RecyLIB-Batteriezellen: alternative Herstellverfahren zur direkten Wiederverwendung von recycelten Batteriematerialien (Bild: Fraunhofer ISC)
Mit der zunehmenden Anzahl von Antriebsbatterien wird auch die Frage nach umweltfreundlichen Herstellungs- und Recyclingverfahren lauter. Ein wichtiger Aspekt ist das funktionserhaltende Recycling von Lithium-Ionen-Batterien. Das 2022 gestartete Projekt RecyLIB will mit neuen Verfahren zur Batterieelektrodenherstellung, direktem Recycling und integrierten funktionalen Stoffkreisläufen ein Zeichen setzen.
RecyLIB zielt auf ein integriertes Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterieelektroden ab, bei dem der Produktionsprozess bereits so gestaltet ist, dass sich recyceltes Material verwenden lässt. Dadurch kann das aktive Funktionsmaterial nach dem Ende der Lebensdauer der Batterie mit hoher Ausbeute zurückgewonnen werden und steht für die direkte Wiederverwendung bei der Herstellung von Elektroden zur Verfügung.
Recycling ohne giftige Lösungsmittel
Das recycelte Elektrodenmaterial sollte direkt in den Elektrodenherstellungsprozess zurückgehen können, ohne die Zellleistung zu beeinträchtigen. Außerdem sollen kritische Prozesshilfsmittel wie giftige Lösungsmittel entfallen.
Dabei setzt das Konsortium auf wasserbasierende Trenn- (elektrohydraulische Fragmentierung und Zentrifugation) und Sortierverfahren, um die Batteriematerialien möglichst schonend zurückzugewinnen, sowie auf eine schmelzprozessbasierende Elektrodenherstellung, die auf giftige Lösungsmittel verzichtet. Auch die Leistungsfähigkeit und das Alterungsverhalten von Batteriezellen aus Primärrohstoffen und recyceltem Funktionsmaterial werden im Rahmen des Projekts untersucht und bewertet.
Das Projekt ist gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, Deutschland; FWO, (Fonds Wetenschappelijk Onderzoek), Belgien; und ADEME (Agence de la transition écologique), Frankreich. Partner sind das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC (Koordinator, Deutschland) sowie Hutchinson, Frankreich; Ghent University, Belgien; ImpulsTec, Deutschland; Carl Padberg Zentrifugenbau, Deutschland, und die Bayerische Forschungsallianz.
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