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Wo immer heute Lithium-Ionen-Batterien entwickelt werden, spielt die Frage des effizienten Recyclings eine entscheidende Rolle. Es geht um gute Trennbarkeit am Ende der Nutzungsdauer. Alle Wertstoffe sollen in hoher Reinheit zurückgewonnen werden.
Schon bei der Neuentwicklung hat effizientes Recycling höchste Priorität. Nur eine effiziente Kreislaufwirtschaft kann der Rohstoffknappheit entgegenwirken. Herstellung, Nutzung und Recyclingprozesse müssen eine gute CO2-Bilanz aufweisen.

Optimierung des Batterierecyclings: Hydrometallurgie

Die Prozessrouten für die Primärrohstoffgewinnung und das Recycling von Batterieaktivmaterialien waren zunächst ähnlich. Es werden mehrfach pyro- und hydrometallurgische Verfahren nacheinander eingesetzt. An diesen Themen wird weltweit mit Hochdruck geforscht.
Nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen scheinen viele Aufreinigungsverfahren auf Basis der Hydrometallurgie effizienter zu sein. Dies hat Vorteile hinsichtlich des Energieeinsatzes. Auch der Anfall prozessbegleitender Schadstoffe ist deutlich geringer.

Pilotierung im industriellen Maßstab

amixon® bietet Testmöglichkeiten im industriellen Maßstab und geht weit über den Labormaßstab hinaus. Im amixon®-Technikum können Chargengrößen von 100 Litern, 200 Litern, 400 Litern bis zu 3000 Litern realisiert werden. Damit ist amixon® in der Lage, praxisnahe Pilotversuche durchzuführen.
Der amixon® Vakuumtrockner kann wie eine Vakuumdestille eingesetzt werden. Die exakte Temperatur- und Druckregelung ermöglicht eine hohe Trennschärfe. So können die Fluide in hoher Reinheit zurückgewonnen werden. Beispielsweise können Elektrolyte aus zerkleinerten Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen verdampft und rekondensiert werden.

Fortschrittliche Tests für das Batterierecycling

Ein amixon® Testapparat kann im Vakuumbetrieb sogar bis zu einer Betriebstemperatur von 350°C eingesetzt werden. Insofern wäre zu prüfen, ob nicht auch das hochsiedende Polyvinylidenfluorid (Schmelzpunkt 175°C, Siedepunkt ab 300°C) im amixon®-Trockner isoliert werden kann. Polyvinylidenfluorid dient als Bindemittel in der Lithium-Ionen-Batterie.
Die Beschichtung aller produktberührten Teile mit extrem harter Hochleistungskeramik ist nach Absprache möglich.
Ein anderer amixon® -Testreaktor für 200-Liter-Chargen kann für Hochdruckreaktionen eingesetzt werden. Bei einer Temperatur von 250°C beträgt der zulässige Betriebsüberdruck 25 bar.