TR201816485T4 - Kullanılmış bataryaların, özellikle yeniden şarj edilebilir bataryaların işlem görmesi için geri dönüştürme yöntemi ve batarya işleme tesisi - Google Patents

Abstract

Buluş, İstem 1'in genel kavramına göre olan, kullanılmış bataryaların, özellikle kullanılmış lityum bataryaların, örneğin lityum iyon bataryaların işlem görmesi için öngörülen bir yöntem ile ilgilidir. Bir ikinci öğeye göre, buluş, İstem 9?un genel kavramına göre olan, kullanılmış bataryaların işlem görmesi için, özellikle kullanılmış lityum bataryaların işlem görmesi için öngörülen bir batarya işleme tesisi ile ilgilidir.

Description

Tarifnamede belirtilen, tercih edilen uygulama sekilleri bulusun bu ögesine de iliskindir.

Ufalama ve kurutma tercihen sadece tek bir konteynerin, özellikler ufalama tertibatinin içinde yapilmaktadir. Baska bir ifadeyle, ufalama ve kurutma, bir konteynerin içinde es zamanli olarak negatif basinç altinda gerçeklestirilmektedir. Bunda avantajli olan, ufalama için beslenen ve isi enerjisine dönüstürülen isi enerjisinin, elektrolit buharlastirilirken emiliyor ve bu sekilde disari tasiniyor olmasidir. Böylece bir yandan ufalanmis malzemenin asiri isinmasi önlenmektedir, diger yandan kurutma için bir isiticidan feragat edilebilmektedir.

Vakumun, bir jet pompa vasitasiyla en fazla 300 hPa olan bir mutlak basinç tarafindan olusturulmasi, özellikle elverislidir. Jet pompalar, özellikle jet ortami uygun sekilde seçildiginde, pompalanarak çikartilacak agresif gazlara karsi büyük ölçüde duyarsizdir.

Bir sivi olan jet ortaminin en az 8, özellikle en az 9, örnegin en az 12 olan bir pH- degerine sahip olmasi, elverislidir. Bu durumda, pompalanarak çikartilan gazin istenmeyen bilesenleri ayrisabilmektedir veya reaksiyona girerek daha az zararli maddelere dönüsebilmektedir. Böylece, örnegin karbonikasitdimetilester ve / veya karbonikasitetilmetiIester, bir sabunlastirma reaksiyonu yoluyla, parçalanabilmektedir.

Jet ortaminda ihtiva edilen olasi hidrojen florür, bazik ortamda, bir asit-baz- reaksiyonunda, tehlikesiz bir tuza dönüstürülebilmektedir.

Jet ortami, tercihen bir flüor çöktüren maddeyi ihtiva etmektedir. Onegin, jet ortami, sodyum karbonat, potasyum karbonat veya kalsiyumkarbonat ihtiva edebilmektedir. Bir flüor baglantisi, özellikle hidrojen florür ile reaksiyonda olusan tuzlar tercihen ayrilmaktadir, özellikle süzülerek çikartilmaktadir veya çökeltilerek çikartilmaktadir. Bu sekilde, hidrojen florürün ve baska zehirli flüor içerikli bilesiklerin, ortama verilmesi en azindan büyük ölçüde önlenmektedir.

Kurutma tercihen en fazla 80°C olan bir sicaklikta yapilmaktadir. Bu durumda neredeyse hiç hidrojen florür olusmamaktadir. Bu, batarya isleme tesisinin ömrünü uzatmaktadir ve çevreye yönelik tehlikeyi azaltmaktadir.

Tercih edilen bir uygulama sekline göre, yöntem, elektrolitin bilesenlerinin sogutma ve / veya basinç arttirma yoluyla, bir elektrolit yogusugu olusacak sekilde yogunlastirilmasi adimlarini kapsamaktadir. Ornegin yogunlastirma, gaz akisi bakimindan, kurutucu ile vakum pompasinin arasinda yer alan bir yerde gerçeklestirilmektedir. Kurutucudan gelen gazlar, bu nedenle, bu durumda ilk önce, vakum pompasina ulasmadan önce, bir kondansatörden geçmek zorundadir. Bu, kurutma esnasinda olusan gazin içinde bulunan gaz halindeki elektrolitin, geriye kalan gaz pompaya ulasmadan önce, en azindan bir agirlikli oranda, kondansatörün içinde ayilmasina yol açmaktadir. Bu sekilde elektrolit geri kazanilabilmektedir. Ustelik, vakum pompasinin içinden gaz akisi azalmaktadir, bu da onun ömrünü uzatmaktadir ve onun enerji tüketimini azaltmaktadir.

Tercih edilen bir uygulama sekline göre, yöntem, alternatif olarak, kompresör ünitesinden önce veya sonra, uçucu organik bilesenlerin bir aktif karbon filtresinde adsorpsiyonu yoluyla gaz temizleme adimini kapsamaktadir.

Tercihen, bulusa uygun olan yöntem alternatif veya ilave olarak, kurutma esnasinda olusan gazin, o vakum pompasina ulasmadan önce, temizlenmesi adimini kapsamaktadir. Bu, örnegin gazin bir aktif karbon filtresinden ve / veya içerisinde hidrojen florür ile reaksiyona giren maddelerin, örnegin bir kalsiyum tuzunun mesela kalsiyum karbonatin veya bir potasyum tuzunun mesela potasyum karbonatin ihtiva edildigi bir filtreden geçmesi yoluyla da yapilabilmektedir.

