Das Recycling von Batterien lohnt sich finanziell und ökologisch. Sie wissen vielleicht, dass Sie Ihre alten Lithium-Ionen-Batterien recyceln sollten, anstatt sie in den Müll zu werfen. Aber was passiert beim Recycling? Bei all den Chemikalien in einer Lithium-Ionen-Batterie kann das sicher kein einfacher Prozess sein, oder? In diesem Artikel erklären wir genau, was mit Ihren Lithium-Ionen-Batterien beim Recycling passiert. Hier ist, was in den einzelnen Schritten passiert:
Batterie-Recycling-Prozess: Wiederaufbereitung
Die Wiederaufbereitung des Batterierecyclingprozesses umfasst 5 Schritte: Sammeln, Reparieren und Wiederverwenden, Entladen, Zerlegen des Batteriepacks und Zerkleinern.
Das Sammeln
Sammeln Sie Batterien bei einer Recycling- oder Sammelstelle für Elektronik und transportieren Sie sie anschließend sicher zu einer Verarbeitungsanlage, um zu prüfen, ob die Batterien wiederverwendet werden können. Wenn sie wiederverwendbar sind, werden sie in die Verpackungsproduktionslinie übernommen. Andernfalls werden sie als Altbatterien behandelt.
Reparieren und Wiederverwenden
Anschließend werden die Batterien auf ihre Wiederverwendungsfähigkeit geprüft. Manchmal können sie unverändert weiterverwendet werden, manchmal lassen sie sich durch den Austausch eines Teils reparieren und manchmal können sie für eine neue Funktion genutzt werden, beispielsweise zur Speicherung von überschüssigem Solarstrom aus Solarmodulen.
Entladen
Der nächste Schritt bei Batterien, die nicht repariert oder wiederverwendet werden, besteht darin, den gesamten verbleibenden Strom zu entladen. Dies geschieht häufig durch Einlegen der Batterien in eine Salzlösung, was die kostengünstigste Methode ist. Zu den alternativen Methoden gehören Wärmebehandlung, Kryotechnik und ein Ruhestromwiderstand.
Demontage des Akkupacks
Batteriepacks und -module werden manuell oder maschinell in Einzelzellen zerlegt. Anschließend erfolgt die weitere Zerlegung in Komponenten wie positive Elektrodenblätter, Separatoren und Stromkollektoren. Die manuelle Zerlegung wird in der Laborforschung oder in der Werkstattproduktion eingesetzt, während in großindustriellen Anwendungen die maschinelle Zerlegung zum Einsatz kommt.
Zerkleinerung
Die Batterien werden anschließend geschreddert. Ziel dieses Schredderns ist es, möglichst viel wertvolle „schwarze Masse“ zu sammeln, die zur Herstellung neuer Kathoden und Anoden verwendet werden kann. Die geschredderten Batterien werden gesiebt, um Verunreinigungen wie Kupfer, Kunststoffe und andere Bindemittel zu trennen. Zurück bleibt die schwarze Masse.
Batterie-Recycling-Prozess: Wertvolle Metallrückgewinnung
Der nächste Schritt des Recyclingprozesses besteht darin, wertvolle Metalle aus der schwarzen Masse herauszufiltern. Pyrometallurgie, Hydrometallurgie und Biolaugung sind drei gängige Verfahren hierfür:
Pyrometallurgie
Beim Schmelzen, auch Pyrometallurgie genannt, werden die Metalle bei hohen Temperaturen gewonnen. Die vorbehandelten Batteriematerialien werden bei hohen Temperaturen geröstet, um organische Verbindungen zu zersetzen und Metalloxide in metallische Elemente zu reduzieren. Anschließend werden die Metalle durch Schmelzen und Elektrolyse getrennt.
Hydrometallurgie
Beim Auslaugen, auch Hydrometallurgie genannt, werden flüssige Lösungen zur Gewinnung der Metalle verwendet. Durch das Recycling dieser Metalle werden sie von Mülldeponien ferngehalten, wo Giftstoffe mit der Zeit das Grundwasser verunreinigen würden. Außerdem müssen Bergleute diese Metalle nicht mehr abbauen, was sich positiv auf die Umwelt auswirkt.
Biolaugung
Biolaugung: Nutzung des mikrobiellen Stoffwechsels, um selektiv metallische Bestandteile aus Batterien in Lösung zu lösen. Beispielsweise wird Acidithiobacillus ferrooxidans verwendet, um Kobalt und Lithium aus Lithiumkobaltoxid (LiCoO₂) zu lösen.
Batterierecyclingprozess: Herstellung neuer Batterien und Nachbearbeitung
Der letzte Schritt des Batterierecyclingprozesses umfasst zwei Schritte: die Herstellung einer neuen Batterie und die Nachbearbeitung.
Herstellung neuer Batterien
Diese recycelten Materialien werden dann an Batteriehersteller geliefert, die daraus neue Batterien herstellen und so den Kreislauf schließen. Neue Batteriematerialien, wie positive und negative Elektrodenmaterialien sowie Elektrolyte, werden auf Basis der recycelten Metallverbindungen oder Metallelemente durch chemische Synthese und physikalische Verarbeitung hergestellt. Diisooctylphosphinsäure wird in diesem Prozess häufig als Extraktionsmittel verwendet, um Metallionen zu trennen und zu reinigen
Nachbehandlung:
Behandeln Sie das beim Recyclingprozess entstehende Abwasser, Abgas und die Abfallrückstände, um die Anforderungen des Umweltschutzes zu erfüllen. Reinigen Sie beispielsweise das Sickerwasser, um Verunreinigungen und Schadstoffe zu entfernen.
Obwohl Lithium-Ionen-Batterien weniger giftig sind als Blei-Säure-Batterien, ist ihr Recycling leider noch nicht so weit verbreitet wie das von Blei-Säure-Batterien. Obwohl es sowohl ökologisch als auch ökonomisch äußerst vorteilhaft ist, fehlt vielerorts die Infrastruktur für eine gängige Praxis. Mit der steigenden Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien steigt jedoch auch die Bedeutung effizienter und ökologischer Recyclingverfahren. CMB unternimmt Schritte, um ein sicheres und effektives Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu fördern.
Weitere Informationen zu Prozessen und Best Practices für Lithium-Ionen-Batterien finden Sie unter Besuchen Sie unsere Website.
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