Derzeit gibt es verschiedene Technologien, die das Trennen und anschließende Recycling der Materialien von Lithiumbatterien ermöglichen, wobei jede Technologie ihre eigenen Vorteile bietet.
Bevor wir auf die technischen Details eingehen: Welche Schwierigkeiten können vor und während des Recyclings von Lithiumbatterien auftreten?
Die durch Transportvorschriften mit sehr strengen Auflagen vorgegebene Logistik erschwert die Recyclingkette. Komplex heißt teuer. Deshalb sollte dieser Aspekt vor der Investition in eine Recyclinganlage berücksichtigt werden, um die am besten geeignete Anlage auszuwählen.
Eine Standardpalette für Gefahrstoffe kann durchaus über 7.000 Euro kosten, zuzüglich der Kosten für den Transport der Batterien.
Die Logistikkosten einer Recyclinganlage mit sehr großem Volumen sind sicherlich höher als die mehrerer Recyclinganlagen mit geringerem Volumen an verschiedenen Standorten.
Zurzeit gibt es zwei Möglichkeiten, Materialien zu trennen: die erste durch Verbrennung und die zweite durch Mahlen. Beide Technologien haben Vor- und Nachteile, die sich aus der Verarbeitungszeit und den Energiekosten ergeben.
Dieses Verfahren ermöglicht durch die Verbrennung hohe Durchlaufzeiten und eine schnellere Just-in-time-Recyclinglinie für große Mengen. Allerdings sind die Energiekosten, egal ob für Gas oder Strom, hoch. Die Energiekosten des Recyclings können nicht mit den Kosten für Logistik und Materialrückgewinnung in Einklang gebracht werden. Die Kosten des Recyclings trägt grundsätzlich der Besitzer der Batterien. In diesem Fall entspricht der Wert der ursprünglichen Batterie den Kosten für ihr Recycling.
Das Zerkleinern ist eine interessante Lösung, um die Energiekosten des Recyclings zu vermeiden und außerdem Batterien zu sortieren und zurückzugewinnen, die wiederverwendet werden können. Aufgrund der erforderlichen Sorgfalt dauert die Behandlung von Batterien länger.
Man kann leicht Fehler machen, indem man Entscheidungen trifft, die nicht den Bedürfnissen entsprechen. Es ist wichtig, von Fachleuten betreut zu werden, die alle Bedürfnisse unterstützen und nicht nur einen Teil. Für Recycling-, Luftaufbereitungs- und Deponieausrüstungen werden spezifische Anforderungen definiert, da kein Standard einen globalen Bedarf decken kann, die angepasste Ausrüstung jedoch ausnahmslos alle Anforderungen erfüllt.
Die tägliche Menge der zu recycelnden oder wiederaufbereiteten Batterien ist ausschlaggebend für die Art der Recyclinganlage.
Recyclinganlagen werden in 3 Kategorien eingeteilt:
100 kg/h = Entladen von Batterien und Zerkleinern
500 kg/h = Entladung/Zerkleinerung oder Verbrennung
Mehr 1T/h = Verbrennung
Um die Recyclingtechnik besser zu verstehen, ist es wichtig, zwischen Trocken- und Flüssigbatterien zu unterscheiden.
Lithiumbatterien sind Trockenbatterien, die hauptsächlich Kobalt, Stahl, Kunststoff, Aluminium, Kupfer und Phosphat enthalten.
Säurebatterien enthalten Säuren, die in anderen Geräten anders behandelt werden müssen (andere Recyclinglinie).
Es ist wichtig, den zu verarbeitenden Batterietyp zu identifizieren, um die Recyclinglinie an die Anforderungen anzupassen, da es keinen Standard gibt und jede Linie an die Anforderungen angepasst wird.
Die Lagerung von Batterien, sei es bis zur Lösung oder bis sie recycelt werden, birgt erhebliche Risiken. Beim Recycling ist es wichtig, die personellen und materiellen Ressourcen so anzupassen, dass Risiken wie menschliche „Unfälle“ oder materielle „Brände“ vermieden werden. ERPs für die Behandlung von Batterien vor dem Recycling sind wichtig und müssen angepasst werden, ohne zu viel oder zu wenig zu tun. Darauf kann logistisches Equipment, beispielsweise ein mobiler Wagen oder Batterien, platziert werden, wodurch es möglich wird, die Lithium-Batterien auf Personenhöhe oder auf dem Boden zu bewegen und sogar an ihnen zu arbeiten, ohne dass eine andere Handhabung nötig ist.
Das Budget hängt von mehreren Punkten ab: der zu verarbeitenden Menge, dem Batterietyp, der stofflichen Aufwertung bzw. Rückführung in den Batteriekreislauf und der eingesetzten Recyclingtechnologie. Eine Recyclinganlage amortisiert sich schnell, wenn das Material zurückgewonnen und die Batterien wieder in den Markt gebracht werden können. Durch diese gut überwachte Tätigkeit mit nur sehr wenig und in einfachen Fertigkeiten geschultem Personal können erhebliche Logistik- und Subunternehmerkosten vermieden werden.
Für die beste Rentabilität ist die Austrags- und Zerkleinerungslösung zweifellos die beste. Um ein Brandrisiko zu vermeiden, muss die Spannung allerdings bei geeigneten Geräten unter 0,3 V liegen. Die Ausrüstung muss außerdem eine Bewertung des SOH und SOC mit Testberichten ermöglichen, um den Wiederverkaufswert zu verbessern. Diese Tätigkeit muss von qualifiziertem Fachpersonal sowohl auf der Recyclingstrecke als auch auf der Deponie begleitet werden. Dabei handelt es sich um qualifizierte Experten für Technologien, Normen und Betriebsmethoden zur Verarbeitung von Lithiumbatterien, die es den Unternehmen ermöglichen, als kompetent und qualifiziert anerkannt zu werden und ihre Dienstleistungen weiterzuentwickeln.
Die Recyclingleitung muss sich in der Nähe des Lager- und Behandlungsbereichs für die Sortierung und Entladung der Zellen befinden, jedoch nicht zu weit vom Luftaufbereitungssystem entfernt, um jegliches Verschmutzungsrisiko zu vermeiden. Verbrennungs- und Recyclinganlagen für Lithiumbatterien sind größer und unterliegen strengeren Umweltschutzbestimmungen als Recyclinganlagen auf Mülldeponien, die die Umwelt viel weniger belasten. Jede Linie kann an die verfügbare Fläche angepasst werden, vorzugsweise jedoch im Innenbereich. Erfahrene Fachleute unterstützen Sie bei der Planung und den elektrischen Anforderungen, die für die Einrichtung und den Betrieb der Anlage erforderlich sind.
Durch die Verbrennung ist abgesehen von der Trennung der Zellen und Module in der Batterie kein besonderer Umgang mit dem Verfahren erforderlich. Auch bei diesem Verfahren ist eine entsprechende Schutzausrüstung für das an der Demontagelinie tätige Personal erforderlich. Durch das Verbrennen der Batterie wird der Entladezyklus vermieden, während beim Zerkleinern mehrere Arbeitsgänge erforderlich sind. Das Zerkleinern von Batterien erfordert zwar mehr Personal vor der Materialtrennung, ermöglicht jedoch eine bessere Recyclingausbeute durch den Weiterverkauf wiederverwendbarer Batterien und sehr niedrige Energiekosten.