本發(fā)明涉及一種用于回收可充電電池、特別是鋰電池或鈉電池的方法，這些電池含有溶解在導(dǎo)電鹽溶劑中的導(dǎo)電鹽，其中電池優(yōu)選地各自由至少一個(gè)原電池組成，所述原電池具有兩個(gè)極并且含有溶解在導(dǎo)電鹽溶劑中的導(dǎo)電鹽。特別地，可充電電池由多個(gè)原電池組成。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種可充電電池處理系統(tǒng)，特別是鋰可充電電池和/或鈉可充電電池處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于粉碎可充電電池以便獲得粉碎材料的可充電電池粉碎系統(tǒng)、以及(b)用于用洗滌溶劑洗滌粉碎材料以便獲得洗滌液的洗滌裝置。

背景技術(shù)：

1、無法重新使用的可充電電池應(yīng)當(dāng)被回收?；厥丈婕胺蛛x可充電電池中存在的物質(zhì)或化學(xué)元素，以便可以重新使用它們來制造可充電電池或用于其他目的。

2、希望回收過程(也稱為回收)應(yīng)產(chǎn)生的不希望的副產(chǎn)品盡可能地少。特別地，希望回收過程應(yīng)產(chǎn)生的溫室氣體盡可能地少，因?yàn)榭沙潆婋姵氐氖褂迷黾拥脑蛑皇窍Ｍ麥p少由能源供應(yīng)產(chǎn)生的溫室氣體的量。

3、已知各種用于回收可充電電池(特別是鋰可充電電池)的方法，但它們具有的碳足跡相對較大。

4、最重要的是，希望回收盡可能多的可充電電池的組分，由此可以重新使用它們來制造可充電電池。事實(shí)證明這很困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是改進(jìn)可充電電池的回收。

2、本發(fā)明借助于一種用于回收可充電電池的方法來實(shí)現(xiàn)該目的，這些可充電電池特別是鋰充電電池和/或鈉充電電池，每個(gè)電池由至少一個(gè)原電池組成，每個(gè)原電池具有兩個(gè)極并且包含溶解在導(dǎo)電鹽溶劑中的導(dǎo)電鹽，所述方法包括以下步驟：(a)將可充電電池短路至原電池的至少75％、特別是至少90％具有至多0.3伏、特別是至多0.2伏的再生電池電壓，以及(b)然后粉碎可充電電池以獲得粉碎材料。

3、根據(jù)第二方面，本發(fā)明借助于一種可充電電池處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)所述目的，所述系統(tǒng)包括：(a)可選的可充電電池粉碎系統(tǒng)，其用于粉碎可充電電池以獲得粉碎材料，以及(b)高沸點(diǎn)洗出裝置，其用于借助于高沸點(diǎn)餾分溶劑從粉碎材料中洗出導(dǎo)電鹽溶劑、特別是導(dǎo)電鹽溶劑的高沸點(diǎn)餾分，從而獲得高沸點(diǎn)物-溶劑混合物和具有少量高沸點(diǎn)物的粉碎材料。

4、本發(fā)明還通過如下方法來實(shí)現(xiàn)所述目的，該方法包括以下步驟：(a)粉碎可充電電池以獲得粉碎材料，(b)借助于高沸點(diǎn)餾分溶劑、特別是借助于導(dǎo)電鹽溶劑的低沸點(diǎn)餾分來洗出導(dǎo)電鹽溶劑，(c)然后在至多70℃、優(yōu)選地至多60℃，特別是至多50℃的溫度下以及至多300hpa、特別是至多100hpa、優(yōu)選地至多10hpa的壓力下干燥粉碎材料，所述粉碎材料的高沸點(diǎn)餾分已經(jīng)借助于高沸點(diǎn)餾分溶劑洗出，以及(d)然后分離塑料部分、特別是塑料薄膜部分和/或金屬薄膜部分。以這種方式，防止形成大量的氫氟化物，并且便于分離塑料部分和/或金屬薄膜部分。其原因在于高沸點(diǎn)餾分將塑料部分和/或金屬薄膜部分粘附到其他組分上，特別是石墨顆粒和/或含有金屬組分的顆粒上，這使得分離更加困難。該方法優(yōu)選地具有權(quán)利要求1的步驟(a)。針對本發(fā)明的其他方面提到的優(yōu)選實(shí)施例也適用于本發(fā)明。特別地，指示的壓力不必始終低于這些值。

