Wozu können Lithium-Batterien recycelt werden?

Veröffentlichungszeit：2026-08-06 Quelle：Lithium Battery Recycling Machine Teilen：

Gebrauchte Lithium-Ionen-Akkus enthalten Metalle wie Kobalt, Nickel, Lithium, Kupfer und Aluminium. Insbesondere Lithium ist ein Schlüsselwerkstoff, der in Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, tragbaren Powerbanks und anderen Bereichen zum Einsatz kommt. Daher können diese Metalle aus gebrauchten Lithium-Ionen-Akkus zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Welche wertvollen Materialien lassen sich also aus Lithium-Ionen-Akkus zurückgewinnen? Zu den wichtigsten Kernprodukten zählen Vorläufermaterialien in Batteriequalität (wie Lithiumcarbonat, Lithium, Kobalt und Nickel) sowie Kupfer, Aluminium, Graphit und Eisen. Nach der Gewinnung können diese Materialien direkt bei der Herstellung neuer Lithium-Ionen-Akkus oder als industrielle Rohstoffe verwendet werden.

Lithiumverbindungen

Lithiumcarbonat, Lithiumhydroxid. Zunächst werden ausgediente Lithium-Ionen-Batterien zerkleinert und mit einem Recyclingmaschine für Lithium-Batterien. Hochreines „Black Mass“ wird abgetrennt und anschließend durch einen Hochtemperatur-Kalzinierungsofen geleitet, um das Bindemittel und den leitfähigen Kohlenstoff zu entfernen, was die anschließende Extraktion erleichtert. Das kalzinierte Material wird dann mit einer sauren Lösung (wie Schwefelsäure oder Salzsäure) oder einer alkalischen Lösung (wie Natriumhydroxid) vermischt. Die Reaktion verläuft unter Erhitzen und Rühren, wodurch Lithium in ionischer Form in die Lösung übergeht. Das Auslaugungswasser enthält eine große Menge an Verunreinigungen (wie Fe³⁺, Al³⁺ und Cu²⁺), die durch chemische Fällung, Lösungsmittelextraktion oder Ionenaustausch entfernt werden müssen. Anschließend wird der gereinigten Lösung eine Natriumcarbonatlösung (Konzentration 10–20 %) zugesetzt und 1–2 Stunden lang bei 60–80 °C zur Reaktion gebracht. Dabei entsteht ein Lithiumcarbonat-Niederschlag. Der Niederschlag muss mehrfach gewaschen werden (um Verunreinigungen wie Natrium und Chlor zu entfernen), bevor er erhitzt und getrocknet wird. Dieser Prozess führt schließlich zu Lithiumcarbonat in Batteriequalität, das direkt bei der Herstellung neuer Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden kann. Lithiumverbindungen sind die wertvollsten Materialien beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien.


Kobalt und Lithium

Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien werden zunächst mit Trockenzerkleinerungsanlagen zu „Black Mass“ verarbeitet. Diese wird anschließend einer Hochtemperatur-Röstung unterzogen, um organische Verunreinigungen und Ruß zu entfernen. Anschließend wird das Material zerkleinert und gesiebt, um eine Kathoden-„Black Mass“ zu gewinnen, die aktive Materialien wie Lithiumkobaltat enthält. Das Material wird dann einer Reduktion und einer Säureauslaugung unterzogen, um das Metall aufzulösen. Dem Pulver werden anorganische Säuren wie Schwefelsäure sowie ein Reduktionsmittel zugesetzt. Das unlösliche Co³⁺ wird zu Co²⁺ reduziert und in die Lösung freigesetzt. Anschließend erfolgen weitere Reinigungsschritte und die Entfernung von Verunreinigungen, um diese abzuscheiden. Zur Einstellung des pH-Werts wird ein Oxidationsmittel zugesetzt, wodurch Verunreinigungen wie Eisen und Aluminium in Hydroxide umgewandelt werden, die anschließend durch Ausfällung und Filtration entfernt werden. Die verbleibende, Kobalt und Lithium enthaltende Lösung wird zurückbehalten. Schließlich wird Ammoniumoxalat zugesetzt, um das Kobalt auszufällen. Nach Filtration, Waschen und Trocknen erhält man den Kobalt-Vorläufer. Dieses Material kann zur Synthese von ternären Vorläufern oder Kathodenmaterialien verwendet werden.


Kupfer und Aluminium

Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien werden zunächst mit einer Trockenanlage für das physikalische Batterierecycling aufbereitet. Nach einer mehrstufigen Zerkleinerung und mehreren Siebvorgängen ergeben die Altbatterien „Black Mass“ und ein Kupfer-Aluminium-Gemisch. Das Kupfer-Aluminium-Gemisch wird mit einem speziellen, hochmodernen Kupfer-Aluminium-Separator aufbereitet, um hochreines Kupfer und Aluminium zu gewinnen. Das Kupfer und das Aluminium werden anschließend als Altmetall eingeschmolzen oder zur Verlängerung der Industriekette verwendet.

Graphit

Dieses Material hat einen relativ geringen Recyclingwert. Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien werden einer Trockenzerkleinerung und einer nassen Extraktionsauslaugung unterzogen. Nach der Reinigung kann der Graphit als aktives Material für Anodenmaterialien wiederverwendet werden.

Sonstige Materialien

Bestimmte Verfahren ermöglichen es, das Elektrolyt-Lösungsmittel zurückzugewinnen oder so aufzubereiten, dass es unschädlich wird. Auch Stahlgehäuse lassen sich beispielsweise recyceln.



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