Baglayicinin ayristigi yüksek sicaklikta kurutma, tercihen, olusan ayrisma gazlari, düsük sicaklikta kurutma esnasinda olusan gazlar ile karismayacak sekilde yapilmaktadir. Yüksek sicaklikta kurumanin ve düsük sicaklikta kurutmanin farkli basinçlarda yapilmasi mümkündür. Ornegin, yüksek sicaklikta kurutma normal basinçta yapilabilmektedir.

Aktif malzemeden, bataryalar çalisiyorken elektro-kimyasal olarak reaksiyona giren madde anlasilir. Aktif malzeme tasiyicisindan, özellikle, onun üzerine aktif malzemenin partiküller seklinde uygulanmis oldugu bir tasiyici folyo anlasilir. Tasiyici folyoda örnegin alüminyumdan veya bir alüminyum alasimindan imal edilmis olan bir folyo söz konusudur. Baglayici, aktif malzemeyi tasiyici ile birbirine baglayan maddedir, baglayici örnegin polivinilidenflorür ihtiva etmektedir.

Bataryalar ufalaniyorken sivi nitrojenin eklenmesi, elverislidir. Bu, ufalama makinesini ve ufalanmis malzemeyi sogutmaktadir ve üstelik atmosferden oksijeni ve su buharini disari itmektedir.

Ufalamanin - 40 °C olan çiylenme noktasinda ve / ve ya en fazla 40 hPa, özellikle en fazla 15 hPa olan bir oksijen kismi basincinda yapilmasi, elverislidir.

Tercih edilen bir uygulama sekline göre, yöntem, özellikle bir ikinci ufalama kademesi ve / veya hava jetli süzme ile, bir aktif malzeme fraksiyonu ve bir tasiyici fraksiyonu olusacak sekilde, sert parçalarin ayrilarak çikartilmasi ve / veya aktif malzemenin tasiyicidan ayrilmasi, ve aktif malzeme fraksiyonunun ve tasiyici fraksiyonunun ilgili nakliye konteynerlerinin içine ayri olarak ambalajlanmasi adimlarini kapsamaktadir. Bu nakliye konteynerlerinin hava geçirmez sekilde tesekkül edilmis olmasi, elverislidir. Aktif malzeme fraksiyonu ile tasiyici fraksiyonun ayrilmasi ile, genelde izinler almadan bir nakliye mümkün olmaktadir. Bir diger avantaj, bu sekilde ayrilan fraksiyonlarin sadece düsük bir tehlikeyi arz ediyor olmasidir.

Ufalanmis malzemenin nakliye konteynerinden çikartilmasi tercihen vakum altinda ve / veya koruyucu gaz altinda gerçeklestirilmektedir.

Ufalanmis malzemenin vakum altinda nakliye konteynerinin içine doldurulmasi mümkündür, ancak gerekli degildir. Nakliye konteynerinin bir vakumlu konteyner, özellikle bir havasi bosaltilmis vakumlu konteyner olmasi, böylece nakliye konteynerinin içinde, kapatildiktan sonra, bir negatif basincin veya vakumun hakim olmasi, elverislidir.

Alternatif olarak, nakliye konteyneri bir etkisiz gaz ile doldurulabilir.

Tercih edilen bir uygulama sekline göre, yöntem, en az bir dakika süreyle 100 hPailik bir basincin altina düsülecek sekilde gerçeklestirilmektedir.

Tercih edilen bir batarya isleme tesisinde, ayirma ünitesi ile kurutucu tertibat ortak bir standart konteynerin içine düzenlenmistir. Bunun sagladigi avantaj, batarya isleme tesisinin özellikle kolay tasinabiliyor olmasidir.

Kurutma tertibati, ufalanmis malzemeyi, bir elektrolit muhtevasi bir elektro-kimyasal reaksiyon imkansiz olacak kadar az oluncaya kadar olan bir süre boyunca kurutmak üzere konfigüre edilmistir. Kurutma tertibati, kesikli çalistirildiginda, ki bu mümkün olan bir uygulama seklini teskil etmektedir, kurutma, örnegin ön tanimli bir süre boyunca yapilmaktadir. Alternatif veya ilave olarak, kurutma tertibatinin atmosferindeki organik maddeler, örnegin organik karbonatlar muhtevasi sürekli ölçülmektedir ve ön tanimli bir esik konsantrasyonun altina düsüldügünde, kurutma sona erdirilmektedir.

Tercih edilen bir uygulama sekline göre, batarya isleme tesisi, özellikle vakum sistemi, kurutucunun içindeki atmosferde buluna organik bilesenleri, özellikle organik karbonatlari, örnegin dimetilkarbonati, etilmetilkarbonati ve / veya etilenkarbonati yogunlastirmak üzere konfigüre edilmis olan bir kondansatörü kapsamaktadir.

Kondansatöre yogunlastirma tertibati veya kondenser de denilebilmektedir.

Kondansatör, tercihen, malzeme akis istikametine dogru, onun vasitasiyla kurutucunun bosaltildigi bir vakum pompasinin arkasina düzenlenmistir. Kondansatörün, tercihen en fazla 90°C, tercihen en fazla 80°C, özellikle en fa zIa 70°C olan bir sicakliga sogutulmus olmasi, elverislidir. Sogutma zahmetini az tutmak için, kondanatör, sayet sogutuluyor ise, en az -10*C, özellikle en az 10 °C olan bir si cakliga sogutulmaktadir.

