Så fungerar återvinningen av litiumjonbatterier

Användandet av litiumjonbatterier ökar och de kraftfulla batterierna driver idag en stor del av vår värld men i takt med att produktionen ökar, lyfts också frågan kring återvinning. Vi på Lyma undersöker återvinningsprocessen och berättar hur våra produkter kan bidra till utvecklingen.

Litiumbatterier finns överallt. I alltifrån våra smartphones till våra kameror och bilar. De kraftfulla batterierna som funnits på den kommersiella marknaden sedan 90-talet, har fått en allt viktigare roll i vårt samhälle. Men de smarta batterierna har ett förfallodatum och efter ett visst antal laddningscyklar är de till slut förbrukade.

Dagens återvinning av litiumjonbatterier är otillräcklig

Återvinning av litiumjonbatterier har fram tills idag ansett som otillräcklig av flera orsaker. Dels för att användarna historiskt har varit dåliga på att källsortera batterierna när de förbrukats, dels för att tekniken för att återvinna denna typ av batterier har varit bristfällig. I många fall har batterierna bara slängts på en soptipp för att sedan eldas upp. Ett tillvägagångssätt som är allt annat än hållbart.
Förutom att litiumjonbatterier innehåller flera miljöskadliga ämnen och föreningar som inte bör komma i kontakt med vår natur, består det också flera svårhanterliga metaller. Både metaller vars naturliga bestånd blir allt mindre och metaller vars kemiska framställning innebär stora koldioxidutsläpp.

Ny återvinningsprocess tack vare tester

Under de senaste åren har återvinningsfrågan kring litiumjonbatterier vuxit och på flera håll i Europa har olika testcentrum startats för att undersöka om och hur de moderna batterierna kan återvinnas. Testerna har slagit väl ut och tack vare modern teknik och kemi, har forskare lyckats hitta effektiva metoder att återvinna batterierna.

I Sverige är det batterijätten Northvolt som driver batteriåtervinningen. Parallellt med sin tillverkning driver de återvinningsprojektet Revolt och under hösten 2021 tillverkade de den första battericellen från enbart återvunnet material. Under 2023 tros företaget ha en storskalig återvinning i gång och målsättningen är att hälften av allt material som finns i deras battericeller 2030 kommer vara återvunnet.

Så går processen till

Men hur fungerar återvinningsprocessen av litiumjonbatterier? Processen kan delas upp tre steg:

1. 1. Insamling och urladdning
      Det första steget i processen handlar om insamling. Helt enkelt att se till att de förbrukade batterierna tas om hand och fraktas till platsen för återvinningen. Väl på plats säkerställs det att hela batteripaketet är urladdat innan den mekaniska bearbetningen påbörjas.
   2. Mekanisk bearbetning
      I den mekaniska bearbetningen demonteras batteripaketet och varje cell kopplas loss. Cellernas beståndsdelar delas mekanisk upp och här extraheras batteriets alla material så som plast, aluminium och koppar som sedan tas vidare till återvinning. Kvarstår gör batteriets svarta massa, ett pulver innehållande värdefulla metaller. För att kunna extrahera metallerna från den svarta massan behövs en hydrometallurgisk bearbetning.
   3. Hydrometallurgisk bearbetning
      Den svarta massan som är en slurry, lakas vilket gör att katodmetallerna separeras från aluminiumfolien. Katodmetallerna går i lösning och genom olika kemiska separationssteg så kan varje metall fällas ut och separeras. De separerade metallerna tas om hand för att återanvändas i batterifabriken vid tillverkningen av nya batterier.

Materialval viktigt vid hantering av syra

Under den hydrometallurgiska bearbetning, där varje tillverkare har sina egna patenterade metoder, förkommer alltid varma aggressiva syror. Dess syror ställer höga krav på de material som används i processen. Dels att materialen inte löses upp, dels att metallarna som ska tas till vara inte kontaminerar.

Här är plastlinade rör, ventiler och pumpar ett priseffektivt alternativ att använda. Ur arbetsmiljösynpunkt är det också viktigt att hantera syrorna rätt, för att undvika att personal kommer i atmosfärskontakt med medierna. Vid till exempel pumpning kan därför hermetiska pumpar som är magnetdrivna- eller spaltrörpumpar användas. Föredrar man axeltätade pumpar kan man utrusta dem med dubbelverkande mekaniska tätningar för att minska risken läckage och olyckor.

Läs mer om vilka produkter som är lämpliga vid hantering av slurry.

Lyma kan syror

När det kommer till syror och hydrometallurgisk bearbetning besitter vi på Lyma en stor kompetens. Vi har arbetar med korrosiva och slitande vätskor i över 40 år och har god kunskap om dess funktion och tillstånd. Förutom att berätta om hur de beter sig och påverkar, kan vi också ge dig råd om vilka applikationer och material bör användas.

I vår produktkatalog hittar du hela spannet från tankar och pumpar till rör, ventiler och packningar. Som ensam helhetsleverantör i Skandinavien kan vi förse dig med allt du behöver för att kunna bedriva effektiva och säkra flöden.

Läs mer om litiumjonbatterier här