5、在本說明書的上下文中，粘合劑應(yīng)特別地理解為陰極的粘合劑?？沙潆婋姵氐年帢O是放電期間的陰極。

6、堿金屬電池應(yīng)理解為在釋放電能期間堿金屬(特別是鈉或鋰)或堿金屬的化合物從一個(gè)電極遷移到另一個(gè)電極的電池。堿金屬的氧化和/或電荷在此過程中發(fā)生變化是可能的，但不是必要的。

7、堿金屬電池還應(yīng)特別地理解為意指堿金屬可充電電池?？沙潆婋姵貞?yīng)理解為是指可再次充電的電池。鋰電池特別地應(yīng)理解為意指鋰可充電電池，即可再次充電的電池。

8、堿金屬電池的示例是鋰離子可充電電池，諸如氧化鋰鈷可充電電池、鋰聚合物可充電電池、鋰錳可充電電池、鋰鎳鈷錳可充電電池、磷酸鐵鋰可充電電池、磷酸鐵釔鋰(lithium-eisen-yttrium-phosphat-akkumulator)可充電電池、鈦酸鋰可充電電池、鋰金屬聚合物可充電電池和具有金屬鋰的鋰可充電電池，以及鋰空氣可充電電池、鋰硫可充電電池、鈉鎳氯化物高溫電池、鈉硫可充電電池和鈉離子可充電電池。

9、粉碎材料應(yīng)理解為是通過粉碎堿金屬電池產(chǎn)生的材料。

10、當(dāng)提到洗出導(dǎo)電鹽時(shí)，也應(yīng)理解為去除導(dǎo)電鹽的陰離子。也可以說，不是將導(dǎo)電鹽洗出，而是將導(dǎo)電鹽的陰離子洗出。

11、當(dāng)提到石墨時(shí)，本發(fā)明的概括中總是可以包括其他碳構(gòu)型。

12、導(dǎo)電鹽溶劑優(yōu)選地含有碳酸甲乙酯(emc)，即碳酸乙基甲酯(emc)，和/或碳酸二甲酯(dmc)，即碳酸二甲基酯(dmc)，和/或碳酸乙烯酯。

13、使可充電電池短路使導(dǎo)電鹽或?qū)щ婝}的陰離子和/或鋰更容易回收。其原理還不完全清楚。據(jù)推測，再生電池電壓遠(yuǎn)高于0v會導(dǎo)致在粉碎過程中局部積聚熱量，這可以導(dǎo)致導(dǎo)電鹽的分解和/或氫氟化物的形成。此外，在長時(shí)間短路后，最大量的鋰以金屬形式存在，而不是以離子形式存在。

14、應(yīng)注意的是，僅深度放電不會導(dǎo)致再生電池電壓為至多0.2v。深度放電應(yīng)理解為意指從可充電電池消耗電流，直到其容量幾乎完全耗盡，特別是直到它低于最終放電電壓。在深度放電后，可充電電池的能量含量非常低，因?yàn)橐环矫骐姵仉妷捍蠓陆担⑶伊硪环矫婵蓪?shí)現(xiàn)的放電電流非常低。因此，現(xiàn)有技術(shù)的方法僅進(jìn)行深度放電。

15、然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在深度放電之后，能量含量也足夠高，從而能夠?qū)е職浞锏男纬?。在深度放電但未短路的可充電電池的粉碎過程中產(chǎn)生的氫氟化物的量相對較小。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使是導(dǎo)電鹽和/或電解質(zhì)中含有分解產(chǎn)物的少量雜質(zhì)也可以損害制造新的可充電電池的適用性。

16、有些令人驚訝的是，深度放電可以使鋰(如果存在)更容易提取。這是因?yàn)殇?通常以離子形式存在)在去除其他組分的工藝步驟中幾乎不會或不會無意中被去除。

17、再生電池電壓是在指定的再生時(shí)間之后在相應(yīng)原電池處存在的電池電壓，在該再生時(shí)間期間可充電電池的兩極被斷開電連接?？沙潆婋姵氐膬蓸O被斷開電連接的事實(shí)意味著兩極彼此之間是絕緣的，也就是說特別地，兩極之間的電阻至少為1兆歐姆。換句話說，在再生時(shí)間期間，不會從原電池中獲取任何電能。特別地，在再生時(shí)間期間，可充電電池的原電池的兩極不電氣連接。