Kurutma tertibatinin bir karistiriciya, örnegin bir ankraj tipi karistiriciya ve onun karistirma çubuklarinin bir karistirma milinin enine dogru takilmis oldugu bir çubuklu karistiriciya sahip olmasi, elverislidir. Alternatif veya ilave olarak, karistirici, kurutucuyu bir bütün olarak hareket ettiren bir harici karistiricidir.

Batarya isleme tesisi, kurutma tertibatinin içinde bir vakumun olusturulmasi için kurutma tertibatina baglanmis olan bir vakuma sistemine sahiptir. Vakum sisteminin de standart konteynerin içine düzenlenmis olmasi, özellikle elverislidir. Standart konteynerde tercihen ISO-standardi 668'ye uygun olan bir konteyner, tercihen bir 40 inçlik konteyner veya bir 20 inçlik konteyner söz konusudur.

Vakum sistemi örnegin, onda, bir negatif basincin olusturulmasi için bir jet ortaminin kullanildigi bir jet pompayi kapsamaktadir.

Ufalama ünitesinin, kurutucu tertibatin içine düzenlenmis olmasi, elverislidir. Baska bir ifadeyle, bu durumda, onun içerisinde bataryalarin hem ufalandigi ve onun içerisinde ufalanmis malzemenin kurutuldugu bir konteyner mevcuttur. Her iki proses de es zamanli ve vakum altinda cereyan etmektedir. Bu durumda bir karistiricidan feragat edilebilmektedir.

Batarya isleme tesisi tercihen, bir sert metali ayirarak çikartma tertibatini ve / veya bir hafif fraksiyonu ayirarak çikartma tertibatini, özellikle bir ikinci ufalama kademesi ve / veya hava jetli süzme ile, bir aktif malzeme fraksiyonu ve bir tasiyici fraksiyon olusacak sekilde, aktif malzemenin tasiyicidan ayrilmasi için öngörülen bir ayirma tertibatini, ve tercihen aktif malzeme fraksiyonunun ve tasiyici fraksiyonun ayri olarak doldurulmasi için bir ikinci doldurma tertibatini kapsamaktadir. Bu doldurma tertibatinin, negatif basinç altinda ve / veya etkisiz gaz altinda doldurma yapmak üzere, ancak en azindan toz geçirmez sekilde tesekkül edilmis olmasi, elverislidir.

Bir sert metali ayirarak çikartma tertibatindan, özellikle, isletim sisteminin, batarya hücresi kilifinin ve elektrik kontaklarinin periferik bilesiklerinin fragmanlarinin ayrilarak çikartilmasi için öngörülen bir tertibat anlasilir. Sert metali ayirarak çikartma tertibati örnegin bir miknatisli ayirma tertibatini ve / veya bir elegi, özellikle bir enine akis elegini ve I veya bir zik-zak-elegi kapsamaktadir. Ayirma tertibatindan özellikle separatör folyosunun ayrilmasi için öngörülen bir tertibat anlasilir.

Hafif fraksiyonu ayirarak çikartma tertibati tercihen bir zik-zak-elegi ve / veya bir hava separatörünü kapsamaktadir, burada, havanin, dolastirilarak tasinmasi elverislidir. Bu, çevrenin, sagliga zarar veren toza maruz kalmasini azaltmaktadir.

Ikinci doldurma tertibati ile ayirma tertibati, tercihen, ortak bir standart konteynerin, örnegin yukarida tarif edilen birinci standart konteynerin veya bir ikinci standart konteynerin içine düzenlenmistir. Konteynerin toz geçirmez sekilde kapsüllenmis olmasi, elverislidir.

Batarya isleme tesisi tercihen ufalama ünitesi ile deaktivasyon tertibatinin, özellikle kurutma tertibatinin arasinda bir hava kilidini kapsamaktadir. Örnegin bir dairesel vanali kilit veya bir düz sürgü söz konusudur. Hava kilidi ile, deaktivasyon tertibatinin, özellikle kurutma tertibatinin içine gaz tasinmasi azaltilmaktadir. Hava kilidi, tercihen dozaj kilidi olarak tesekkül edilmistir. Bu sekilde, deaktivasyon ünitesi, ufalama ünitesi çalisiyorken, bosaltilabilmektedir.

Ufalama ve kurutma farkli konteynerlerin içinde yapiliyor ise, batarya isleme tesisi tercihen toz geçirmez olan, özellikle gaz geçirmez olan bir konveyörü kapsamaktadir, söz konusu bu konveyör, ufalama tertibati ile kurutma tertibatini birbirine baglamaktadir. Çapi en az 0,1 mikrometre olan bütün partiküllerin en fazla agirlikça % Sri, konveyörü çevreye dogru terk ettiginde, bir konveyör toz geçirmez olarak kabul edilmektedir.

Kurutma baslangici ile sonu arasindaki kurutma süresini azaltmak için, kurutma tertibatinin bir isiticiyi kapsiyor olmasi elverislidir. Isiticida, tercihen pompalarin sikistirma isisini ve yogunlastirma isisini kurutucunun içine tasiyan bir kondüktif veya bir konvektif isitici söz konusu olabilmektedir.

Kurutma tertibati en az bir kuru çalisan vakum pompasina, tercihen sadece kuru çalisan vakum pompalarina sahip oldugunda, geri kazanilan elektrolitin kalitesinin 'ozellikle yüksek oldugu görülmüstür.

