Rohstoff Juwel Lithium-Ionen Batterie

Mehr als nur ein reiner Energiespeicher.

Ganz gleich ob Laptop, Handy oder Fahrzeuge – der Bedarf an Batterien und Akkus steigt. Lithium-Ionen-Batterien sind fester Bestandteil moderner Elektrogeräte. Aber die Ressourcen hierfür sind knapp und deren Gewinnung mit diversen ökologischen und sozialen Problemen verbunden. Darüber hinaus haben die Akkus nur eine begrenzte Lebenszeit und können bisher nur schwer weiterverwertet werden. Doch mit steigender Relevanz von Batterien und Akkus steigen auch die Anforderungen und Herausforderungen an das Recycling.

Ein ökologisch sehr attraktiver Ansatz für das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist die weitestgehend mechanische Aufbereitung der Batterien über Zerkleinerungs-, Klassier- und Sortierprozesse sowie die Verdunstung der flüchtigen Elektrolytbestandteile. Mit unserem modernen Recyclingverfahren können Sie Ihre Altbatterien effizient recyceln, Gefahren minimieren und wertvolle Rohstoffe wie beispielsweise Kupfer, Kobalt, Mangan und Lithium zurückgewinnen.

ERDWICH – Recyclingverfahren – nachhaltig und sicher.

Das Recyclingverfahren besteht aus einer Reihe unterschiedlicher Arbeitsschritte wie der Entladung, mechanische Zerkleinerung, Trocknung und Rückkondensation, sowie verschiedene Trennprozesse. Dabei maximiert unser Recyclingverfahren die Menge und Qualität des rückgewonnenen Materials und minimiert die aus dem Prozess resultierenden Umweltauswirkungen.

Im ersten Schritt der Entladung wird die in der Batterie verbleibende elektrochemische Energie reduziert und damit das Risiko von thermisch-chemischen Reaktionen minimiert.

Anschließend wird das Material zerkleinert und getrocknet. Nach dem Trocknungsprozess folgen einige mechanische Trennschritte wie Luftsichten, Zerkleinern und Sieben. Produkte aus diesem Recyclingprozess sind: Aluminium, Kunststoffe, Kupfer und schließlich die schwarze Masse, bestehend aus den Beschichtungsmaterialien der Elektroden.

ERDWICH. Shredding unlimited.

Recyclinganlage für Li-Ion Batterien

Verfahrensschema.

Schritt 1 + 2

Entladung und Demontage

  • Aufgabe der Batterien und Akkumulatoren auf Hubarbeitstische
  • Überprüfung der Batterien durch eine Fachkraft auf Restspannung und bei Bedarf Entladung der Akkumulatoren mit einem geeigneten Entladungsgerät auf eine Spannung von 0 Volt (Maximierung der Brandschutzsicherheit)
  • Manuelle Demontage von Kabeln und leicht entfernbaren elektrischen Komponenten
  • Weitergabe der restlos entleerten und demontierten Batterien über den Rollentisch zu den weiterführenden Prozessschritten

Schritt 3

Zerkleinerung

  • Aufgabe der Batterien und Akkumulatoren über eine Schleuse in das inerte System
  • Die Inertisierung erfolgt durch Stickstoff
  • Anlagenbetrieb ab einem Sauerstoffgehalt von < 3 % im gesamten Inertisierungssystem (Überwachung mittels Sauerstoffsensoren)
  • Die erste Stufe der Zerkleinerung erfolgt über einen Zweiwellen-Reisser mit einer End-Stückgröße von 50 x 100-150 mm
  • Der Zerkleinerer kann im Bedarfsfall über eine Löschanlage mit Wasser geflutet werden
  • Anschließend wird das Material zur Nachzerkleinerung in eine Hammermühle  gefördert
  • Zerkleinerung des Stoffstromes auf eine Korngröße von ca. 15 mm

Schritt 4 + 5

Trocknung und Siebung

  • Die Entfeuchtung erfolgt in einem diskontinuierlichen Betrieb
  • Ein Rührwerk verhindert Verbackungen und fördert eine gleichmäßige Austrocknung des Materials
  • Das getrocknete Schreddergut wird einem Windsichter zugeführt zur Trennung von Leicht- und Schwergut
  • Das Leichtgut besteht größtenteils aus Kunststoff und schwarzer Masse und wird nach einer erneuten Feinstzerkleinerung in einem Puffersilospeicher gelagert
  • Das Schwergut wird über eine Vibrorinne zuerst einer Magnettrommel zur Abtrennung von FE-Metallen und anschließend einem Wirbelstromabscheider zur Abtrennung von NE-Metallen zugeführt

Schritt 6 + 7

FE-/NE Separation, Feinseparation

  • Das Material wird auf die Siebmaschine aufgegeben
  • Die abgesiebte Feinfraktion besteht aus Schwarzmasse (mit einem Anteil von 50-80 %) und wird in Big-Bags abgefüllt
  • Das Überkorn wird in einem Zick-Zack-Sichter in Leicht- und Schwermaterial getrennt
  • Der schwere Stoffstrom wird in einer Mulde unterhalb der Anlage gesammelt
  • Das Leichtgut hingegen wird mit einer Verkugelungsmühle auf eine gleichmäßige Korngröße gebracht und über eine Siebmaschine in fünf Fraktionen aufgeteilt: der Überlauf besteht aus Folien, das Unterkorn aus schwarzer Masse und die drei Trenneinheiten bestehen aus den Fraktionen Kupfer/Aluminium, Kunststoffe und FE-Metalle
  • In einer zusätzlichen Trenneinheit als Stand-Alone-Lösung werden die anfallenden NE-Metallmischungen in die Fraktionen Kupfer und Aluminium aufgetrennt