18、在再生時(shí)間期間，電池電壓增加。即使將可充電電池放電至例如低于0.2v的最終充電電壓將導(dǎo)致再生電池電壓超過0.2v，除非放電或短路進(jìn)行足夠長的時(shí)間。

19、經(jīng)確定，三星于2022年2月制造的可充電電池inr18650-25r在短路1小時(shí)后的電池電壓為0v。再生電池電壓為1v。在短路3小時(shí)后，電池電壓為0v，并且再生電池電壓為0.8v。在短路5小時(shí)后，電池電壓為0v，并且再生電池電壓為0.6v。在短路24小時(shí)后，電池電壓為0v，并且再生電池電壓為0.2v。

20、使可充電電池長時(shí)間短路使得再生電池電壓至多為0.4v、特別是至多0.3v、特別是至多0.2v、并且特別優(yōu)選地至多0.1v，這種長時(shí)間短路也被稱為防再生短路。因此，有利地僅在以防再生方式使短路后再粉碎可充電電池。

21、可以通過將對應(yīng)的可充電電池在再生時(shí)間內(nèi)儲存而不帶外部電負(fù)載并且特別是在1013hpa和23℃下不發(fā)生短路來確定是否發(fā)生了防再生短路。換句話說，即使在再生時(shí)間結(jié)束之前將可充電電池粉碎或以其他方式處理，也可以發(fā)生使可充電電池短路，前提是原電池中的至少75％具有指定的最大再生電池電壓。最重要的是它們是否已經(jīng)短路使得在經(jīng)過再生時(shí)間之后它們不會超過指定的再生電池電壓。

22、再生時(shí)間為12小時(shí)。應(yīng)注意的是，這并不是關(guān)于可充電電池短路的時(shí)長的陳述。特別地，將可充電電池短路12小時(shí)可能夠?qū)е略偕姵仉妷撼^0.2伏。

23、優(yōu)選地，可充電電池被短路的短路時(shí)間為至少8小時(shí)、特別是至少10小時(shí)、優(yōu)選地至少12小時(shí)、特別是至少15小時(shí)、特別是至少18小時(shí)。短路時(shí)間為至少20小時(shí)、例如24小時(shí)是特別有利的。優(yōu)選地，短路時(shí)間小于120小時(shí)。以這種方式，如優(yōu)選實(shí)施例中所提供的，可以實(shí)現(xiàn)可充電電池的導(dǎo)電鹽的至少90重量％、特別是至少95重量％在粉碎過程中不會分解。

24、優(yōu)選地，進(jìn)行粉碎使得可充電電池的氟組分的至少90mol％、特別是至少95mol％以及優(yōu)選地至少99mol％保留在粉碎材料中。特別地，優(yōu)選地不添加任何物質(zhì)，特別是不添加水，這些物質(zhì)會驅(qū)散作為氣態(tài)化合物的氟。

25、短路有利地用金屬導(dǎo)體來進(jìn)行。金屬導(dǎo)體無負(fù)載地連接可充電電池的兩極，即負(fù)極和正極。這意味著金屬導(dǎo)體不將可充電電池的兩極連接到電阻器或任何其他電負(fù)載。特別地，如果負(fù)極和正極的連接沒有借助于特別是鹽溶液的液體來進(jìn)行，則是有利的。

26、優(yōu)選地，當(dāng)短路時(shí)，可充電電池的正極端子與可充電電池的負(fù)極端子之間的電阻為至多10歐姆、特別是至多1歐姆、優(yōu)選地至多0.3歐姆。

27、可以但不是必須地，在防再生短路之后運(yùn)輸可充電電池，特別是運(yùn)輸距離至少為1km、特別是至少5km?？沙潆婋姵氐幕馂?zāi)風(fēng)險(xiǎn)和由此產(chǎn)生的環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)由于防再生短路而特別地低。優(yōu)選地，在防再生短路之后，不將可充電電池運(yùn)輸超過1km的距離，因?yàn)檫@種運(yùn)輸也可以帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。

28、優(yōu)選地，該方法包括在短路之后并且根據(jù)一個(gè)實(shí)施例在任何導(dǎo)電鹽溶劑的洗出之前，在至多80℃、特別是至多70℃、特別優(yōu)選地至多60℃、例如至多50℃的溫度下干燥粉碎材料的步驟。優(yōu)選地，干燥在至多300hpa、特別是至多50hpa、特別優(yōu)選地至多10hpa的壓力下進(jìn)行，從而獲得干燥的粉碎材料。