Vakum sisteminin pompa gücü, 300 hPa'da, saat basina, kurutma tertibatinin iç alaninin hacminin en az bes mislisi kadardir. Bu sekilde, kurutma süresi az tutulabilmektedir.

Ustelik -tercih edilen bir uygulama sekline göre öngörüldügü gibi - kurutma tertibati, 400 hPaida kendilerinin hacimsel akis miktari ve kendilerinin maksimum olarak ulasilabilen minimum basinci bakimindan farklilik arz eden en az iki vakum pompasina sahip oldugunda, kurutma süresi azaltilabilmektedir. Böylece, iki vakum pompasindan bir tanesi tercihen ( yüksek bir hacimsel akis gücüne, ancak düsük bir minimum basinca sahiptir. Maksimum olarak ulasilabilen minimum basinç, pompa ile ulasilabilen en küçük basinçtir. Bu durumda, pompalarin, kendilerinin optimum çalisma araliginda kullanilmasi mümkündür. Malzeme akis istikametine dogru birinci pompalar, düsük basinçlarda yüksek bir hacimsel akis miktari saglamaktadir, onlarin arkasinda yer alan pompalar ise, daha düsük hacimsel akis miktarlarini ortam basincina dogru sikistirmaktadir.

Ornegin vakum sistemi, en az bir kuru çalisan devridaim pistonlu pompaya ve / veya en az bir kuru çalisan vidali vakum pompasina sahiptir.

Ufalama ünitesi tercihen, ufalanmis malzemenin maksimum büyüklügünün sinirlandirilmasi için öngörülen bir yer süzgecine sahiptir. Bu, ufalanmis malzemenin islenmeye devam edilmesini kolaylastirmaktadir ve ufalanmis malzemenin, batarya fragmanlarindaki kisa devrelerden dolayi, sonradan isinmasi ve kendi kendini tutusturmasi riskini azaltmaktadir. Yer süzgeci tercihen en fazla 35 mm olan bir göz büyüklügüne sahiptir.

Etkisiz gazin kurutma tertibatina beslenmesi için, söz konusu kurutma tertibati tercihen, kurutma tertibatinin bir iç alaninin içine etkisiz gazin beslenmesi için öngörülen bir etkisiz gaz besleme tertibatina baglanmis olan bir giris valfina sahiptir. Ozellikle sivilastirilmis, yani 22°C ve 1013 hPa 'da gaz halinde olan, sicakligi en fazla -30°C olan bir etkisiz gaz beslenmektedir. Ayni amaç için, ufalama tertibati, alternatif veya ilave olarak, kurutma tertibatinin bir iç alaninin içine etkisiz gazin beslenmesi için öngörülen bir etkisiz gaz besleme tertibatina baglanmis olan bir besleme valfina sahiptir. Etkisiz gaz besleme tertibati tercihen sivilastirilmis etkisiz gazin saglanmasi içindir.

Bir oksijen konsantrasyonunun ölçülmesi için, özellikle bir patlama sinirinin asilip asilmadiginin belirlenmesi için, ufalama ünitesi, ufalama ünitesinin içinde bir oksijen konsantrasyonunun saptanmasi için öngörülen bir oksijen saptama tertibatina sahiptir.

Batarya isleme tesisi, elektrolitin gaz halindeki bilesenlerin termik veya katalitik olarak yakilmasi için öngörülen bir yakma tertibatina sahip olabilmektedir. Söz konusu bu yakma tertibati, tercihen, malzeme akis istikametine dogru kondansatörün arkasina ve / veya bir atik gaz açikliginin önüne düzenlenmistir. Bu sekilde, elektrolitin bilesenleri, atik gaz açikligindan ortama salinmaktadir.

Batarya isleme tesisi tercihen, kurutma tertibatindan çekilerek çikartilan gaz akimindan partiküllerin giderilmesi için öngörülen bir partikül giderme tertibatina sahiptir. Partikül giderme tertibati örnegin bir siklonu ve / veya bir filtreyi veya aktif karbonu kapsayabilmektedir.

Bulus, asagida, ekli çizimler yardimiyla detayli biçimde açiklanmaktadir. Burada: Sekil 1 Bulusa uygun olan bir yöntemin bir akis diyagramini, Sekil 2 Bulusa uygun olan bir batarya isleme tesisinin bir enine kesitini ve Sekil3 Bulusa uygun olan bir batarya isleme tesisinin opsiyonel olan baska bilesenlerinin bir enine kesitini, Sekil 4 Bulusa uygun olan bir yöntemin, bir ikinci uygulama sekline göre olan bir akis diyagramini göstermektedir.

Sekil 1 bulusa uygun olan bir yöntemin akis diyagramini göstermektedir. Ilk önce bataryalar (10.1, 10.2, ...,) özellikle birden fazla batarya modülünden ya da kendilerinin birden fazla batarya hücresinden olustugu batarya gövdelerinden olusan batarya sistemleri, bir desarj ünitesinde (12) desarj edilmektedir. Ardindan, aksi halde batarya sistemleri geometrik veya gravimetrik nedenlerden dolayi ufalama ünitesinin içine tasinamayacagi için, gerekli olmasi halinde, bir demontaj istasyonunda (14), bataryalarin (10) demontaji gerçeklestirilmektedir. Bunun için, batarya sistemleri açilmaktadir ve modüller/ gövdeler tek tek çikartilabilecek kadar demonte edilmektedir.

