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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS FOR PROCESSING AND/OR RECYCLING, USE AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/006137
Kind Code:
A1
Abstract:
Discloses is an apparatus for processing and/or recycling a rechargeable battery, in particular a lithium-ion battery, comprising a pressing device, in particular with at least one movable press means such that an inserted rechargeable battery is to be pressed together in such a way that a liquid portion of the rechargeable battery and a solid portion of the rechargeable battery are obtained that are to be separated from one another, in particular essentially entirely, in particular by means of an in particular integrated liquid withdrawal device for the liquid portion of the rechargeable battery.

Inventors:
WESTARP JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/000085
Publication Date:
February 02, 2023
Filing Date:
July 29, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ROHSTOFFHANDEL BERNHARD WESTARP GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B30B9/04; B30B9/06; B30B9/26; B30B9/30; B30B9/32
Foreign References:
US6308618B12001-10-30
CN112403580A2021-02-26
ITFI20110047A12012-10-01
US20180354218A12018-12-13
US20110259210A12011-10-27
CN111974780A2020-11-24
Attorney, Agent or Firm:
NITZ, Astrid (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1) zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie (2), insbesondere eines Lithium-Ionen Akkumulators, umfassend eine Presseinrichtung (3), insbesondere mit zumindest einem bewegli chen Pressenmittel (4), so dass eine eingesetzte Akkumulatorbatterie (2) derart zu sammenzupressen ist, dass ein Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2) und ein Festanteil (6) der Ak kumulatorbatterie (2) anfällt, die voneinander zu trennen sind, insbesondere im We sentlichen vollständig, insbesondere mit einer insbesondere integrierten Flüssigkeitsableiteinrichtung (7) für den Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2).

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressein richtung (3) in einem Gehäuse (8) eingerichtet ist, das im Wesentlichen geschlosse nen, insbesondere im Wesentlichen gasdicht, eingerichtet ist, so dass ein Austreten von Dämpfen im Wesentlichen insbesondere lediglich durch ein vorbestimmtes Gasableitmittel (9) vorgesehen ist, insbesondere mit einer zugeordneten Absaugvor richtung (10).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegliches Plattenmittel (7) von einem Pressmittel (8) zu betätigen ist zur Ausübung eines vorbestimmten Pressdrucks, so dass ein Flüssiganteil (5) der Akku mulatorbatterie (2) und ein Festanteil (6) der Akkumulatorbatterie (2) anfällt, die von einander zu trennen sind, insbesondere im Wesentlichen vollständig. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtskraft pro Fläche der Akkumulatorbatterie, im Bereich von 1 Tonne bis mehrere Tausend Tonnen einzurichten ist, insbesondere bis zu etwa 500 bis 600 Tonnen, insbesondere etwa 500 bis etwa 50.000 kg/ cm2, insbesondere etwa 4000 kg/ cm2.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verformungsgrad der Akkumulatorbatterie (2) durch die Presseinrichtung (3) ins besondere liegt bei etwa 20 % bis etwa 99%, insbesondere etwa 50% bis etwa 98%, insbesondere etwa 80% bis etwa 95%.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssiganteil (5) durch ein Filtermittel (11) zum Durchlässen des Flüssiganteils, insbesondere ein Lochplattenmittel (12), austritt, insbesondere zu pressen ist, wobei an die Flüssigableiteinrichtung (7), insbesondere Filtermittel (11), insbesondere Auf fang- und/oder Ablaufkanäle für den Flüssiganteil (5) angeschlossen ist, insbesonde re in einem unteren Endbereich (13) der Presseinrichtung (3).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressenmittel (4) und eine untere Gegenplatte (14), insbesondere umfassend das Filtermittel (11) zum Durchlässen des Flüssiganteils (5), insbesondere Lochplat tenmittel (12), korrespondierend ausgebildete Oberflächen (15, 16) aufweisen, insbe sondere ausgestattet mit Presszähnen (17) und/oder Pressmulden (18).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Festanteil (6) der Akkumulatorbatterie (2) umfassend Bleche und/oder Eisen und/oder Nickel und/oder Legierungen umfassend Eisen und/oder Nickel ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2) ein pastöses Dunkelmassenliquid aufweist, insbesondere umfassend Kobalt und/oder Nickel und/oder Mangan und/oder Graphit.

