Den Prozess verstehen: Lithium-Ionen- und Batterieproduktion

Last updated on May 26th, 2026 at 01:45 pm

Da die Welt in das Zeitalter der sauberen Energiewirtschaft eintritt, werden Batterien eine sehr wichtige Rolle spielen. Tatsächlich wird erwartet, dass der Markt für Lithiumbatterien in den nächsten zehn Jahren weltweit um das Fünf- bis Zehnfache wachsen .

Als systematischer Ansatz für die Batterieproduktion hat das Bundesforschungskonsortium für fortschrittliche Batterien einen Entwurf für die Entwicklung einer Wertschöpfungskette für die Herstellung von Lithiumbatterien vorgelegt. Gemäß diesem Entwurf lässt sich die Lieferkette für Lithiumbatterien – von der Rohstoffproduktion bis zum Recycling am Ende der Lebensdauer – in drei übergeordnete Schritte unterteilen, die jeweils eigene spezifische Schritte umfassen. Dabei handelt es sich um vor-, mittel- und nachgelagerte Prozesse.

Schritte zur Vorbereitung von Lithium-Ionen für die Batterieproduktion

VORSTUFEN

• Dieser Schritt umfasst den Abbau und Gewinnung von Lithium und andererMineralien. Lithium macht 0,002 % der Erdkruste aus und ist in Meerwasser in einer Konzentration von 14–25 ppm. Hochwertiges Lithium in abbaubaren Mengen ist jedoch rar.

MIDSTREAM-PROZESS

• In diesem Schritt erfolgt die Weiterverarbeitung von Materialien in Batteriequalität wie Nickel und Kobalt. Durch den Abbau und die Säureauslaugung von Spodumen-Erzen kann eine Lithiumsulfatlösung gewonnen werden. Ebenso kann Lithiumchlorid aus Sole hergestellt werden.
• Der nächste Schritt ist die Herstellung von Kathoden-/Anodenpulver, bei der Lithiumcarbonat oder Lithiumhydroxid in Batteriequalität durch LiOH-Kristallisation aus Lithiumchlorid oder Lithiumsulfat gewonnen wird.
• Anschließend erfolgt die Trennung und Trocknung, in der Regel mittels Fließbetttrockner, um Lithiumhydroxid in Batteriequalität zu gewinnen. Die Agglomeration des Pulvers erfolgt mit Stiftmischern, Knetmischern, Scheibengranulatoren und Drehtrommeln.

NACHGEFOLGENDER PROZESS

• Der nachgelagerte Prozess umfasst die Herstellung von Elektroden und Zellen. Die Pack-Fertigung bezieht sich auf die Verarbeitung von Lithium-Ionen-Batterien durch Wickeln, Schweißen und Befüllen. Hier werden die Zellen wiederholt geladen und entladen, anschließend altern sie, bevor sie ausgeliefert werden.
• Beim Recycling von Lithium-Ionen-Batterien wird Lithium nach Ablauf seiner Lebensdauer wiederverwendet und recycelt. Angesichts der prognostizierten Verwendung von Batterien in der Zukunft ist Recycling ein wichtiger Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Tatsächlich zeigen Untersuchungen, dass recycelte Lithium-Ionen-Batterien eine bessere Leistung als neue Batterien erzielen können.

Schlussfolgerung

Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien gewinnt aufgrund ihrer Verwendung in Elektrofahrzeugen, stationären Speichersystemen, der Luftfahrt und sogar der nationalen Sicherheit zunehmend an Bedeutung. Mit steigendem weltweiten Speicherbedarf wird sich die Weltwirtschaft weiter in Richtung einer nachhaltigen Energiewirtschaft entwickeln. Dies kann jedoch nur durch einen bewussten Umgang mit Lithium erreicht werden, das nur in begrenzten Mengen vorhanden ist. Recycling wird eine wichtige Rolle bei der Bewältigung der Lithiumknappheit und der Entsorgung von Batterien spielen.

Um das Potenzial des Li-Ionen-Batteriemarktes für Recycling und Produktion auszuschöpfen, benötigen Sie die richtige Ausrüstung.

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