Rohstoffe aus E-Auto-Akkus Batterie-Recycling im industriellen Maßstab

Die kontinuierlich arbeitende Schockwellenzerkleinerungsanlage von ImpulsTec gewinnt wertvolle Rohstoffe aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos im industriellen Maßstab zurück.
Die kontinuierlich arbeitende Schockwellenzerkleinerungsanlage von ImpulsTec gewinnt wertvolle Rohstoffe aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos im industriellen Maßstab zurück.

Wertvolle Rohstoffe aus Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln, um daraus neue Batterien herzustellen – das Schockwellenverfahren von ImpulsTec macht es möglich.

Dem Radebeuler Unternehmen ImpulsTec ist es gelungen, mit einer kontinuierlich arbeitenden Schockwellenanlage ausgediente Akkus aus Elektroautos zu recyceln und die wertvollen Rohstoffe wieder nutzbar zu machen. Es lassen sich fast alle Bestandteile aus alten Lithium-Ionen-Batterien zurückgewinnen. Die recycelten Rohstoffe und Funktionsmaterialien können dann in die Produktion zurückgeführt werden um daraus neue Batterien herzustellen. Die erste Schockwellenanlage wurde bereits verkauft, der Bau weiterer Anlagen ist in vollem Gange.

So funktioniert die Recycling-Technik

Durch die Schockwellenzerkleinerung können Wertstoffe aus Industriematerialien für effizientere Verwertungsprozesse maschinell freigelegt und angereichert werden. Die zu behandelnden, vorentladenen Batteriezellen werden mittels konventioneller Fördertechnik in einen mit einem wässrigen Medium gefüllten Zerkleinerungsbehälter eingebracht. Dort erfolgt die eigentliche Behandlung des Materials.

Mindestens vier parallel arbeitender Hochspannungselektroden erzeugen in dem Zerkleinerungsbehälter zyklisch Schockwellen. Diese intensiven Druckwellen treffen auf die Batteriezellen und führen dazu, dass sich die Zellgehäuse öffnen. Die Vorteile des Verfahrens: Es findet in einem flüssigen Zerkleinerungsmedium statt. Dadurch wird bei der Weiterbehandlung der austretende Elektrolyt passiviert, es kann keine Brandgefahr auftreten und es entstehen keine gefährlichen, kobalthaltigen Staubfraktionen.

Durch die Weiterbehandlung mit Schockwellen können die geöffneten Batteriezellen in Kathoden- und Anodenmaterial zerlegt und selektiv entschichtet werden. Das ermöglicht gleichzeitig eine besonders einfache Trennung der wertvollen Kathodenbeschichtung (meist kobalthaltiges Metallmischoxid) von der Anodenbeschichtung (meist Graphit). Die intelligente Schockwellenbehandlung führt damit dazu, dass sich die Konzentrate wirtschaftlich verwerten lassen. Der Austrag der zerlegten Batteriematerialien aus dem Zerkleinerungsbehälter und deren Separierung erfolgt mittels konventioneller Förder- und Sortiertechnik.

Aktuell wird das Schockwellenverfahren vor allem für kobalthaltige Li-Ionen Batterien eingesetzt und ist besonders wirtschaftlich, aber auch die Verarbeitung anderer Batteriematerialien ist prinzipiell möglich.

Recycling im industriellen Maßstab

Bisher konnten über konventionelle Recyclingverfahren nicht materialselektiv aufgeschlossen werden, deshalb ließen sich die Materialien nicht in hochwertiger Qualität für die Rückführung in die Produktion zurückgewonnen. Das liegt an der Materialvielfalt und dem komplexen Aufbau der Batterien. Es blieb meist nur der Weg der pyro- und der hydrometallurgischen Endverwertung der Materialgemische zur Rückgewinnung der wertvollen Elemente. ImpulsTec ist es über die vergangenen Jahre gelungen, das Schockwellenzerkleinerungsverfahren vom Laborprozess in die Produktion im industriellen Maßstab zu bringen. Dies ist die Voraussetzung dafür, dass die E-Mobilität so schnell wie geplant wachsen kann.