10. Verwendung einer Vorrichtung (1) umfassend eine Presseinrichtung (3) zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie (2), nach einem der An sprüche 1 bis 9, insbesondere einer in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse (8) angeordneten Pressenmittel (4), wobei mit mindestens einem insbesondere beweglichen Pressenmittel (4) die Akkumulatorbatterie (2) zusammenzupressen ist, insbesondere im Wesentlichen nahezu vollständig, wodurch ein Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2) und ein Festanteil (6) der Akkumulatorbatterie (2) vonei nander zu trennen sind, insbesondere im Wesentlichen vollständig, insbesondere mit einer insbesondere integrierten Flüssigableiteinrichtung (7) für den Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2).

11. Verfahren zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie (2) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbe sondere eines Lithium-Ionen Akkumulators, wobei durch eine Presseinrichtung (3), insbesondere mit zumindest einem bewegli chen Pressenmittel (4), eine eingesetzte Akkumulatorbatterie (2) derart zusammen gepresst wird, dass ein Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2) und ein Festan teil (6) der Akkumulatorbatterie (2) zu einem überwiegenden Teil voneinander ge trennt werden, insbesondere im Wesentlichen vollständig, insbesondere mit einer insbesondere integrierten Flüssigkeitsableiteinrichtung (7) für den Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie (2).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssiganteil (5) der Akkumulatorbatterie, der insbesondere eine Dunkelmassenliquid aufweist, insbesondere umfassend Kobalt und/oder Nickel und/oder Mangan und/oder Graphit, durch ein Filtermittel (11), insbesondere ein Lochscheibenmittel (12), abfließt, insbe sondere gepresst wird und insbesondere durch eine anschließend angebrachte Flüs sigableiteinrichtung (7) für den herausgepressten Flüssiganteil (5) der abfließt. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinrichtung (3) in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse (8) eingerichtet wird, und austretende Dämpfe zu einem überwiegenden Teil, insbesondere im Wesentlichen vollständig, durch ein vorbestimmtes Gasableitmittel (9) abtransportiert werden, insbesondere mit einer zugeordneten Absaugvorrichtung (10) abgesaugt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsanteil zur Weiteraufarbeitung, insbesondere in einem Hüttenwerk, weiterzutransportiert wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Festanteil in ein nachfolgendes Zerkleinerungswerk eingebracht und/oder einer Brickettierung zugeführt wird, insbesondere zur Weiterverarbeitung in einem Stahlwerk und/oder Recyclingwerk.

Description:
Vorrichtung zum Bearbeiten und/oder Verwerten, Verwendung und Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Ak kumulatorbatterie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Verwendung nach dem Oberbegriff von Anspruch 10 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff von An spruch 11.

Die bekannten Verfahren zum Weiterverwerten und/oder Recyclen einer Akkumulatorbatterie beruhen auf dem aufwendigen Auseinandernehmen, was sehr zeitauf wendig ist und häufig nicht vollständig gelingt. Andererseits ist ein direktes Zer schneiden bzw. Shreddern gefährlich, da es zu Explosionen kommen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und sichere Bearbeitung und/oder Verwertung einer Akkumulatorbatterie zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie, insbesondere eines Lithium-Ionen Akkumulators, umfas send eine Presseinrichtung, insbesondere mit zumindest einem beweglichen Pres senmittel, so dass eine eingesetzte Akkumulatorbatterie derart zusammenzupressen ist, dass ein Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie und ein Festanteil der Akkumula torbatterie anfällt, die voneinander zu trennen sind, insbesondere im Wesentlichen vollständig, insbesondere mit einer insbesondere integrierten Flüssigkeitsableitein- richtung für den Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie.

Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich erstaunlicherweise gezeigt, dass durch ein Zusammenpressen unter hohem Pressdruck eine gute Trennung von Materialien der Akkumulatorbatterie in einer schnellen und sicheren Vorgehensweise möglich ist.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Das System ist weiter abgesichert, dass es vorzugsweise im Wesentlichen komplett eingekapselt ist, somit einen Schutz gegen Dämpf oder auch eine Explosionsgefahr bietet und arbeitet mit einer Absaugung, die verhindert, dass Dämpfe und/oder Kleinstpartikel austreten können. Im Gegensatz zum bekannten Shreddern von Ak kumulatorbatterien entsteht bei dem vorliegenden Verfahren keine Wärme. Die ent stehenden Flüssiganteil und Festanteil werden somit einfach und schnell getrennt, so dass auch größere Durchsatzmengen eingesetzt werden können. Der Flüssigkeitsan teil umfasst insbesondere auch pastöse Anteile, insbesondere ein schwarzes Liquid, das insbesondere durch ein Filtermittel, das je nach Bedarf hinsichtlich seiner Durch lassfunktion an die im Flüssigkeitsanteilenthaltenen pastösen oder kleinteilig mitge schwemmten Teile, angepasst werden kann, abgetrennt werden kann, insbesondere eine Lochscheibe, die sich insbesondere an einer unteren Gegenplatte zu einem oberen Pressmittel befindet. Wenn der Flüssiganteil hindurchgedrückt wird, erfolgt eine Weiterleitung durch Ablaufmittel, insbesondere Auffang- und/oder Ablaufkanäle. Der zurückbleibende Festanteil der Akkumulatorbatterie, der im Wesentlichen tro cken ist und der die nicht durch den Filter laufenden Materialien umfasst, wird vor zugsweise nachverkleinert und dem Wertstoffkreislauf zugeführt.

