Rückgewinnung von Batterie-Rohstoffen
Aus den weitreichenden Einsatzmöglichkeiten von Lithium-Ionen-Batterien ergibt sich ein immenser Bedarf an Rohstoffen für die Batterieproduktion. Um diesen Bedarf zu decken, müssen Batterie-Rohstoffe zurückgewonnen und für den Wiedereinsatz aufbereitet werden.
Batterien unterscheiden sich heute stark in ihrer Zusammensetzung. Das ist von ihrer jeweiligen Anwendung abhängig. Batterien für Autos enthalten beispielsweise andere Materialien als Batterien für Smartphones oder Haushaltsgeräte. Unabhängig von der Batterieanwendung ist die Produktion von Batterien jedoch mit großem Materialeinsatz und hohen Materialkosten verbunden. Zur Senkung der Kosten und um die Entnahme natürlicher Ressourcen zu senken, sollten Altbatterien deshalb recycelt und Produktionsausschüsse in die Produktion zurückgeführt werden.
Um Rohstoffe wirtschaftlich aus Batterien zurückzugewinnen und als sogenannte Sekundärrohstoffe wiedereinzusetzen, ist es wichtig, dass verschiedene Arten von Batterien flexibel in einem Recyclingprozess aufgearbeitet werden können. Der Recyclingprozess muss gegenüber Störstoffen unempfindlich sein. Welchen Einfluss Rückstände aus verschiedenen Batterien auf Recyclingprozesse und die Qualität von Sekundärrohstoffen haben, untersucht ein Konsortium aus mehreren Forschungseinrichtungen im Projekt EVanBatter (BMBF-Kompetenzcluster greenBatt).
Ziele des Projektes
Zwei Universitäten und zwei Fraunhofer-Institute entwickeln in dem Projekt verschiedene Recyclingverfahren weiter. Sie konzentrieren sich hierbei auf Verfahren, bei denen die wichtigen Rohstoffe durch Reaktion der Batterierückstände, die die Wertmetalle enthalten (sogenannte Schwarzmassen), mit verschiedenen Flüssigkeiten zurückerhalten werden können. Die Projektpartner passen die Verfahren so an, dass Störstoffe bzw. Verunreinigungen im Prozess entfernt oder reduziert und die Wertmetalle in Form (weiter)verarbeitbarer Pulver extrahiert werden können. In einem nächsten Schritt können die Pulver veredelt und zu neuen Batteriematerialien resynthetisiert werden. Um die Industrietauglichkeit der Verfahren zu untersuchen, wird geprüft, inwieweit die Recyclingprozesse in Abhängigkeit von der Qualität der Sekundärrohstoffe skalierbar sind. Dafür wird die Leistungsfähigkeit von Batterien analysiert, die aus rückgewonnenen Rohstoffen hergestellt wurden.
Übergeordnetes Ziel ist es, dass die Qualität der hergestellten Sekundärmaterialien vergleichbar ist mit der aus Primärrohstoffen hergestellten Materialien. Das Projekt leistet damit einen großen Beitrag zur Schließung von Stoffkreisläufen und einer grünen Batterie.
Siehe auch: https://www.greenbatt-cluster.de/de/projekte/evanbatter/