Icabinda, hücreler, kontrol elektroniginden de ayrilabilmektedir. Olusan alt üniteler (modüller / Gövdeler ve / veya hücreler (16.1, 16.2, ...), örnegin bir rotoru bulunan bir döner kesicisi ya da statorlari ve birden fazla rotoru bulunan bir ufalayiciyi ya da bir rotoru ve birden fazla rotoru buluna bir kesici degirmeni kapsayan bir ufalama ünitesine (18) beslenmektedir.

Ufalama ünitesi (18), bataryalari (10), örnegin bir koruyucu gaz tüpünden alinan koruyucu gaz (20) altinda ufalamaktadir. Alternatif veya ilave olarak, bir sivi nitrojen kaynagindan (19), nozul marifetiyle, sivi nitrojen eklenebilmektedir. Koruyucu kazda örnegin nitrojen, bir soy gaz, karbondioksit, güldürme gazi veya tercihen zehirli olmayan baska bir gaz söz konusu olabilmektedir.

Ufalama esnasinda, ufalanmis malzeme (24) olusmaktadir, söz konusu bu ufalanmis malzeme, bir kurutma tertibati (26) seklinde olan bir deaktivasyon tertibatina beslenmektedir. Ufalama ünitesi (18) ile kurutma tertibatinin (26) arasina bir hava kilidi (28) düzenlenmistir, söz konusu bu hava kilidi, basinç tertibati (26), iyi yaklasimla, ufalama ünitesinden (18) gaz geçirmez sekilde ayrilmis olacak kadar gaz geçirmezdir.

Kurutma tertibati (26), bir vakum pompasina (30) ahip olan ve vakum olusturan bir vakum sistemine (29) baglanmistir. Kurutma tertibatinin içinde, p26 = 100 hPa olan, zaman zaman 50 hPa'nin altinda olan bir basinç (pze) hakimdir. Mevcut tarifname çerçevesinde, bir vakum pompasindan, özellikle tamamen genel olarak, bir vakum olusturan bir tertibatin anlasildigi hususuna dikkat çekilir. Burada, vakum pompasinin ayni zamanda kompresör olarak etki etmesi, böylece ondan, gazin, ortam basincindan daha büyük olan bir basinç altinda, disari verilmesi, mümkündür ve tercih edilmektedir, ancak gerekli degildir.

Sekil 1'de gösterilen durumda, vakum pompasinda, kurutma tertibatinin (26) içinde bulunan gazi (31) emerek alan ve sikistiran bir kompresör söz konusudur. Alternatif veya ilave olarak, vakum sistemi (29), onda bir sivi seklinde olan bir jet ortaminin, yüksek hizla, venturi-nozulunun içinden geçirildigi bir jet pompasina sahip olabilmektedir. Jet ortami alkaliktir ve en az pH 13 olan bir ph-degerine sahiptir ve örnegin bir % 10'luk potasyum hidroksit çözeltisidir.

Vakum sistemi (29), kurutma tertibati (26) ile vakum pompasinin (30) arasina düzenlenmis olan ve mevcut durumda bir kondansatörü (34) ve / veya bir aktif karbon filtreyi (36) kapsayan bir gaz temizleme tertibatini (32) kapsamaktadir. Kondansatör, -10 karbonikasitetilmetilester yogunlasmaktadir ve bir yogusuk konteynerinin (38) içine verilebilmektedir. Üstelik, olasi mevcut su, dondurularak alinmaktadir. Bir kontrol valfi (40), basinç (p2a) fazla büyük oldugunda açilmak üzere ve pompa devridaimi ile kurutma konteyneri birbirinden dekuple edileceginde kapanmak üzere üzere tesekkül edilmistir.

Kurutulacak malzeme tercihen kurutma esnasinda hareket ettirilmektedir. Bu, örnegin bir ankraj tipi karistirici veya karistirma miline dikey takilmis olan çubuklari bulunan bir çubuklu karistirici gibi bir karistirici (41) ile yapilabilmektedir. Alternatif oalrak bir hareket ettirilebilir kurutma konteyneri ile yapilabilir.

Ufalanmis malzemenin kurutulmasiyla, bir doldurma tertibatina (44) beslenebilen deaktive edilmis ufalanmis malzeme (42) olusmaktadir. Orada, deaktive edilmis ufalanmis malzeme (42) vakum altinda ve / veya koruyucu gaz altinda, bir nakliye konteynerinin (46) içine doldurulmaktadir. Nakliye konteyneri (46) tercihen gaz geçirmezdir. Nakliye konteynerinin (46), nakliye öncesinde, etkisiz gaz ile doldurulmasi, böylece onun normal basinç altinda bulunmasi mümkündür, ancak gerekli degildir.

Alternatif olarak, nakliye konteynerinin vakum altinda kapatilmasi ve nakledilmesi de mümkündür. Nakliye konteynerine alternatif olarak vakum kaynakli bir folyonun, örnegin bir alüminyum kompozit folyonun seçilmesi de mümkündür.

Ufalama ünitesine (18), vakum pompasindan (30) bir durulama hatti (48) hatti üzerinden, koruyucu gaz (20) beslenmektedir. Vakum pompasi (30), tercih edilen bir uygulama seklini teskil eden mevcut durumda oldugu gibi, üstelik kompresör olarak çalisiyorsa, koruyucu gaz, bir basinçli gaz tüpüne (50) çekilebilmektedir. Alternatif veya ilave olarak, koruyucu gaz (20), opsiyonel olarak ilave temizleme isleminden sonra, ortama verilebilmektedir.

