ReALBatt: Ein zweites Leben für Wertstoffe

Bisher lassen sich aus ausgedienten Lithium-Ionen-Batterien mittels klassischem Hochtemperatur-Recycling nur wenige Metalle rückgewinnen, aus denen in weiteren chemischen Prozessen wieder Elektrodenmaterial hergestellt werden muss. Diese Prozesse kosten zum einen viel Energie, zum anderen gehen dabei viele andere Wertelemente verloren. Im Verbundvorhaben ReALBatt wird deshalb ein Verfahren untersucht, das es erlaubt, Elektrodenmaterial aus alten Batterien abzutrennen, aufzubereiten und wiederzuverwerten. Dieses Verfahren soll zum Projektende in eine hocheffiziente, umweltfreundliche und kostengünstige Verfahrenskette münden, mit der die meisten wesentlichen Zellkomponenten zurückgewonnen und in sogenannten Recyclat-Zellen wieder eingesetzt werden können.

Die Erlos GmbH hat bereits eine Logistikkette aufgebaut, um ausgediente Lithium-Ionen-Batterien aus Elektro- oder Hybridfahrzeugen – sogenannte End-of-Life-Traktionsbatterien – zu erfassen und in Recyclinganlagen zu transportieren. In einer ersten Anlage werden diese Batterien bereits demontiert und in die Einzelkomponenten zerlegt. Im Projekt wird jetzt zusammen mit weiteren Partnern daran gearbeitet, Anode, Separator und Kathode so voneinander zu trennen, dass sämtliches Material rückgewonnen werden kann – insbesondere das teure Kathodenmaterial Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid, kurz NCM oder NMC. Und zwar qualitativ so hochwertig, dass die Elektrodenmaterialien anschließend aufbereitet und in neuen Zellen wiederverwendet werden können.

Ob und wie diese Materialien durch die Aufbereitung ihre Struktur und damit ihre Eigenschaften verändern, wird noch untersucht. Sie werden dazu zunächst in klein- und großformatigen Zellen getestet und umfassend charakterisiert. So können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, für welche Anwendungen diese sogenannten Recyclat-Zellen am besten geeignet sind.

Am Ende des Projekts soll in einer Demonstrationslinie gezeigt werden, dass der neue ressourcenschonende Prozess im großen Umfang machbar ist. Gelingt dies, wird der Prozess in die bereits bestehende Recyclinganlage von Erlos integriert.

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