Schwarzmasse
Schwarzmasse ist ein dunkles Zwischenprodukt, das bei der mechanischen Verarbeitung von Lithium-Ionen-Zellen oder Ausschuss aus der Batterieproduktion entsteht. Sie enthält üblicherweise Partikel der aktiven Kathoden- und Anodenmaterialien, ihre genaue Zusammensetzung hängt jedoch vom Eingangsmaterial und den vorherigen Trennschritten ab.
Ein Zwischenprodukt, kein fertiges Material
Der Begriff bezeichnet einen Prozessstrom und kein einheitlich standardisiertes chemisches Produkt. Schwarzmasse aus gemischten Verbraucherakkus kann sich deutlich von Material aus sortierten Elektrofahrzeugzellen oder sauberem Produktionsausschuss unterscheiden. Sie kann Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen, Graphit, Bindemittel, Elektrolytrückstände und feine Partikel von Stromableitern in unterschiedlichen Anteilen enthalten.
Die Herstellung von Schwarzmasse schließt das battery recycling nicht bereits ab. Das Gemisch muss normalerweise weiterbehandelt werden, um nutzbare Materialien zu trennen, zu reinigen oder wiederherzustellen. Bei der hydrometallurgischen Verarbeitung können ausgewählte Bestandteile für eine anschließende Trennung gelöst werden. Pyrometallurgische Verfahren können Batterieeinsatzstoffe bei hohen Temperaturen behandeln, während Direktrecycling darauf abzielt, mehr von der ursprünglichen Struktur des Kathodenmaterials zu erhalten. Reale Anlagen können mehrere Aufbereitungs- und Rückgewinnungsschritte kombinieren.
Warum die Unterscheidung wichtig ist
In Berichten wird die erzeugte Masse des schwarzen Materials mitunter so dargestellt, als wäre dieselbe Masse bereits als Rohstoff in Batteriequalität zurückgewonnen worden. Das sind unterschiedliche Meilensteine. Die endgültige Ausbeute hängt davon ab, welche Elemente zurückgewonnen werden, wie rein sie sind, welche Verluste bei der Raffination auftreten und ob die gewonnenen Produkte die Anforderungen einer neuen Anwendung erfüllen.
Schwarzmasse ist außerdem kein Synonym für sämtliche Batterieabfälle. Gehäuse, Stromschienen, Folien, Kunststoffe, Elektrolyt und andere abgetrennte Fraktionen können unterschiedliche Wege der Rückgewinnung oder Entsorgung nehmen. Gefahren und Transportklassifizierung hängen von Zusammensetzung und Verarbeitungszustand ab; die Bezeichnung allein reicht daher nicht aus, um eine sichere Handhabung zu bestimmen.