Sekil 2, sematik olarak, bulusa uygun olan, içerisine ufalama ünitesinin (18), kurutma tertibatinin (26) ve doldurma tertibatinin (44) düzenlenmis oldugu bir standart konteynere (54) sahip olan bir batarya isleme tesisinin (52) bir enine kesitini göstermektedir (karsilastiriniz Sekil 1). Ufalama ünitesinin (18) arkasina gaz geçirmez olan bir birinci konveyör (56) düzenlenmistir, söz konusu bu birinci konveyör örnegin bir helezoni konveyörü veya bir tüplü zincirli konveyörü kapsamaktadir. Birinci konveyör (56), ufalanmis malzemeyi (24), Sekil 2'de görülmeyen vakum olusturma tertibatina baglanmis olan kurutma tertibatina (26) tasimaktadir. Malzeme akis istikametine dogru kurutma tertibatinin (26) arkasina, tercihen ayni sekilde gaz geçirmez tesekkül edilmis olan ve bir helezoni konveyörü veya bir tüplü zincirli konveyörü ihtiva edebilen bir ikinci konveyör (58) düzenlenmistir. Ikinci konveyör, deaktive edilmis olan ufalanmis malzemeyi (42) doldurma tertibatina (44) tasimaktadir.

Sekil 3, bulusa uygun olan, bir açici ufalayiciyi (60) ve bir elegi (62) kapsayan batarya isleme tesisinin (52) (karsilastiriniz Sekil 1) opsiyonel olan, mevcut uygulama seklinde mevcut olan ünitelerini göstermektedir. Açici ufalayici (60) bir nakliye konteynerini bosaltma tertibatini (64) ihtiva etmektedir, onun vasitasiyla, nakliye konteynerinden (46) deaktive edilmis olan ufalanmis malzeme (42) alinabilmektedir. Açici ufalayici (60), elege (62) beslenen açilacak malzeme (66) olusturmaktadir. Elekte örnegin bir zik-zak- Tercihen, batarya isleme tesisi (52), tercihen malzeme akisinda siniflandirma tertibatinin (74) önünde duran ve hizli çalisan bir ufalama takimini ihtiva eden bir ufalayiciyi kapsamaktadir, burada bir rotor çevresel hizi 1 m/s'den daha büyüktür, tercihen 10 m/s'den daha büyüktür. Bu ufalayici, ufalanmis malzemeyi ufalamaktadir ve ona, elektro-kimyasal olarak aktif olan kaplama, en azindan kismen, tasiyicidan ayrilacak sekilde mekanik uygulama yapmaktadir. Böyle bir ufalayicinin mevcut olmasi, bulusa uygun olan bir batarya isleme tesisinin genel olarak tercih edilen bir bzelligidir.

Elekte, ayirici folyolu ve ince kaplama malzemeli bir ince fraksiyon ve büyük, hafif yapisan kaplamali tasiyici folyolari (alüminyum- ve bakir) bulunan bir agir malzeme fraksiyonu olusmaktadir. Her iki fraksiyon da, kaplama ve ayirici folyo veya kaplama ve metal folyo olarak ayrilmak üzere beher bir elegin üzerine verilmektedir. Olusan fraksiyonlar ayri olarak islenmeye devam edilmektedir.

Açilacak malzeme (66) bir üçüncü konveybr (68) vasitasiyla elege (62) beslenmektedir.

Bir dördüncü koney'or (70), elekten geçirilmis malzemeyi (72), özellikle elegi (62) terk eden hafif fraksiyon malzemesini ve agir fraksiyon malzemesini, bir veya iki siniflandirma tertibatina (74) tasimaktadir. Siniflandirma tertibati (74), tercihen, agir fraksiyon durumunda ayni zamanda ayirma tertibati olarak islev gören bir hava jetli süzgeci kapsamaktadir, Hafif fraksiyon durumunda, aktif malzeme, separatör tarafindan ayrilmaktadir. Ayirma ile bir aktif malzeme fraksiyonu (76) olusmaktadir, söz konusu bu aktif malzeme fraksiyonu bir nakliye konteynerinin (78) içine doldurulmaktadir. Üstelik, bir tasiyici fraksiyon (agir fraksiyon (80) ve bir separatör fraksiyonu (hafif malzeme) olusmaktadir, 0, mevcut uygulama seklinde, bir besinci konveyör (82) ile, tasiyici fraksiyonu (80) bir konteynerin (86) içine dolduran bir doldurma ünitesine (84) tasinmaktadir. Doldurma ünitesi (84), bir ikinci doldurma ünitesi (88) ile birlikte, bir ikinci doldurma tertibatinin parçasidir.

Sekil 4, bulusa uygun olan, iki kurutma tertibatina (26.1, 26.2) sahip olan bir ikinci batarya isleme tesisinin (52) bir akis diyagramini göstermektedir. Kurutma tertibatlarinin istikametine dogru ufalama ünitesinin (18) önünde, hava kilidi (27) bulunmaktadir, söz konusu bu hava kilidi, mevcut durumda, dozaj kilidi olarak tesekkül edilmistir ve onunla, ufalama ünitesi (18), ufalayicinin içindeki gaz atmosferi ortam havasiyla karismadan, doldurulabilmektedir. Malzeme akis istikametine dogru ufalama ünitesinin (18) arkasinda, hava kilidi (28) bulunmaktadir, söz konusu bu hava kilidi, mevcut durumda, dozaj kilidi olarak tesekkül edilmistir ve onun vasitasiyla, kurutma tertibatlari (26.1, 26.2) tek tek veya es zamanli olarak doldurulabilmektedir.

