Vielfach startet das Recycling von gebrauchten und verbrauchten LIB mit der mechanischen Aufbereitung. Die Prozesse beinhalten die Demontage, das Zerkleinern und Sortieren, um Zellgehäuse, Elektrolyt und Elektroden voneinander zu trennen. Zur thermischen Zelldeaktivierung erfolgt ein Pyrolyseschritt. Die Deaktivierung umfasst die Entladung und eine thermische Behandlung, wobei letztere die Eigenschaften der Schwarzmasse, z.B. Korngröße und spezifische Oberfläche, stark beeinflusst.

Generell wird die thermische Deaktivierung in Drehrohr- oder Mehrkammeröfen durchgeführt. Zur Steigerung der Aktivmaterialqualität für nachgelagerte Prozesse als auch für eine verbesserte Prozesssteuerbarkeit soll ein neues Deaktivierungskonzept basierend auf numerischer Strömungssimulation (CFD) von Wärme- und Stoffströmen Einsatz finden. Die entwickelten Methoden werden im LIB-Gesamtrecyclingkonzept integriert.

In kommerziellen pyrometallurgischen Recyclingprozessen werden die verbrauchten LIB direkt in Hochtemperaturöfen chargiert und eingeschmolzen, um unerwünschte Bestandteile zu entfernen und den Input unter reduzierenden Bedingungen in ein einheitliches Zwischenprodukt umzuwandeln. Bei der Behandlung entsteht eine Metalllegierung, die Co, Ni und Cu enthält, als auch Abgas und Schlacke mit enormen Mengen an unedlen aber kritischen Elementen. Im Gegensatz soll beim pyrometallurgischen Pfad von FuLIBatteR die Bildung großer Schlackenmengen durch thermodynamische Berechnungen und thermogravimetrische Vorversuche vermieden werden. Darüber hinaus lassen sich Li und P direkt über die Gasphase abtrennen und in verwendbare Verbindungen für die LIB-Zellindustrie umwandeln. Des Weiteren bilden andere wertvolle Metalle (Ni, Co, Mn) eine zu raffinierende Metalllegierung für die Verwendung in der ressourcenintensiven Industrie.

Die Vorteile des Konzepts sind die höhere Selektivität, verringerte Verluste von kritischen Elementen und die Vermeidung von Störstoffen in der Rezyklatverwendung sowie der geringere Aufwand im Vergleich zur Materialrückgewinnung aus der Schlackenphase.

Weitere Untersuchungsaspekte zielen auf die Qualitätsanpassung der Outputströme, deren Verwertung als auch auf die Nachbehandlung der Prozessemissionen Abgas und Schlacke, mit einem potenziellen Einsatz als Substitutionsmineral mit geringem Umwelteinfluss in der Bau- oder Zementindustrie, ab.

Beteiligte Industrieunternehmen und Forschungsinstitutionen in Projekt 2