29、優(yōu)選地，通過干燥來去除電解質(zhì)的溶劑的至少40重量％、特別是至少50重量％、優(yōu)選地至少60重量％、特別優(yōu)選地至少70重量％。優(yōu)選地，去除電解質(zhì)的溶劑的至多95重量％、特別是至多90重量％、優(yōu)選地至多85重量％。

30、在粉碎步驟之后，以及如果適當(dāng)?shù)脑挘诟稍锊襟E之后，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述方法包括分離塑料部分、特別是塑料薄膜部分和/或金屬薄膜部分的步驟。這例如通過機(jī)械分離來完成。機(jī)械分離例如是分類。金屬薄膜部分特別地被理解為鋁薄膜部分和/或銅薄膜部分。優(yōu)選地，分離出塑料部分的至少50重量％、特別是至少65重量％、最優(yōu)選地至少80重量％。

31、所述方法優(yōu)選地包括使用高沸點(diǎn)餾分溶劑洗出導(dǎo)電鹽溶劑的步驟。高沸點(diǎn)餾分溶劑優(yōu)選地含有至多1重量％、特別是至多0.1重量％的組分，其沸點(diǎn)高于分離沸點(diǎn)。分離沸點(diǎn)優(yōu)選地在120℃與150℃之間，特別是150℃。分離沸點(diǎn)意指在標(biāo)準(zhǔn)壓力(1013hpa)下。

32、優(yōu)選地，選擇高沸點(diǎn)餾分溶劑，使得其在洗滌過程中不與導(dǎo)電鹽發(fā)生反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇高沸點(diǎn)餾分溶劑，使得其在洗滌過程中不與鋰形成化合物。

33、洗出導(dǎo)電鹽溶劑的目的特別是洗出導(dǎo)電鹽溶劑的高沸點(diǎn)餾分。因此，當(dāng)提及洗出導(dǎo)電鹽溶劑時(shí)，也可以說洗出高沸點(diǎn)餾分。

34、根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，高沸點(diǎn)餾分溶劑含有至少80重量％、特別是至少90重量％的包含在導(dǎo)電鹽溶劑中且具有沸點(diǎn)高于分離沸點(diǎn)的物質(zhì)。例如，高沸點(diǎn)餾分包括碳酸乙烯酯和/或碳酸丙烯酯。

35、高沸點(diǎn)餾分溶劑優(yōu)選地通過蒸餾、特別是真空蒸餾導(dǎo)電鹽溶劑來獲得。在真空蒸餾中，溫度不超過80℃、特別是70℃、優(yōu)選地60℃、特別優(yōu)選地50℃、特別是45℃。

36、特別地，優(yōu)選地再生和/或再循環(huán)高沸點(diǎn)餾分溶劑。例如通過蒸餾從高沸點(diǎn)餾分溶劑中去除高沸點(diǎn)餾分，并且將剩余的低沸點(diǎn)餾分用作高沸點(diǎn)餾分溶劑。

37、再生高沸點(diǎn)餾分溶劑特別意味著再生的高沸點(diǎn)餾分溶劑被至少部分地重新引入粉碎材料中以洗出高沸點(diǎn)餾分。換句話說，高沸點(diǎn)餾分溶劑被至少部分地回收。

38、當(dāng)使用導(dǎo)電鹽溶劑的組分來洗出導(dǎo)電鹽溶劑時(shí)，高沸點(diǎn)物被很大程度地去除，特別是至少90重量％、優(yōu)選地幾乎完全除去、特別是至少97重量％。高沸點(diǎn)物是導(dǎo)電鹽溶劑的沸點(diǎn)高于分離沸點(diǎn)ts,t的物質(zhì)。

39、替代地，可以使用并非導(dǎo)電鹽溶劑的一部分的溶劑來代替低沸點(diǎn)餾分來洗出導(dǎo)電鹽溶劑。在這種情況下，如果溶劑在標(biāo)準(zhǔn)壓力下具有至多150℃、特別是至多110℃的沸點(diǎn)，則是有利的。例如，丙酮是合適的。

