Das in Mississauga, Kanada, ansässige Unternehmen Li-Cycle hat ein Verfahren entwickelt, mit dem mehr als 95 Prozent des Inhalts einer Lithiumbatterie abgerufen werden können, während die Rückgewinnungsraten traditionell bei 50 Prozent oder darunter lagen. und die Technologie kann Lithium in Batteriequalität produzieren.

Der Prozess beinhaltet die Verwendung von keine giftigen Chemikalien und das gesamte Modul kann geschreddert werden, eine relativ kostengünstige Möglichkeit, es zu brechen, während die Brandgefahr zu mindern.

„Der traditionelle thermische Prozess ist nicht darauf zugeschnitten, das, was sich in Batterien befindet, effizient zurückzugewinnen. Und es hat große Kosten „, sagt Ajay Kochhar, Präsident und CEO von Li-Cycle.

„Es gibt keine Trinkgeldgebühr für unseren Prozess und wir erholen uns mehr. Außerdem entladen wir die Batterien vor der Verarbeitung nicht, was bedeutet, dass wir keine Ladungen entfernen, aber wir mindern das Brandrisiko, indem wir sie durch unseren proprietären Prozess mit einer ungiftigen Lösung zerkleinern. Während das Entladen zusätzliche Kosten verursacht und das Einweichen von Batterien in Salzlake beinhaltet, was etwas unsicher ist „, sagt er. In Bezug auf die Umweltvorteile bestätigte eine Lebenszyklusanalyse eines Drittanbieters eine Einsparung von 60 Prozent an Treibhausgasemissionen im Vergleich zur Rückgewinnung der gleichen Materialmenge aus dem Bergbau.

Nachdem das Material zerkleinert wurde, werden die mechanischen Komponenten getrennt, um Kupfer, Aluminium und Kunststoffe einzuschließen. Dann kommt der nasschemische Prozess zur Trennung von Materialien wie Nickel, Kobalt und Lithium.

„Durch unseren Prozess machen wir im Grunde die grundlegenden Bausteine der Batterie neu, die in neue Batterien gehen können. Und wir verwandeln Lithiumbatterien von einer Verbindlichkeit in einen Vermögenswert. Wir konzentrieren uns darauf, unseren Business Case basierend auf dem, was sich in der Batterie befindet, zum Laufen zu bringen, bevor der Fokus bei Altbatterien auf deren Entsorgung lag „, sagt Kochar.

Er bezeichnet das System von Li-Cycle als Naben- und Speichenmodell, wobei „Hub“ die chemische Verarbeitungsanlage ist, die ein großer, zentraler Standort für Skaleneffekte sein wird. Die „Speichen“ -Anlagen, in denen die Batterien zerkleinert werden, werden kleine, regionalisierte Standorte sein.

Das erste US-Werk, das in Rochester, NY, in Betrieb genommen wird, wird eine Eingangskapazität von 5,000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien pro Jahr haben und soll im Herbst 2020 in Betrieb gehen, sofern keine Einschränkungen im Zusammenhang mit dem Coronavirus bestehen.

„Wir haben uns für den Standort Rochester entschieden, weil sich dort der Eastman Kodak Park befindet. Nach einem Rückgang des Kamerafilms haben sie es anderen Unternehmen ermöglicht, ihre bestehende Infrastruktur, die sie über viele Jahre aufgebaut haben, wiederzuverwenden. Es gibt also Einrichtungen, die auf die chemische Verarbeitung zugeschnitten sind, einen guten Arbeitskräftepool, eine gute Logistikverbindung und es ist relativ nah an unserem kanadischen Hauptsitz „, sagt Kunal Phalpher, Chief Commercial Officer von Li-Cycle.

Die erste Lieferung, die zu seiner bestehenden kanadischen Anlage ging, kam von einem Nickel- und Kobalt-Verarbeiter, deren Methoden nicht Lithium-Ionen-Batteriematerial zu verwalten entworfen.

Materialien stammen aus Altautos oder Schrott aus der Automobilherstellung. Jetzt zielt Li-Cycle auf kommerzielle und schwere Elektrofahrzeuge ab und beabsichtigt auch, Elektroschrottkonsolidierer und den Energiespeichersektor zu sammeln und zu verarbeiten.

Der Plan ist, zurückgewonnene Materialien an Unternehmen zu verkaufen, die sie verarbeiten und dann zur weiteren Aufspaltung und Raffination zu Kobalt und Nickel für die Verwendung in Batterien versenden.

Li-Cycle konzentriert sich jetzt auf den Qualifizierungsprozess, um sicherzustellen, dass Materialien in Batterien oder anderen Anwendungen funktionieren. Zum Beispiel kann Lithiumcarbonat in bestimmten Glastypen verwendet werden, aber einige Metalle wie Kobalt oder Nickel können Verfärbungen im Glas verursachen, so dass die Mitarbeiter an einer Möglichkeit arbeiten, Elemente zu entfernen, die Verfärbungen verursachen können. GreenCentre Canada, eine gemeinnützige Organisation mit Sitz in Kingston, Ont. beschleunigt die Entwicklung nachhaltiger Chemie- und Materialtechnologien.

Es wurden erste Tests für Li-Cycle durchgeführt, die sich auf die Optimierung der Trennung, Reinigung und Rückgewinnung von Materialien sowie das Recycling und die Wiederverwendung von Wasser konzentrierten.

„Zunächst haben wir den Prozess validiert und daran gearbeitet, die Effizienz zu steigern, um mehr bei höherer Reinheit und geringerem Wasserverbrauch zurückzugewinnen. Sie verfügen über ein wirtschaftlich tragfähiges Verfahren zur Rückgewinnung von Materialien, und sie skalieren weiterhin in Rochester und Ontario. Während sie weiter wachsen, streben sie eine 100-prozentige Rückgewinnung des Wertes von Lithium-Ionen-Batterien an, und ich denke, sie werden sich diesem Ziel nähern „, sagt Brian Mariampillai, Director of Business Development bei GreenCentre. „Ich denke, Multi-Tausend-Tonnen-Anlagen sind in ihrer Zukunft“, sagt er.

LINCit ist eine gemeinnützige Organisation in Mississauga, Ont. das hilft Clean-Tech-Unternehmen, sich zu vergrößern.

Rick Findlay von LINCit hat sich unabhängig von seiner Firma mit Li-Cycle beraten.

„Ajay und Tim Johnston hatten einen Plan, die Technologie auf kommerzielles Niveau zu bringen. Es gab mir Zuversicht … 80 bis 100 Prozent der Rückgewinnung von Metallen und Batteriematerialien zu treffen, war sehr aufregend. Wenn man darüber nachdenkt, wohin Lithium-Ionen und Elektrifizierung in der Welt gehen, ist es wichtig, die Fähigkeit zu haben, Material zurückzugewinnen und wieder in Batterien oder andere verwendbare Produkte zu recyceln. USA., Asiatische und europäische Regierungen konzentrieren sich auf Energiemetalle. Die Batterien und das gesamte Feld der Energieelektrifizierung sind jetzt ein aufregender Ort „, sagt Findlay.

Li-Cycle plant ab sofort den Bau eines weiteren Speichenwerks im Südwesten der USA im Jahr 2021.Das Unternehmen hat sich außerdem verpflichtet, in seinem ersten Betriebsjahr mindestens 23 Arbeitsplätze zu schaffen.