LOWVOLMON – Monitoring schwerflüchtiger Elektrolyte in der mechanischen Recyclingprozesskette

Das Vorhaben beschäftigt sich mit dem Elektrolyten in einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Mischung aus speziellen organischen Lösungsmitteln, der bis ca. 20 % der Gesamtmasse einer Batteriezelle ausmachen kann. In mechanischen Recyclingprozessen wird der Elektrolyt beim Öffnen der Batterie durch Schreddern oder Demontieren freigesetzt und kann verdunsten. Für die gezielte Rückgewinnung kommen nach dem Stand der Technik bspw. Vakuumtrockner zum Einsatz, die den Elektrolytgehalt soweit reduzieren können, dass der Emissionsschutz in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten gewährleistet ist. Alle Bestandteile der Elektrolytmischung werden dabei allerdings nicht oder nicht vollständig entfernt. Vielmehr verbleiben schwerflüchtigen Komponenten, die eine hohe Siedetemperatur haben, an und in verschiedenen Batteriekomponeten und -materialien. Bis dato ist diese Menge nicht quantifiziert worden, erste Abschätzungen deuten auf ca. 10-20 % der Gesamtmasse der Elektrolytfüllung einer Batteriezelle hin. Dieser Restgehalt an schwerflüchtigen organischen Substanzen ist nicht inert, er verdunstet nur langsamer, sodass in sich anschließenden Prozessschritten erneut Elektrolytdampf anreichern kann. Ferner wirkt der Elektrolyt in Prozessen der Flotation und der Hydrometallurgie als zusätzliche Prozesschemikalie, welche eine effektive Verarbeitung erschwert.