40、優(yōu)選地，在洗出導(dǎo)電鹽溶劑時(shí)不使用堿土金屬氫氧化物。特別地，不超過1重量％的鋰與堿土金屬氫氧化物發(fā)生反應(yīng)。

41、優(yōu)選地，進(jìn)行洗出導(dǎo)電鹽溶劑使得至多三分之一(重量百分比)的導(dǎo)電鹽被洗出。換句話說，高沸點(diǎn)餾分溶劑不提取任何導(dǎo)電鹽。替代地或附加地，洗出導(dǎo)電鹽溶劑優(yōu)選地進(jìn)行使得導(dǎo)電鹽的陰離子的至多三分之一(摩爾百分比)被洗出。

42、在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電鹽不與高沸點(diǎn)餾分一起被去除。在這種情況下，可充電電池中的高沸點(diǎn)物的重量與導(dǎo)電鹽的重量之比qak優(yōu)選地是高沸點(diǎn)餾分中的比例qsf的至少兩倍大、特別至少是三倍大。換句話說，在用導(dǎo)電鹽溶劑洗出的期間，導(dǎo)電鹽溶劑中的高沸點(diǎn)物被主要地從粉碎材料中去除。

43、高沸點(diǎn)餾分溶劑優(yōu)選地為有機(jī)溶劑。特別地，高沸點(diǎn)餾分溶劑優(yōu)選地基本不含水。這意味著水含量為至多1重量％。

44、所述方法優(yōu)選地包括以下步驟：(a)將低沸點(diǎn)餾分引入粉碎材料中以形成低沸點(diǎn)物-溶劑混合物，即低沸點(diǎn)物與溶劑的混合物；(b)可選地將機(jī)械能，例如通過攪拌、搖動(dòng)或超聲波的機(jī)械能引入粉碎材料中；(c)取出低沸點(diǎn)物-溶劑混合物；以及(d)通過蒸餾產(chǎn)生低沸點(diǎn)餾分，從而形成高沸點(diǎn)餾分。低沸點(diǎn)餾分用作高沸點(diǎn)餾分溶劑?？赡苓^量的低沸點(diǎn)餾分被提取出并且可以可選地在凈化之后例如通過蒸餾而重新用于生產(chǎn)可充電電池。高沸點(diǎn)餾分被提取出并且可以可選地在凈化之后例如通過蒸餾、結(jié)晶或溶劑萃取而重新用于生產(chǎn)可充電電池。

45、所述方法優(yōu)選地包括以下步驟：在洗出導(dǎo)電鹽溶劑、特別是導(dǎo)電鹽溶劑的高沸點(diǎn)餾分之后，在至多80℃的溫度和至多300hpa下、特別是至多100hpa、優(yōu)選地至多10hpa的壓力下干燥粉碎材料，從而獲得具有低含量的高沸點(diǎn)物的粉碎材料。干燥過程去除大部分、特別是至少80重量％、優(yōu)選地至少90重量％、特別優(yōu)選地至少95重量％的高沸點(diǎn)餾分溶劑，特別是導(dǎo)電鹽溶劑的低沸點(diǎn)餾分。這減少了粉碎材料的各個(gè)顆粒之間的粘附性，從而有利于進(jìn)一步加工，例如可能的后續(xù)分離。

46、在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，不向粉碎材料添加水直至其已被干燥。這避免了導(dǎo)電鹽和/或電解質(zhì)的其他組分與水發(fā)生反應(yīng)。

47、所述方法優(yōu)選地包括分離塑料組分的步驟，特別是低沸點(diǎn)粉碎材料的塑料薄膜部分和/或金屬薄膜部分。這增加了有價(jià)值組分的濃度，特別是石墨和重金屬。此外，塑料組分在可能后續(xù)的粘合劑去除過程中都不溶解并且由此污染分離的粘合劑。

48、重新使用的可充電電池包含粘合劑，該粘合劑用于將石墨顆粒彼此粘合并與電極、特別是陽極粘合。在洗出導(dǎo)電鹽溶劑之后，并且如果需要，在分離塑料組分、特別是塑料薄膜部分和/或金屬薄膜部分之后，優(yōu)選地使用粘合劑溶劑洗出粘合劑。在一個(gè)實(shí)施例中，粘合劑的洗出在至少80℃、特別是至少90℃、優(yōu)選地至少100℃的溫度下進(jìn)行?？梢缘槐仨毜兀澈蟿┑南闯鲈谡龎合逻M(jìn)行。有利地，粘合劑可以在不分解的情況下回收。