Karistiricilarin (41.1, 41.2) her birisi, metreküp kurutucu hacmi basina en az 4 kW olan, mevcut durumda 5 kW olan bir güce sahiptir. Içeri sokulan mekanik enerji, ilgili kurutma tertibatinin (26.1, 26.2) içinde ihtiva edilen ufalanmis malzemeye (24) aktarilmaktadir.

Mekanik enerjinin bir kismi, ufalanmis malzemenin bilesenlerinin ayrilmasina, örnegin kaplama malzemesinin tasiyici folyodan ayrilmasina yol açmaktadir. Ancak, mekanik gücün agirlikli kismi isi enerjisine dönüstürülmektedir. Bu isi enerjisi, daha ufalanmis malzemenin (24) bileseni olan, buharlasan elektrolit tarafindan emilmektedir.

Kurutma tertibatlarinin (26.i) (i = 1, 2) içinde olusan gazlar ilk önce bir partikül giderme tertibati (90) vasitasiyla, beraberinde sürüklenmis olan partiküllerden temizlenmektedir.

Partiküller yakalanarak bir konteynerin (92) içinde toplanmaktadir ya da dogrudan islenmeye devam edilmektedir. Partikül giderme tertibatinda (90) örnegin bir filtre ve / veya bir siklon söz konusu olabilmektedir.

Akis istikametine dogru partikül giderme tertibatinin (90) arkasina vakum pompasi (30) düzenlenmistr. Gaz akis istikametine dogru vakum pompasinin (30) arkasina veya ona paralel, baska tipte olan en az bir ikinci pompanin düzenlenmis olmasi, elverislidir.

Vakum pompasinin (30) arkasina, içerisinde bir basincin (p34) hakim oldugu bir kondansatör (34) düzenlenmistir. Basinç (p34) büyük ölçüde ortam basinci ile aynidir, yani söz konusu basinç, ortam basincindan örnegin en fazla 100 hPa sapma arz belirgin ölçüde daha büyük oldugu için, özellikle karbonikasitesterleri, özellikle dimetilkarbonat, propilenkarbonat, dietilkarbonast, etilenkarbonat ve etilmetilkarbonat yogunlasarak giderilmektedir. Olusan yogunlasma isisi, sogutma yoluyla disari tasinmaktadir. Burada, kondansatörün, ortam sicakligindan (TUmg) 20 Kelvin'den daha az farkli olan bir sicakliga (T34) sogutulmasi mümkündür. Bunun sagladigi avantaj, ufalanmis malzemenin (24) kurutulmasi için harcanan enerjinin nispeten az olmasidir ve ayni zamanda çok elektrolitin geri kazanilabiliyor olmasidir.

Malzeme akis istikametine dogru kondansatörün (34) arkasina bir aktif karbon filtre (36) düzenlenmis olabilmektedir, ancak bu gerekli degildir. Ustelik, akis istikametine dogru kondansatörün (34) arkasina bir oksidasyon tertibatinin (94) düzenlenmis olmasi mümkündür, onun vasitasiyla, oksitlenebilen malzemenin geriye kalan kalintilari, özellikle elektrolitin organik bilesenleri, katalitik veya termik olarak oksitlenebilmektedir, böylece oksidasyon tertibatindan (94) çikan gaz tehlikesiz bir sekilde ortama verilebilmektedir.

Batarya isleme tesisinin (52) bir doldurma tertibatina (44) sahip olmasi mümkündür, onun vasitasiyla, kurutulmus olan ufalanmis malzeme (24), deaktive edilmis olan ufalanmis malzeme (42) seklinde, bir nakliye konteynerinin (46) içine doldurulabilmektedir. Ancak, batarya isleme tesisinin (52) böyle bir doldurma tertibatina (44) sahip olmamasi da mümkündür.

Kurutma tertibatlarinin (26.1, 26.2) (batarya isleme tesisinin bu uygulama seklinde adece tek bir kurutma tertibatina (26) sahip olmasi da mümkündür) her birisi, bir dozaj- veya y'on saptirma kilidi seklinde olan bir çikis hava kilidine (96.1, 96.2) sahiptir.

Deaktive edilmis olan ufalanmis malzeme (42) örnegin bir silonun (98) içinde ara depolanmaktadir veya dogrudan bir agir malzeme separatörüne (100) beslenmektedir.

Agir malzeme separatörü (100), santimetre küp basina en az 2,6 gram olan bir yogunluga sahip malzemeyi, özellikle alüminyum- ve / veya demir bilesenlerini ayirmak üzere konfigüre edilmistir.

