Linie do recyklingu baterii litowo-jonowych – odzysk litu, kobaltu, niklu, miedzi, grafitu

Źródła powstawania odpadu

• Zużyte baterie z pojazdów elektrycznych (EV) i hybrydowych (HEV, PHEV).
• Baterie z urządzeń przenośnych – laptopy, smartfony, elektronarzędzia, rowery elektryczne.
• Moduły magazynowania energii z instalacji fotowoltaicznych i systemów UPS.
• Odpady produkcyjne z fabryk ogniw litowo-jonowych (cell manufacturing scrap).

Zagrożenia i niebezpieczeństwa (EHS)

• Ryzyko zwarć i zapłonu termicznego (thermal runaway) prowadzącego do pożaru lub eksplozji.
• Emisja toksycznych gazów przy uszkodzeniu ogniw (HF, CO, związki organiczne).
• Zawartość metali ciężkich – kobalt, nikiel – toksyczne dla organizmów żywych, wymagają hermetyzacji procesów.
• Ryzyko porażenia prądem podczas demontażu modułów o wysokim napięciu.

Etapy przerobu

1. Przyjęcie i magazynowanie – kontrola stanu ogniw, rozładowanie elektryczne w bezpiecznych stacjach.
2. Demontaż – ręczne lub półautomatyczne rozdzielenie modułów, ogniw i elementów konstrukcyjnych.
3. Kriogeniczne chłodzenie lub inertyzacja – redukcja ryzyka zapłonu (np. azotem ciekłym lub atmosferą CO₂).
4. Rozdrabnianie – młyny nożowe lub młotkowe w atmosferze inertnej.
5. Separacja mechaniczna – oddzielanie frakcji metalicznych (Cu, Al, Fe) oraz proszku katodowego/anodowego („black mass”).
6. Procesy hydrometalurgiczne – ługowanie kwasowe, ekstrakcja rozpuszczalnikowa, strącanie w celu odzysku litu, kobaltu, niklu.
7. Procesy pirometalurgiczne (opcjonalnie) – przetop frakcji metalicznej w piecu elektrycznym z odzyskiem metali.

Typowe maszyny i węzły linii

• Stacje rozładowania i diagnostyki baterii HV.
• Komory inertyzacyjne (azot, CO₂) do rozdrabniania.
• Młyny kriogeniczne i młyny nożowe.
• Separatory magnetyczne i wirówki do rozdzielania frakcji.
• Reaktory ługowania kwasowego i linie filtracyjne.
• Instalacje odzysku i rafinacji metali (ekstraktory, elektrolizery).

Odzyskiwane składniki, pierwiastki i związki

• Lithium carbonate (Li₂CO₃) lub lithium hydroxide (LiOH) – surowiec do produkcji nowych katod.
• Siarczan kobaltu (CoSO₄) – do produkcji katod typu NMC i LCO.
• Siarczan niklu (NiSO₄) – surowiec dla przemysłu baterii i galwanizacji.
• Miedź – z kolektorów prądowych anod.
• Aluminium – z kolektorów katodowych.
• Grafit – z materiału anodowego.

Energochłonność i emisje – orientacyjne benchmarki

• Energochłonność: 500–800 kWh/t odpadów – zależnie od technologii (kriogeniczna, hydrometalurgia).
• Emisje: minimalne w procesach zamkniętych – głównie ścieki z ługowania i neutralizacji, gazy HF przy obróbce cieplnej.
• Odpady wtórne: osady neutralizacyjne, żużle po pirometalurgii.

Skala strumienia – Europa i Polska

• Europa: ok. 200–250 tys. ton zużytych baterii Li-ion rocznie (dane z trendem rosnącym – EV i ESS).
• Polska: ok. 12–15 tys. ton/rok, głównie z przemysłu e-mobility i elektroniki użytkowej.

Specyfikacja referencyjna linii

Wydajność	0,5–5 t/h w zależności od konfiguracji
Sekwencja	Rozładowanie → Demontaż → Inertyzacja/kriogenika → Rozdrabnianie → Separacja → Hydrometalurgia/Pirometalurgia
Odzysk (typowo)	Li 5–7%, Co 10–15%, Ni 5–8%, Cu 10–15%, Al 10–15%, grafit 10–15%
EHS	Pełna hermetyzacja procesów, systemy gaszenia pożarów Li-ion, neutralizacja HF