49、在一個(gè)實(shí)施例中，粘合劑溶劑包含氫氟化物沉淀物質(zhì)，或者粘合劑溶劑與氫氟化物沉淀物質(zhì)接觸。優(yōu)選地，在洗出粘合劑時(shí)不使用堿土金屬氫氧化物。特別地，至多1重量％的鋰與堿土金屬氫氧化物發(fā)生反應(yīng)。

50、令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電鹽溶劑或?qū)щ婝}溶劑的物質(zhì)，諸如低沸點(diǎn)餾分，適用于在足夠高的溫度、例如至少80℃下洗出粘合劑。優(yōu)選地，粘合劑溶劑包含至少50重量％、特別是至少70重量％、優(yōu)選地至少80重量％、特別優(yōu)選地至少90重量％的作為導(dǎo)電鹽溶劑的組分的物質(zhì)。特別地，粘合劑溶劑是通過洗出粉碎材料獲得的。

51、根據(jù)本發(fā)明，一種用于回收可充電電池、特別是鋰可充電電池和/或鈉可充電電池的方法，每個(gè)電池由至少一個(gè)原電池組成，每個(gè)原電池具有兩個(gè)極并且包含溶解在導(dǎo)電鹽溶劑中的導(dǎo)電鹽，因此也：(a)將可充電電池粉碎以獲得粉碎材料，以及(b)借助于粘合劑溶劑從粉碎材料中洗出粘合劑，該粘合劑溶劑包含至少50重量％、特別是至少60重量％、特別優(yōu)選地至少70重量％、優(yōu)選地至少80重量％、特別是至少90重量％的作為導(dǎo)電鹽溶劑的組分且優(yōu)選地屬于低沸點(diǎn)餾分的物質(zhì)。結(jié)合本發(fā)明的其他方面提及的優(yōu)選實(shí)施例也適用于所述方法。

52、粘合劑溶劑還可以包含或由質(zhì)子溶劑、特別是質(zhì)子極性溶劑組成。優(yōu)選地，粘合劑溶劑包含至少70重量％、特別是至少80重量％、最優(yōu)選地至少90重量％的二甲基亞砜。

53、如果使用質(zhì)子溶劑，則在一個(gè)實(shí)施例中，在至多90℃、特別是至多80℃、優(yōu)選地至多70℃、特別優(yōu)選地至多60℃、例如至多50℃的溫度下執(zhí)行粘合劑的洗出。這在很大程度上防止了氫氟化物的形成?？梢缘潜仨毜兀澈蟿┑南闯鲈谡龎合逻M(jìn)行。氫氟化物的形成的顯著減少特別意味著，在粘合劑的洗出期間，至多3mol％、并且特別是至多1mol％的氟發(fā)生反應(yīng)以形成氫氟化物。

54、粘合劑溶劑可替代地或附加地是丙酮、g-丁內(nèi)酯(gbl)、碳酸二乙酯(dec)、二甲基乙酰胺(dma)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亞砜(dmso)、3-庚酮、3-己酮、甲基乙基酮(mek)、甲基乙基酮(mek)、辛酸甲酯、超臨界二氧化碳或者上述化合物中的兩種、三種、四種或更多種的混合物。

55、優(yōu)選地，執(zhí)行粘合劑的洗出直到已去除至少50重量％、特別地至少60重量％、優(yōu)選地至少70重量％、更優(yōu)選地80重量％的粘合劑。

56、優(yōu)選地，通過去除溶解的粘合劑，使粘合劑溶劑循環(huán)和再生。例如，所述方法包括以下步驟：(i)將粘合劑溶劑供應(yīng)給特別是含有少量高沸點(diǎn)物的粉碎材料，(ii)提取粘合劑/溶劑混合物，以及(iii)分離粘合劑溶劑并將其返回到特別是含有少量高沸點(diǎn)物的粉碎材料中。

57、例如，通過蒸發(fā)來分離粘合劑溶劑。替代地或者附加地，通過分離粘合劑來分離粘合劑溶劑。這進(jìn)而例如通過例如降低溫度并隨后進(jìn)行過濾、離心或沉淀來完成。粘合劑被提取出，并且剩余的粘合劑溶劑要么重新用于洗出粘合劑，要么也被提取出。