Akabinde, kalan malzeme, bir ufalayicinin (102) içinde ufalanmaya devam edilmektedir ve ondan sonra bir elekte (62), hafif malzeme (108) (separatör ve kaplama malzemesi) ile agir malzeme (110) (tasiyici folyolar ve kaplama malzemesi) seklinde siniflandirilmaktadir. Her iki fraksiyon eiekten geçirilmektedir (74.1, 74.2). Konteynerin (88.3) içinde yeniden degerlendirilebilen alüminyum- ve bakir folyolar, konteynerin (88.1) içinde bir separatör fraksiyonu ve yani sira konteynerlerin (88.4 ve 88.2) içinde saf kaplama malzemesi olusmaktadir, söz konusu kaplama malzemesi, kendisinin büyük saflik derecesinden dolayi, müteakip metalürjik proses adimlarinda islenmeye devam edilebilmektedir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Kullanilmis lityum bataryalarin (10) islem görmesi için öngörülen yöntem olup, asagidaki adimlari kapsamaktadir: (a) bataryalarin (10), ufalanmis malzeme (24) elde edilecek sekilde ufalanmasi, ve özelligi, (c) kurutmanin en fazla 300 hPa olan bir basinçta gerçeklestiriliyor olmasidir ve ufalanmis malzemenin (24), kurutma yoluyla, deaktive edilmis olmasidir, böylece bir elektro-kimyasal reaksiyonun imkansiz olmasidir, ve (d) deaktive edilmis olan ufalanmis malzemenin (42), kurutulduktan sonra, bir nakliye konteynerinin içine doldurulmuyor olmasidir. Istem 1ie uygun yöntem olup, özelligi, su adimdir: kurutma esnasinda olusmus olan gazlarin, özellikle ortam basincinda ve / veya O°C =nin 'üzerinde ve en fazla 50°C olan bir sicaklikta yo gunlastiriliyor olmasidir. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi, su adimlardir: - kurutma esnasinda, kurutma tertibatinin atmosferinde bir organik karbonatlar konsantrasyonunun sürekli izlenmesi, ve - kurutmanin, ancak bir alt patlama sinirinin altina düsüldügünde sona erdirilmesi. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi, - kurutmanin, kurutma süresinin en az % 50'sinde, en fazla 30 hPa olan bir basinçta gerçeklestiriliyor olmasidir ve / veya - kurutma esnasinda bir minimum basincin en fazla 50 hPa olmasidir. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, - kurutma tertibatinin içindeki ufalanmis malzemenin (24, 42), özellikle kurutma tertibatindan çikartiliyorken, bir karistirici vasitasiyla hareket ettiriliyor olmasidir ve - karistirici vasitasiyla, ufalanmis malzemenin (24) kurutulmasi için gerekli olan buharlastirma isisinin en az % 50rsinin, özellikle en az % 80'inin besleniyor olmasidir. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi, - kurutma esnasinda olusan gazlarin emilerek çikartiliyor olmasidir ve /veya - karistirici vasitasiyla hareket ettirmenin, ufalanmis malzemenin (42) kaplama malzemesinin en az agirlikça % 50:si emilerek çikartilacak sekilde uygulaniyor olmasidir. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi, ufalamanin ve kurutmanin sadece bir konteynerin içinde yapiliyor olmasidir. Bataryalarin, özellikle Iityum bataryalarin islem görmesi için öngörülen batarya isleme tesisi olup, sunlari kapsamaktadir: (a) bataryalarin (10), ufalanmis malzeme (24) elde edilecek sekilde ufalanmasi için öngörülen bir ufalama ünitesi (18), (b) ufalanmis malzemenin (24) deaktive edilmesi için bir kurutma tertibati (26) seklinde olan bir deaktivasyon tertibati ve (c) kurutma tertibatinin (26) içinde bir vakumun olusturulmasi için kurutma tertibatina (26) baglanmis olan bir vakum sistemi, (d) burada kurutma tertibati (26), en fazla 80 T: olan bir sicaklikta kurutma yapmak üzere tesekkül edilmistir, özelligi, (e) kurutma tertibatinin (26) en az 300 hPa olan bir vakum olusturmak üzere tesekkül edilmis olmasidir ve (f) malzeme akis istikametine dogru kurutma tertibati ile kondansatör arasina bir partikül separatörünün düzenlenmis olmasidir. Istem 8ie uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, ufalama ünitesinin (18) kurutma tertibatinin içine düzenlenmis olmasidir. Istemier 8 ila 9'dan herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, kurutucudan emilerek çikartilan gaz halindeki elektrolitin yogunlastirilmasi için öngörülen bir kondansatördür, burada malzeme akis istikametine dogru kurutma tertibati ile en az bir pompanin arasina bir partikül separatörü düzenlenmistir. Istemler 8 ila 10'dan herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, ufalama tertibati ile kurutma tertibatini (26) birbirine baglayan bir gaz geçirmez konveyördür. Istemler 8 ila 11'den herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, ufalama ünitesinin (18) önüne bataryalarin (10) beslenmesi için öngörülen bir hava kilididir. Istemler 8 ila 12'den herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, kurutma tertibatinin, isiyi tercihen vakum pompalarinin ve /veya kondansatörün isi çikisindan temin eden bir isiticiyi kapsiyor olmasidir. Istemler 8 ila 135ten herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, kurutma tertibatinin en az bir kuru çalisan vakum pompasina, özellikle 400 hPa'da kendilerinin hacimsel akis miktari ve kendilerinin maksimum olarak ulasilabilen minimum basinci bakimindan farklilik arz eden en az iki vakum pompasina sahip olmasidir. Istemler 8 ila 14iten herhangi birine uygun batarya isleme tesisi olup, özelligi, ufalama ünitesinin, ufalanmis malzemenin maksimum büyüklügünün sinirlandirilmasi için öngörülen bir yer süzgecine sahip olmasidir.