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的設(shè)計(jì)方案通過附圖來闡釋并且在以下的說明中進(jìn)行解釋。在此要注意，附圖僅僅具有所描述的特征且并未打算以某種形式限制本發(fā)明。其中示出了:
圖1是用于對按照所述利用方法或者回收方法的一種實(shí)施方式在冰水中以機(jī)械的方式粉碎鋰單池和/或鋰電池的情況進(jìn)行說明的示意圖；
圖2是用于對按照所述利用方法或者回收方法的一種實(shí)施方式在所述機(jī)械粉碎之后處理各個(gè)組成部分的情況進(jìn)行說明的示意圖；并且
圖3是用于對按照所述利用方法或者回收方法的、在圖2中示出的實(shí)施方式為了回收作為碳酸鋰的鋰而進(jìn)行的化學(xué)分離過程進(jìn)行說明的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]圖1示出:例如在方法步驟Z)中提供至少一個(gè)鋰單池和/或鋰電池100、例如至少一個(gè)鋰硫單池和/或鋰硫電池并且在冰浴形式的冰水I中以機(jī)械的方式將其粉碎。在此，可以將所述冰水I接納在用于接納冰水I的水箱10中。所述機(jī)械粉碎在此尤其可以借助于用于將鋰單池和/或鋰電池100粉碎的粉碎機(jī)構(gòu)11來進(jìn)行，例如借助于粉碎器來進(jìn)行。因此，例如可以有利地通過可靠的、尤其運(yùn)行可靠的方式來粉碎具有金屬鋰的單池和電池100。
[0050]圖1示出:在所述機(jī)械粉碎之后通過相分離在水面上形成由有機(jī)的溶劑構(gòu)成的有機(jī)相2，所述有機(jī)相可以通過相分離、尤其是通過利用有機(jī)相2的、比含水的相I小的密度來分咼出來。
[0051 ]圖1勾畫出:在進(jìn)行所述機(jī)械粉碎時(shí)此外使組成部分3在水中溶解。
[0052]圖1說明:通過所述機(jī)械粉碎此外產(chǎn)生粗大的、固態(tài)的組成部分4和細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5。
[0053]所述機(jī)械粉碎尤其可以在存在至少一種惰性氣體的情況下來實(shí)施(未示出)。在此，所述冰水I上面的氣層可以包含至少一種惰性氣體。例如在此可以向所述氣層連續(xù)地輸送所述至少一種惰性氣體并且連續(xù)地將所述氣層排出，其中例如可以借助于用于選擇性地分離氫氣的膜片和/或變壓吸附機(jī)構(gòu)來將氫氣從所排出的氣層中分離出來(未示出)。必要時(shí)所述機(jī)械粉碎也可以在存在至少一種燃燒滅火劑、例如凝膠滅火劑的情況下來實(shí)施(未示出)。
[0054]圖2示出了:例如在方法步驟PT)中首先借助于用于將在所述水I上面形成的相2排出的相排出機(jī)構(gòu)20將在水面上形成的有機(jī)相2分離出來并且以熱的方式加以利用△、尤其是使其燃燒。
[0055]圖2說明:隨后例如在方法步驟MTl)中首先以機(jī)械的方式將所述粗大的、固態(tài)的組成部分4機(jī)械地從所述水I中分離出來。所述粗大的、固態(tài)的組成部分4例如可以通過對所述單池或電池100的殼體和/或所述單池和/或電池100的導(dǎo)電體和/或所述單池和/或電池100的其他構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械粉碎這種方式而產(chǎn)生。例如通過對所述殼體的粉碎而產(chǎn)生的粗大的、固態(tài)的組成部分4可以包括鋁和/或塑料等等或者由鋁和/或塑料等等構(gòu)成。通過對于導(dǎo)電體、例如銅箔和/或鋁箔的機(jī)械粉碎而產(chǎn)生的粗大的、固態(tài)的組成部分4例如可以包括銅和/或鋁或者由銅和/或鋁構(gòu)成。通過對于其他構(gòu)件的機(jī)械粉碎而產(chǎn)生的粗大的、固態(tài)的組成部分4例如可以包括銅和/或鎳和/或鋼等等或者由銅和/或鎳和/或鋼等等構(gòu)成。
[0056]所述粗大的、固態(tài)的組成部分4例如可以借助于例如具有處于2 5mm至< 10mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔的篩網(wǎng)以機(jī)械的方式從所述水I中分離出來。在分離出水I并且必要時(shí)干燥之后，可以將所述粗大的、固態(tài)的組成部分4添加到熔爐中。借助于例如可以在方法步驟S)中實(shí)施的冶煉工藝，可以從所述粗大的、固態(tài)的組成部分4中重又提取金屬、尤其是銅和/或鎳并且由此在材料方面將其加以利用。其余的成分如鋁、鋼、塑料、碳等等在此可以有利地在能量方面加以利用?？梢詫赡軞埩舻脑疫M(jìn)行清除。
[0057]圖2表明:隨后例如在方法步驟MT2沖以機(jī)械的方式將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5從所述水I中分離出來。所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5尤其可以包括硫和/或碳和/或塑料和/或有機(jī)的粘合劑或者由硫和/或碳和/或塑料和/或有機(jī)的粘合劑構(gòu)成。所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5例如可以通過過濾和/或離心分離以機(jī)械的方式分離出來。必要時(shí)在此可以額外地使用另一個(gè)例如具有處于2 0.1mm至< 1mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔的篩網(wǎng)。
[0058]所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5尤其可以同樣以熱的方式加以利用△。例如可以使所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5燃燒。特別地，所述燃燒可以借助于所連接的氣體凈化設(shè)備來實(shí)施。所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5、例如碳和/或塑料的能含量可以有利地同樣重又加以使用。
[0059]例如，所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分5以及所述有機(jī)相2的燃燒熱可以重又用于所述冶煉工藝并且/或者用作集中供暖。因此可以有利地改進(jìn)所述方法的能量平衡。