58、在洗出粘合劑后，優(yōu)選地干燥粉碎材料或黑色物質(zhì)。干燥優(yōu)選地在最高80℃和/或最高300hpa、特別是最高100hpa、以及最優(yōu)選地最高50hpa下進(jìn)行。由于在去除粘合劑后，粉碎材料或黑色物質(zhì)中的氟含量通常足夠低，因此也可以在較高溫度下進(jìn)行干燥，而不會形成過量的氫氟化物。

59、在洗出粘合劑時(shí)優(yōu)選地不添加水。優(yōu)選地不向粉碎材料中添加水和/或水性液體直至粘合劑已被去除。

60、根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，借助于水性洗滌溶劑洗出導(dǎo)電鹽或六氟磷酸鹽化合物。這優(yōu)選地在洗出導(dǎo)電鹽溶劑和/或在洗出粘合劑之后完成。

61、洗滌溶劑可以含有酸，例如有機(jī)酸。例如，有機(jī)酸是乙酸或甲酸。替代地，洗滌溶劑可以是堿性的。優(yōu)選地，ph至少為8。例如，洗滌溶劑含有氨或銨化合物。

62、許多可充電電池含有石墨和金屬化合物顆粒的混合物，例如nmc(鎳錳鈷)顆粒。這些可以使用粘合劑膠合在一起。通過去除粘合劑，石墨與金屬化合物顆粒之間的粘附性降低，使得石墨可以更容易地與金屬化合物顆粒分離。然后可以借助于例如分類或浮選等方法將石墨餾分與金屬化合物顆粒餾分分離。分類可以是使用分級輪的精細(xì)分類過程。

63、分級輪也可以稱為定徑輪。分級輪具有凹部，特別是狹槽。凹部優(yōu)選地具有凈寬度，特別是狹槽寬度，其為至少0.1mm、特別是1mm、和/或至多25mm、特別是至多15mm、并且特別優(yōu)選地至多10mm。

64、優(yōu)選地，精細(xì)分級器被設(shè)計(jì)為以500至20000轉(zhuǎn)/秒之間的分級輪旋轉(zhuǎn)頻率來旋轉(zhuǎn)分級輪。分級輪的旋轉(zhuǎn)頻率越高，去除的餾分的空氣動(dòng)力學(xué)直徑越小。

65、優(yōu)選地，選擇凹部和旋轉(zhuǎn)頻率使得石墨餾分具有石墨餾分粒度分布，其中80體積％的石墨具有小于20μm的粒度。

66、替代地或附加地，選擇凹部和旋轉(zhuǎn)頻率使得過渡金屬餾分具有過渡金屬餾分粒度分布，其中90％的顆粒具有小于35μm、特別是小于30μm的粒度。優(yōu)選地，至少50％的顆粒具有小于25μm、特別是小于20μm的粒度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以這種方式可以實(shí)現(xiàn)特別高的濃縮因數(shù)。粒度根據(jù)din?iso?13320:2009來確定。

67、在石墨餾分中，石墨相對于金屬化合物顆粒餾分濃縮至少因數(shù)2、優(yōu)選地至少因數(shù)3、更優(yōu)選地至少因數(shù)4。換句話說，石墨餾分中的石墨濃度是金屬化合物顆粒餾分中的兩倍、三倍或四倍高。

68、可以但通常不必須地，凈化石墨餾分，例如這可以用硫酸來完成。

69、根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，通過濕法冶金手段從金屬化合物顆粒餾分中提取至少一種金屬組分。這可以用無機(jī)酸來完成，例如硫酸，例如濃硫酸。

70、然而，在分離塑料薄膜部分之前，沒有必要洗出導(dǎo)電鹽溶劑，特別是高沸點(diǎn)餾分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述方法因此包括以下步驟：

71、(a)在至多80℃的溫度和至多300hpa、特別是至多100hpa、并且最優(yōu)選地至多10hpa的壓力下干燥粉碎材料。以這種方式獲得的產(chǎn)品可以稱為干燥的粉碎材料。隨后，

72、(b)分離塑料組分，特別是塑料薄膜部分和/或金屬薄膜部分。特別地，將這些組分從干燥的粉碎材料中分離出。以這種方式獲得的產(chǎn)品可以稱為黑色物質(zhì)。隨后，

73、(c)借助于粘合劑溶劑去除粘合劑和高沸點(diǎn)餾分。上述壓力和溫度范圍以及合適的粘合劑溶劑的使用也適用于該實(shí)施例。

74、令人驚訝地發(fā)現(xiàn)即使在高于80℃的溫度下，產(chǎn)生的氫氟化物約少，使用的粘合劑溶劑越多。因此，每千克黑色物質(zhì)添加至少1升、優(yōu)選地至少2升、特別優(yōu)選地至少3升的粘合劑溶劑。

