Forschung Recycling von LFP aus gebrauchten Akkus

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Das Forschungsprojekt DiLiRec sucht nach Verfahren zur Wiedergewinnung von Lithiumeisenphosphat. Es geht sowohl um Sekundärrohstoffe als auch um die direkte Wiederverwertung.

Neun Forschungspartner entwickeln und vergleichen im Rahmen des Forschungsprojekt „DiLiRec“ Verfahren zur Wiedergewinnung des Aktivmaterials Lithiumeisenphosphat (LFP) – sowohl im Direktrecycling des gesamten Kathodenmaterials als auch zur Wiederverwertung seiner einzelnen Rohstoffe. Ziel sind wirtschaftlich attraktive Prozesse für den erneuten Einsatz der Zellchemie sowie ihrer Bestandteile in der Batterieproduktion.

Das Forschungsprojekt hat ein Gesamtvolumen von 4,7 Millionen Euro und wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 2,7 Millionen Euro unterstützt. Es hat eine Laufzeit von drei Jahren und endet im November 2026. EAS Batteries koordiniert das Recyclingprojekt.

Dossier

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Recycling für Wachstum der Elektromobilität

DiLiRec konzentriert sich auf die Batteriezellsortierung und -demontage sowie die Entschichtung der Elektroden, um ein effizientes Batterierecycling zu ermöglichen. Unterstützt wird die Separation der sogenannten Aktivmasse durch automatisierte und digitalisierte Prozesse. Die LFP-Kathoden großformatiger Rundzellen bieten ein hohes Recyclingpotenzial.

Die Zellen können komplett abgewickelt und ihre Bestandteile sortenrein getrennt werden.

Zwei Methoden zur Rückgewinnung

Die Forscher untersuchen zwei Methoden zur Rückgewinnung des Kathodenmaterials LFP aus zylindrischen Zellen. Im direkten Recycling soll LFP als Aktivmaterial vollständig zurückgewonnen und in aufbereiteter Form wiederverwendet werden. Im Standard-Recyclingverfahren sollen Vorstufen der LFP-Synthese isoliert werden. Sie dienen dann als Sekundärrohstoffe.

Für jede Methode werden zwei Prozessrouten entwickelt und verglichen: Ein nassmechanisches und ein trockenmechanisches Entschichtungsverfahren der Elektroden. Durch die systematische Erfassung von Stoff- und Prozessdaten während der einzelnen Recycling-Schritte sollen die Voraussetzungen für ein nachhaltiges und kostengünstiges LFP-Recycling geschaffen werden.

Zulieferer

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Die Projektpartner

„Gebrauchte Lithiumionen-Batterien wieder in den Kreislauf zu bringen, ist eine Grundvoraussetzung für das weitere Wachstum der Elektromobilität“, sagt Michael Deutmeyer, Geschäftsführer von EAS Batteries. „Wir brauchen eine nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen – auch um die kommenden Anforderungen der EU-Batterieverordnung zu erfüllen.“

„Im Gegensatz zu anderen Batteriezellchemien wie NCM und NCA können für die Rückgewinnung des Lithiums aus LFP potenziell weniger aufwendige und weniger energieintensive hydrometallurgische Schritte eingesetzt werden“, sagt Sebastian Hippmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter für Recycling und Grüne Batterie am Fraunhofer IKTS. „Darüber hinaus ist ein Direktrecycling von LFP aufgrund seiner Materialeigenschaften vielversprechend.“

Am Projekt sind beteiligt:

• BLC – The Battery Lifecycle Company GmbH

• EAS Batteries GmbH (Projektkoordinator)

• EDI GmbH – Engineering Data Intelligence

• FNE Entsorgungsdienste Freiberg GmbH

• Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

• IBU-tec advanced materials AG (assoziierter Partner)

• Omron Electronics GmbH

• Reelements GmbH

• TU Bergakademie Freiberg

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