Vorteilhaft ist es, wenn die Presseinrichtung in einem Gehäuse eingerichtet ist, das im Wesentlichen geschlossenen, insbesondere im Wesentlichen gasdicht, eingerich tet ist, so dass ein Austreten von Dämpfen im Wesentlichen insbesondere lediglich durch ein vorbestimmtes Gasableitmittel vorgesehen ist, insbesondere mit einer zu geordneten Absaugvorrichtung.

Vorteilhaft ist es, wenn ein bewegliches Plattenmittel von einem Pressmittel zu betätigen ist zur Ausübung eines vorbestimmten Pressdrucks, so dass ein Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie und ein Festanteil der Akkumulatorbatterie anfällt, die vonei nander zu trennen sind, insbesondere im Wesentlichen vollständig.

Vorteilhaft ist es, wenn der Pressdruck entspricht einer Gewichtskraft pro Fläche der Akkumulatorbatterie, im Bereich von 1 Tonne bis mehrere Tausend Tonnen einzu- richten ist, insbesondere bis zu etwa 500 bis 600 Tonnen, insbesondere etwa 500 bis etwa 50.000 kg/ cm 2 , insbesondere etwa 4000 kg/ cm 2

Vorteilhaft ist es, wenn ein Verformungsgrad der Akkumulatorbatterie durch die Pres seinrichtung insbesondere liegt bei etwa 20 % bis etwa 99%, insbesondere etwa 50% bis etwa 98%, insbesondere etwa 80% bis etwa 95%.

Vorteilhaft ist es, wenn der Flüssiganteil durch ein Filtermittel zum Durchlässen des Flüssiganteils, insbesondere ein Lochplattenmittel, austritt, insbesondere zu pressen ist, wobei an die Flüssigableiteinrichtung, insbesondere Filtermittel , insbesondere Auffang- und/oder Ablaufkanäle für den Flüssiganteil angeschlossen ist, insbesonde re in einem unteren Endbereich der Presseinrichtung.

Vorteilhaft ist es, wenn das Pressenmittel und eine untere Gegenplatte, insbesonde re umfassend das Filtermittel zum Durchlässen des Flüssiganteils, insbesondere Lochplattenmittel, korrespondierend ausgebildete Oberflächen aufweisen, insbeson dere ausgestattet mit Presszähnen und/oder Pressmulden.

Vorteilhaft ist es, wenn der Festanteil der Akkumulatorbatterie umfassend Bleche und/oder Eisen und/oder Nickel und/oder Legierungen umfassend Eisen und/oder Nickel ausgebildet ist.

Vorteilhaft ist es, wenn der Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie ein pastöses Dun kelmassenliquid aufweist, insbesondere umfassend Kobalt und/oder Nickel und/oder Mangan und/oder Graphit.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung umfassend eine Presseinrichtung zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere einer in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse angeordneten Pressen mittel, wobei mit mindestens einem insbesondere beweglichen Pressenmittel die Akkumulatorbatterie zusammenzupres sen ist, insbesondere im Wesentlichen nahezu vollständig, wodurch ein Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie und ein Festanteil der Akkumulatorbatterie voneinander zu trennen sind, insbesondere im Wesentlichen vollständig, insbesondere mit einer ins besondere integrierten Flüssigableiteinrichtung für den Flüssiganteil der Akkumula torbatterie.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere eines Lithium-Ionen Akkumulators, wobei durch eine Presseinrichtung, insbesondere mit zumindest einem beweglichen Pressenmittel, eine eingesetzte Akkumulatorbatterie derart zusammengepresst wird, dass ein Flüs siganteil der Akkumulatorbatterie und ein Festanteil der Akkumulatorbatterie zu einem überwiegenden Teil voneinander getrennt werden, insbesondere im Wesentli chen vollständig, insbesondere mit einer insbesondere integrierten Flüssigkeitsab- leiteinrichtung für den Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie.

