Alors que la production de batteries au lithium-ion ne cesse d’augmenter, leur impact sur le climat et l’écologie est un enjeu majeur. C’est pourquoi le recyclage de ces batteries devient de plus en plus crucial, non seulement pour des raisons de sécurité et de préservation de l’environnement, mais aussi pour s’inscrire dans le modèle de l’économie circulaire. L’Union Européenne a d’ailleurs légiféré en imposant l’utilisation de matériaux recyclés dans la production de nouvelles batteries.

Le recyclage des batteries au lithium-ion est un processus complexe et essentiel pour la sécurité, l’environnement et l’économie circulaire. Une batterie endommagée, même si elle semble inerte, peut encore être dangereuse et provoquer un incendie ultérieurement. C’est pourquoi un processus long et rigoureux est indispensable pour la rendre totalement inoffensive.

Pour minimiser les risques, la meilleure approche est la prévention. Cela passe par l’instauration de protocoles clairs et de modes opératoires précis, mais aussi par l’utilisation d’équipements adaptés à la gestion des batteries. Ces mesures sont cruciales pour éviter les accidents tout au long de la chaîne de valeur, du stockage à la phase de recyclage.

En Europe, la pyrométallurgie est une méthode de recyclage couramment utilisée. Ce procédé est sûr, mais il est très consommateur en énergie, car il nécessite de chauffer les batteries à des températures élevées. Il est également essentiel de mettre en place des systèmes de récupération et de traitement des gaz émis, tels que le fluorure d’hydrogène.

Les accidents dans le processus de recyclage ne sont généralement pas dus à une explosion soudaine des batteries, mais plutôt à des réactions chimiques dangereuses. Par exemple, une surchauffe locale pendant la phase de broyage (comminution) peut générer des gaz. L’hydrogène, produit par la réaction entre l’eau et les électrodes, peut devenir inflammable au contact de l’air ou de gaz organiques.

Pour pallier ce risque, la comminution dans l’eau ou l’utilisation d’eau pulvérisée est une solution efficace. Cela permet de désactiver l’électrode négative et de diluer l’électrolyte organique, la solution aqueuse agissant comme un excellent dissipateur thermique.

En résumé, deux méthodes principales sont utilisées pour le recyclage des batteries au lithium-ion : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie (immersion dans une solution).

Chacune de ces approches présente des avantages et des inconvénients :

• La pyrométallurgie, bien qu’elle soit une méthode éprouvée, est très énergivore et génère des émissions de gaz qui nécessitent un traitement rigoureux.
• L’hydrométallurgie permet une meilleure récupération des matériaux précieux, mais le processus de traitement des solutions est plus complexe et requiert des étapes supplémentaires.

La production de cellules est l’étape la plus critique, car c’est elle qui détermine le coût global de la batterie et la sécurité de toute la chaîne logistique. Assurer la maîtrise de la production des cellules permet non seulement de stabiliser les prix du marché, mais aussi de garantir la fiabilité et de stimuler l’innovation.

L’assemblage des modules est une étape essentielle qui doit répondre aux exigences des industriels. Cependant, un manque de standardisation des tensions nominales et des faisceaux électriques entre les différents fabricants représente aujourd’hui un frein majeur. Cette absence d’uniformité rend plus complexe l’ensemble de la chaîne de valeur, de la réparation au recyclage. La standardisation des modules, de leurs tensions et de leurs connexions électriques, permettrait de rationaliser considérablement la logistique et la maintenance.

L’exemple de constructeurs automobiles majeurs montre que la maîtrise de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement est un atout décisif. En produisant leurs propres cellules, ils peuvent aussi contrôler la maintenance et la réparation.

En Europe, un défi majeur est le manque de points de réparation pour les batteries de véhicules électriques, ce qui mène trop souvent au recyclage direct. Or, avec un équipement et des protocoles de réparation adaptés, il est possible de redonner une seconde vie à la batterie, de manière rapide et efficace. Cette approche est une alternative écologique et économique au recyclage systématique, et devrait être une priorité pour l’avenir.

Bien que la standardisation du reconditionnement soit un défi majeur, donner une seconde vie aux batteries est une étape cruciale pour l’avenir. Cela permet de réduire considérablement la pollution et la consommation d’énergie associées au recyclage, notamment par pyrométallurgie.

Pour donner une seconde vie à une batterie, plusieurs opérations sont indispensables :

• Tests et équilibrage des cellules : Chaque cellule est testée individuellement et équilibrée pour garantir sa fiabilité.
• Paramétrage du BMS : Le BMS (système de gestion de la batterie) doit être programmé pour la nouvelle application de la batterie, en intégrant les caractéristiques des cellules (tension, ampérage, limites de charge et de décharge).
• Assemblage de la batterie : Une fois les modules vérifiés et le BMS programmé, la batterie est assemblée pour sa nouvelle utilisation.

Le recyclage ne doit être considéré que comme la dernière étape de la chaîne d’approvisionnement, après que toutes les options de réutilisation ont été épuisées. Il est essentiel de distinguer l’état physique, chimique et fonctionnel d’une batterie avant de la classer comme “recyclable”.

Une batterie est généralement classée pour le recyclage en fonction de plusieurs critères :

• Son état de santé (SOH) : Le SOH (State of Health) indique le niveau de dégradation de la batterie.
• Sa dangerosité : L’état physique de la batterie et les risques qu’elle présente.
• Son type de cellules : La composition de la batterie détermine la méthode de recyclage la plus adaptée.

Pro Lithium conçoit des solutions électroniques dédiées au diagnostic et à la réutilisation des batteries. Nous développons des équipements qui permettent de réutiliser des modules existants, indépendamment de leur tension ou de leur ampérage. De plus, nous accompagnons les professionnels en leur fournissant le matériel, le paramétrage et la formation nécessaires à la conception de batteries stationnaires.

Pour renforcer la sécurité de la chaîne logistique, nous avons conçu un équipement qui surveille les batteries en temps réel. En cas d’incident, il est capable de déclencher automatiquement des mécanismes pour ralentir ou arrêter la propagation d’un incendie. Ce système garantit une protection proactive des marchandises et des infrastructures. Voir ici

Pro Lithium développe des solutions innovantes pour le reconditionnement et la réutilisation des batteries au lithium.

Notre équipement permet de reconvertir des modules et des batteries de véhicules pour des applications stationnaires, indépendamment de leurs tensions et de leurs limites de charge. Nous concevons également du matériel capable de réutiliser des cellules issues du recyclage pour créer de nouveaux produits. Voir ici

Pour le traitement des batteries en fin de vie, une ligne de recyclage a été développée dans le but de réduire les risques d’incendie durant la logistique et de valoriser les matériaux qu’elles contiennent.

Ce procédé se déroule en plusieurs étapes : d’abord, la tension de la batterie est réduite en dessous de 0,3 V. S’ensuivent la séparation des matières par broyage et le traitement de l’air ambiant, pour une récupération sécurisée des composants.

En conclusion, nos services sont axés sur la valorisation des batteries après leur fabrication et tout au long de leur seconde vie. Grâce à nos équipements et à notre savoir-faire, nous offrons des solutions pour la réparation, le reconditionnement et le recyclage, en intégrant les batteries dans de nouvelles applications.

Si vous êtes une entreprise cherchant à investir dans ce marché d’avenir, ou si vous avez des besoins en prestations, formation ou équipements spécialisés, n’hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus.

Pro Lithium propose des solutions complètes pour les professionnels de la batterie au lithium, ainsi que pour ceux souhaitant le devenir. Nos services sont conçus pour se conformer pleinement aux réglementations et directives de l’Union Européenne.

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