Automatisierung als Schlüsseltechnologie zur wirtschaftlichen Wiederaufbereitung von Lithium-Ionen-Batterie-Systemen

Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung einer neuen Methode der Gewinnung der wertvollen Materialien aus sekundären Lithium-Ionen-Zellen mit unterschiedlichem Chemismus. Bisher wird zum Recycling der Inhaltstoffe in den meisten Fällen der komplette Weg über Zerkleinerung, Trennung, Einschmelzen und einer meist hydrometallurgischen Wiederaufarbeitung der Inhaltstoffe gegangen. Solange die Zellen wertvolle Metalle wie vor allem Cobalt und Nickel enthalten, kann diese Art der Wiederaufarbeitung ökologisch und wirtschaftlich weitgehend sinnvoll geführt werden.

Hinderungsgrund für eine einfachere Aufbereitung der Zellinhaltsstoffe ist der organische Elektrolyt, der sowohl Brand- als auch Explosionsgefahr vermittelt. Zusätzlich sind die meisten Komponenten bei Freisetzung gesundheitsschädlich. Die meisten bisherigen Verfahren inaktivieren die Elektrolyte durch Hitze, was hohe technische Vorkehrungen zur Vermeidung der Gefahren erfordert sowie die Materialstruktur der Elektroden zerstört.

Die Entwicklung des Behandlungsplatzes, der den Einsatz von Hitze zur Inaktivierung vermeidet, könnte die beschriebene Desintegration überwinden. Dies soll vorrangig durch die Verdampfung des Elekrolyten im technischen Vakuum geschehen, indem die Komponenten strukturiert entnommen werden und frei abdampfen können. Entstehende Dämpfe werden aus dem Abluftstrom ausgewaschen oder adsorbiert. Im Ergebnis stehen die Komponenten Elektrodenwickel plus Kontakte plus Sicherheitseinrichtungen inaktiviert für die weitere Wiederaufarbeitung zur Verfügung. Im Projekt ist zu prüfen:

• ob die Methode erfolgreich umgesetzt werden kann,

• in wieweit diese skalierbar ist,

• ob die Eliminierung des Elektrolyten aus der Abluft mit hinreichender Effizienz erfolgen kann.

Neben diesem Innovationsschwerpunkt des Teilprojektes optimiert AGRO Drisa innerhalb des Konsortiums die Arbeitsschritte bis zur Freilegung der Zellen aus den Batteriesystemen.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=%2201224797/1%22&v=10&id=2010719 (jüngster Zugriff: 28.11.2022)