Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Neues gasdichtes Verfahren in Skandinavien implementiert

02. November 2020
Mit dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien gehen verschiedene Gefahren einher. BHS-Sonthofen hat in verschiedenen Forschungsprojekten ein neues, innovatives Verfahren entwickelt, das in Skandinavien erstmals zur Anwendung kommt: Durch einen vollständig gasdichten Prozess werden Brände und das Austreten von giftigen Gasen sicher vermieden.

Wenn Lithium-Ionen-Batterien mit der falschen Recyclingtechnik verarbeitet werden, kommt es oft zu Bränden. Ein neues, gasdichtes Verfahren von BHS-Sonthofen umgeht diese Gefahren. Dabei werden die Lithium-Ionen-Batterien zunächst manuell über einen Trichter dem Verfahren zugeführt. Über zwei elektrische Schieber gelangen die Batterien zu einem Einwellen-Zerkleinerer von BHS, dem Universal-Shredder (Typ NGU). Dieser Prozess ist von Anfang an mit Stickstoff überlagert, um Explosionen zu vermeiden. Eine Förderschnecke führt das zerkleinerte Material zum chargenweise arbeitenden Trockner AVA-HTC von BHS, um die gefährlichen Elektrolyte abzuscheiden.

Der Trockner legt ein Vakuum an und heizt das Aufgabegut langsam auf. Über einen Brüdenfilter entweichen die Gase; darauf folgen zwei Kondensationseinheiten: ein Rohrbündelwärmetauscher und ein Plattenwärmetauscher scheiden die Elektrolyte ab. Um schädliche Säuren in der Abluft zu neutralisieren, wird diese durch einen mit Kalkmilch gefüllten Fettbettreaktor geleitet. Ein nachgeschalteter Aktivkohlefilter entfernt aromatisierte Kohlenwasserstoffe aus der Abluft. Der so gereinigte Gasstrom erfüllt alle gesetzlichen Vorgaben.

Nach der Trocknung geht von den zerkleinerten Batterien keine Gefahr mehr aus. Alle übrigen festen Bestandteile verlassen den gasdichten Bereich und durchlaufen einen trockenmechanischen Sortierprozess. Dabei wird die feine schwarze Masse zunächst abgesiebt. Ein Zick-Zack-Sichter sortiert die größeren Bestandteile in Leicht- und Schwerfraktion. In der Schwerfraktion sind vor allem grobe Metallteile enthalten, die sich mittels Wirbelstromscheider und Überbandmagnet in Eisen- und Nichteisenfraktion trennen lassen. Die Leichtfraktion gelangt über eine Tragefolie auf eine Turbomühle und wird schließlich über ein Sieb in die fertigen Metallkonzentrate separiert.

BHS konzipierte die Recyclinganlage inklusive einer hauseigenen, intelligenten Steuerungslösung des Tochterunternehmens BHS Control Systems. Über Rezeptsteuerungssysteme wurde das beschriebene Verfahren genau festgelegt. Damit realisierte BHS eine integrierte Gesamtlösung aus Verfahren, Technologie und Steuerungstechnik, die alle Prozesselemente integriert. Mit der Lösung zeigte sich der Kunde seit Produktionsstart höchst zufrieden.