75、粘合劑和高沸點(diǎn)餾分的去除可以以批次操作進(jìn)行。在這種情況下，所述方法優(yōu)選地包括步驟(a)：將粘合劑溶劑添加到黑色物質(zhì)，特別是使用上述量的粘合劑溶劑。可以加速粘合劑溶劑和黑色物質(zhì)的混合以更好地溶解粘合劑。這種加速是機(jī)械能的引入。例如，加速包括攪拌、搖動(dòng)和/或超聲波處理。

76、在后續(xù)步驟(b)中，通過例如過濾、抽吸、離心或引入流體來去除粘合劑-溶劑混合物。流體例如可以是粘合劑溶劑。

77、步驟(a)和(b)優(yōu)選地重復(fù)至少一次，特別是兩次、三次、四次或更多次。

78、替代地或附加地，粘合劑和高沸點(diǎn)餾分的去除可以連續(xù)進(jìn)行。在這種情況下，連續(xù)添加粘合劑溶劑并去除粘合劑-溶劑混合物。

79、如果再生粘合劑溶劑，如優(yōu)選實(shí)施例中所規(guī)定的，除了粘合劑之外，導(dǎo)電鹽溶劑的高沸點(diǎn)餾分也被分離。再生優(yōu)選地通過真空蒸餾進(jìn)行。

80、在洗出粘合劑之后，優(yōu)選地如上所述洗出導(dǎo)電鹽，和/或?qū)⑹s分與金屬化合物顆粒餾分分離。例如，在洗出粘合劑之后，進(jìn)行浮選，使得導(dǎo)電鹽或其陰離子都被洗出，并且此外，石墨餾分與金屬化合物顆粒餾分分離。浮選優(yōu)選地用水性浮選液進(jìn)行。

81、根據(jù)本發(fā)明的可充電電池處理系統(tǒng)也可以稱為可充電電池回收系統(tǒng)或可充電電池再處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的可充電電池處理系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為執(zhí)行本發(fā)明的方法。其優(yōu)選地具有用于上述每個(gè)優(yōu)選方法步驟的裝置，所述裝置被設(shè)計(jì)為執(zhí)行該方法步驟。

82、分離裝置包括例如分級器，特別是精細(xì)分級器或空氣分級器，或者浮選設(shè)備，例如泡沫浮選設(shè)備。

83、優(yōu)選地，粘合劑洗出裝置具有用于回收粘合劑溶劑的回收設(shè)備。為此，回收設(shè)備具有例如吸濾器、過濾器或蒸餾裝置，特別是真空蒸餾裝置?；厥盏恼澈蟿┤軇┍恢匦掠糜谙闯稣澈蟿?/p>

84、可充電電池處理系統(tǒng)優(yōu)選地具有高沸點(diǎn)餾分洗出裝置，其沿材料流動(dòng)方向布置在粘合劑洗出裝置之前并且在可充電電池粉碎系統(tǒng)之后，其被設(shè)計(jì)為借助于高沸點(diǎn)餾分溶劑來洗出可充電電池的導(dǎo)電鹽溶劑中的高沸點(diǎn)餾分，從而獲得高沸點(diǎn)物-溶劑混合物和具有少量高沸點(diǎn)物的粉碎材料。

85、如果可充電電池處理系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為以分開的步驟洗出高沸點(diǎn)餾分和粘合劑，如優(yōu)選實(shí)施例中所規(guī)定的，則高沸點(diǎn)餾分洗出裝置沿材料流動(dòng)方向觀察優(yōu)選地布置在干燥器之前并且在塑料分離器之前。

86、如果可充電電池處理系統(tǒng)具有用于再生高沸點(diǎn)餾分溶劑的再生裝置，則這是有利的。特別地，再生裝置還被設(shè)計(jì)為分離高沸點(diǎn)餾分。再生裝置例如可以是蒸餾裝置，特別是真空蒸餾裝置。再生的高沸點(diǎn)餾分溶劑被重新用于洗出。換句話說，高沸點(diǎn)餾分溶劑被回收。過量的高沸點(diǎn)餾分溶劑被提取出并用于例如生產(chǎn)新的可充電電池。