Forschungsvor­haben zur ganzheitlichen Betrachtung des Stoffstromes von Lithium-Batterien

Forschungsvorhaben zur ganzheitlichen Betrachtung des Stoffstromes von Lithium-Batterien – Potenzialstudie und Verwertungskonzepte mittels thermischer Verfahren

Research project for the holistic consideration of the material flow of lithium batteries - potential study and recycling concepts by means of thermal processes

Projektbeschreibung

Sowohl Bedarf als auch Produktion von Lithium-Batterien (LiB) erfahren im Zuge der aktuellen Entwicklungen in Energiepolitik und Mobilität ein sehr starkes Wachstum. Die neue EU-Batterieverordnung schreibt künftig bei neuen LiB einen Rezyklatanteil für Lithium, Kobalt und Nickel vor. Die derzeitigen Rücklaufmengen und Recyclingkapazitäten für End-of-Life-LiB (EoL) reichen insbesondere bei Komponenten wie Lithium aufgrund des fehlenden ökonomischen Drucks nicht aus, um eine ausreichende Menge an Rezyklaten bereit zu stellen.

Zur Betrachtung der Stoffströme laufen am IAK parallel zwei unterschiedliche Projekte in Kooperation mit der Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien (GRS). Im Projekt: „Stoffstrom- und Potentialanalyse“ soll auf Basis von Stichprobensortierungen die Kenntnis über den Zustand und Endverbleib von EoL-E-Bike-Batterien erweitert werden. Ziel ist es, aus den Ergebnissen ein Konzept für die langfristige Finanzierungs- und Verwertungsstrategie für EoL-E-Bike-Batterien zu entwickeln.

© Öko-Institut e.V.

Ziel des zweiten Projekts: „thermische Behandlung von LFP- und NMC-Batterien“ ist die Optimierung der thermischen Behandlung von Akkumulatoren, welche eine wichtige Stufe innerhalb der Verwertung von EoL-Batterien darstellt (siehe Schema). Hierbei werden auch künftiger gesetzlicher Vorgaben berücksichtigt. Dazu werden die Einflüsse unterschiedlicher elektrochemischer Spezifikation (NMC und LFP) und verfahrenstechnischer Konfigurationen, wie Behandlungstemperatur und Verweilzeit auf die erzeugte Schwarzmasse (feste Verbrennungsrückstand) bei der thermischen Behandlung von EoL-LiB im Labormaßstab untersucht. Die Laborergebnisse dienen der Optimierung der thermischen Batteriebehandlung, um die Effizienz der anschließenden Verwertungsstufen und des Wertstoffrecyclings zu steigern.