Vorteilhaft ist es, wenn der Flüssiganteil der Akkumulatorbatterie, der insbesondere eine Dunkelmassenliquid aufweist, insbesondere umfassend Kobalt und/oder Nickel und/oder Mangan und/oder Graphit, durch ein Filtermittel, insbesondere ein Loch scheibenmittel, abfließt, insbesondere gepresst wird und insbesondere durch eine anschließend angebrachte Flüssigableiteinrichtung für den herausgepressten Flüs siganteil der abfließt.

Vorteilhaft ist es, wenn die Presseinrichtung in einem im Wesentlichen geschlosse nen Gehäuse eingerichtet wird, und austretende Dämpfe zu einem überwiegenden Teil, insbesondere im Wesentlichen vollständig, durch ein vorbestimmtes Gasableit- mittel abtransportiert werden, insbesondere mit einer zugeordneten Absaugvorrich tung abgesaugt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn der Flüssigkeitsanteil zur Weiteraufarbeitung, insbesondere in einem Hüttenwerk, weiterzutransportiert wird. Vorteilhaft ist es, wenn der Festanteil in ein nachfolgendes Zerkleinerungswerk ein gebracht und/oder einer Brickettierung zugeführt wird, insbesondere zur Weiterverar beitung in einem Stahlwerk und/oder Recyclingwerk.

Vorteilhaft ist es, wenn die Presseinrichtung in einem im Wesentlichen geschlosse nen Gehäuse eingerichtet wird, und austretende Dämpfe im Wesentlichen aus schließlich durch ein vorbestimmtes Gasableitmittel abtransportiert werden, insbe sondere mit einer zugeordneten Absaugvorrichtung abgesaugt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Ansicht,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in schematischer Ansicht zum Bearbeiten und/oder Verwerten einer Akkumulatorbatterie 2, der schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, insbesondere einem Lithium-Ionen Akkumulator, umfassend eine Presseinrichtung 3, wobei mit mindestens einem beweglichen Pressenmittel 4 die Akkumulatorbatterie 2 zusammenzupressen ist, im Wesentlichen nahezu vollständig, wodurch ein Flüssiganteil 5 der Akkumulatorbatterie 2 und ein Festanteil 6 der Ak kumulatorbatterie 2 zu trennen ist, mit einer Flüssigableiteinrichtung 7 für den Flüs siganteil 5 der Akkumulatorbatterie 2, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei die Pres seinrichtung 3 in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse 8 eingerichtet ist, das ein Austreten von Dämpfen im Wesentlichen lediglich durch ein vorbestimmtes Gasableitmittel 9 erlaubt, insbesondere mit einer zugeordneten Absaugvorrichtung 10, wobei ein bewegliches Plattenmittel 7, von einem Pressmittel 8 zu betätigen ist zur Ausübung des Pressdrucks, wobei der Flüssiganteil 5 durch ein Filtermittel 11 zum Durchlässen des Flüssiganteils, insbesondere ein Lochplattenmittel 12, zu pres sen ist, an das die Flüssigableiteinrichtung 7, insbesondere Auffang- und/oder Ablaufkanäle, für den Flüssiganteil 5 angeschlossen ist, insbesondere in einem unteren Endbereich 13 der Presseinrichtung 3. Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in Seitenansicht, eine Akkumula torbatterie ist beispielhaft eingesetzt und es wird ein beispielhafter Pressdruck auf die Akkumulatorbatterie ausgeübt.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in Seitenansicht, wobei eine bei- spielhafte Akkumulatorbatterie zusammengedrückt wurde und ein Flüssiganteil durch Filtermittel 11, wie in Fig. 1 dargestellt, herausgetreten ist, bis zu schematisch ange deuteten Flüssigableiteinrichtungen 7, insbesondere Auffang- und/oder Ablaufkanälen. Ein Festanteil 6 verbleit zwischen den Pressmittel und einer unteren Gegenplatte 14 und kann anschließend herausgenommen und anschließend einer Weiterverwer- tung, einem Recycling zugeführt zu werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Vorrichtung zum Bearbeiten und/oder Verwerten

2 Akkumulatorbatterie

3 Presseinrichtung

4 bewegliches Pressenmittel

5 Flüssiganteil

6 Festanteil

7 Flüssigableiteinrichtung

8 Gehäuse

9 Gasableitmittel

10 Absaugvorrichtung 11 Filtermittel 12 Lochplattenmittel

13 Endbereich

14 Gegenplatte

15 Oberfläche

16 Oberfläche

17 Presszahn

18 Pressmulde