[0060]在這些分離過程之后，尤其是在分離出所述有機(jī)相2、分離出所述粗大的固體材料4并且分離出所述細(xì)小的固體材料5之后，在所述水I中還包含所溶解的材料3，所述材料主要可以是鋰化合物，例如氫氧化鋰(L1H)、硫化鋰(Li2S)和其他鋰鹽、例如鋰-導(dǎo)電鹽，并且隨后將其一一例如在方法步驟CT)中一一輸送給化學(xué)的分離過程。
[0061]圖3示出:在所述化學(xué)的分離過程CT)中，例如借助于用于以化學(xué)的方式將在水I中溶解的組成部分3分離出來的化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)30通過將碳酸鈉(Na2CO3)添加到水I中并且同時(shí)使水(H2O)蒸發(fā)這樣的方法以化學(xué)的方式將所述在水I中所溶解的組成部分3分離出來，其中析出了碳酸鋰(Li2⑶3)。然后所析出的碳酸鋰(Li2CO3)可以被分離出來，例如被濾去，并且其通過這種方式重又可以得到提取。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于利用鋰單池和/或鋰電池(100)、尤其是鋰硫單池和/或鋰硫電池的方法，在該方法中以機(jī)械的方式在冰水(I)中將至少一個(gè)鋰單池和/或鋰電池(100)粉碎，其中將在水面上形成的有機(jī)相(2)分離出來，并且/或者 其中以化學(xué)的方式將在水(I)中溶解的組成部分(3 )分離出來。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以熱的方式利用所分離的有機(jī)相(2)、尤其是使所分離的有機(jī)相燃燒，其中尤其將燃燒熱用于所述利用方法。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，為了以化學(xué)的方式使所溶解的組成部分(3)分離出來，將至少一種碳酸鹽添加到水(I)中并且將所析出的碳酸鋰分離出來。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在以化學(xué)的方式進(jìn)行分離時(shí)通過熱蒸發(fā)來將水(I)取走。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中在水(I)的上面提供由至少一種惰性氣體構(gòu)成的氣層，其中連續(xù)地向水(I)上面的氣層輸送所述至少一種惰性氣體，并且/或者其中連續(xù)地排出所述水(I)上面的氣層。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將氫氣與從水(I沖排出的氣層分開。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中額外地用由至少一種燃燒滅火劑構(gòu)成的層來覆蓋所述水(I)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中尤其借助于具有處于25mm至< 10mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔的篩網(wǎng)以機(jī)械的方式將粗大的、固態(tài)的組成部分(4)從所述水(I)中分離出來。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中尤其是借助于冶煉工藝從所述粗大的、固態(tài)的組成部分(4)中重又提取至少一種金屬、尤其是銅和/或鎳。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中尤其是通過過濾和/或離心分離并且/或者借助于另一具有處于2 0.1mm至SlOmm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔的篩網(wǎng)以機(jī)械的方式將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分(5)從所述水(I)中分離出來。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中從所述水(I)中首先分離出所述有機(jī)相(2)，然后以機(jī)械的方式分離出所述粗大的、固態(tài)的組成部分(4)，然后以機(jī)械的方式分離出所述細(xì)小的、固態(tài)的組成部分(5)，并且然后以化學(xué)的方式分離出所溶解的組成部分⑶。12.用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述方法的裝置，該裝置包括: 一一用于接納冰水(I)的水箱(10)以及 一一用于將鋰單池和/或鋰電池(100)粉碎的粉碎機(jī)構(gòu)(11)，以及 ——用于將在水(I)的上面形成的相(2)排出的相排出機(jī)構(gòu)(20)，和/或 ——用于以化學(xué)的方式將在水(I)中溶解的組成部分(3 )分離出來的化學(xué)的分離機(jī)構(gòu)(30)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述裝置此外包括用于以機(jī)械的方式將粗大的、固態(tài)的組成部分(4)分離出來的篩網(wǎng)。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中所述裝置此外包括用于以機(jī)械的方式將細(xì)小的、固態(tài)的組成部分(5)分離出來的過濾器和/或離心器和/或另一篩網(wǎng)。15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述水箱(10)布置在惰性室中，能夠向該惰性室輸送至少一種惰性氣體并且/或者能夠?qū)怏w從該惰性室中排出，其中特別地所排出的氣體能夠輸送給氫氣分離器、例如用于選擇性地將氫氣分離出來的膜片和/或變壓吸附機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】H01M6/52GK106058349SQ201610208592
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月6日 公開號201610208592.5, CN 106058349 A, CN 106058349A, CN 201610208592, CN-A-106058349, CN106058349 A, CN106058349A, CN201610208592, CN201610208592.5
【發(fā)明人】T.韋爾勒, M.滕策
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