High-Tech-Unternehmen gelingt Durchbruch im Batterierecycling

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Kontinuierlich arbeitende Schockwellenanlage für den industriellen Einsatz (Foto: ImpulsTec GmbH)

Durch das Schockwellenverfahren der ImpulsTec GmbH werden fast alle Bestandteile aus den Lithium-Ionen-Batterien zurückgewonnen. Die recycelten Rohstoffe und Funktionsmaterialien können in die Produktion zurückgeführt werden, um daraus wiederum neue Batterien herzustellen. Eine kontinuierlich arbeitende Schockwellenanlage macht dies möglich. Die erste Anlage wurde bereits verkauft, der Bau weiterer Anlagen ist in vollem Gange.

Wie werden Batterien aus Elektroautos recycelt? Wie sieht es aus mit der Entsorgung der Akkus und zum Teil gefährlichen Inhaltsstoffen? Diese und andere Fragen stellen sich, denn batteriebetriebene Elektroautos stehen in der Kritik. Nicht nur wegen ihrer für viele Menschen mangelhaften Reichweite, sondern vor allem wegen ihrer vermeintlich zweifelhaften Umweltbilanz. Die verbauten Akkus versammeln in ihrem Inneren eine Vielzahl wichtiger und seltene Rohstoffe, die am Ende des Lebenszyklus meist nicht direkt weiter genutzt werden. Schuld daran ist die Materialvielfalt und der komplexe Aufbau der Batterien, welche mittels konventioneller Recyclingverfahren nicht materialselektiv aufgeschlossen und damit nicht in hochwertiger Qualität für die Rückführung in die Produktion rückgewonnen werden können. Somit bleibt meist nur der Weg der pyro-/hydrometallurgischen Endverwertung der Materialgemische zur Rückgewinnung der wertvollen Elemente.

Lösung im industriellen Maßstab

Entwickelt sich die E-Mobilität, wie von den meisten Herstellern geplant, muss das Thema Batterierecycling im industriellen Maßstab gelöst werden. Das Radebeuler Unternehmen ImpulsTec ist hier auf dem Vormarsch: Dem High-Tech-Unternehmen ist es gelungen, mit einer kontinuierlich arbeitenden Schockwellenanlage ausgediente Akkus aus Elektroautos zu recyceln und die wertvollen Rohstoffe wieder nutzbar zu machen.

Durch die innovative 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. In diesem erfolgt die eigentliche Behandlung des Materials. Mittels mindestens vier parallel arbeitender Hochspannungselektroden werden in dem Zerkleinerungsbehälter zyklisch Schockwellen erzeugt. Diese intensiven Druckwellen treffen auf die Batteriezellen und führen dadurch zum Öffnen der Zellgehäuse. Vorteile des Verfahrens ist die Behandlung in einem flüssigen Zerkleinerungsmedium, da dadurch der bei der Weiterbehandlung austretende Elektrolyt passiviert wird, keine Brandgefahr auftritt und auch keine gefährliche, kobalthaltige Staubfraktion entstehend kann.

Durch die Weiterbehandlung mit Schockwellen können die geöffneten Batteriezellen in Kathoden- und Anodenmaterial zerlegt und selektiv entschichtet werden. Dies ermöglicht gleichzeitig eine besonders einfache Trennung der wertvollen Kathodenbeschichtung (meist kobalthaltiges Metallmischoxid) von der Anodenbeschichtung (meist Graphit) durch die intelligente Schockwellenbehandlung und damit wirtschaftliche Vorteile bei der Verwertung der Konzentrate. 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 erweist sich als besonders wirtschaftlich. Aber auch die Verarbeitung anderer Batteriematerialien ist prinzipiell möglich.

Über ImpulsTec

Die ImpulsTec GmbH (Hoch.Rein Group) wurde 2014 aus der Forschungsabteilung eines Photovoltaikkonzerns ausgegliedert, um die potentialreiche und breit anwendbare Schockwellentechnologie stetig weiterzuentwickeln und auf den Markt zu bringen. Hauptfokus des Unternehmens liegt dabei auf der Entwicklung und Realisierung von Schockwellenzerkleinerungsanlagen für unterschiedliche Anwendungsgebiete. Die Innovationskraft und technologische Kompetenz des jungen High-Tech-Unternehmens aus Radebeul spiegelt sich in den Patenten wieder, welche gleichzeitig die Marktführerschaft auf dem Gebiet der Schockwellenzerkleinerung sichern.

Quelle: ImpulsTec GmbH

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