Vakuumzerkleinerung

Im Verfahrensschritt Vakuumzerkleinerung setzen wir auf eine weltweit einzigartige Technologie: Wir zerkleinern Lithium-Ionen-Batterien in einer vakuumierten Umgebung. No Canary bietet eine sichere und effiziente Schredder-Lösung, die das Herzstück unserer Batterie-Recyclinganlagen bildet. Dieses Verfahren – das Schreddern von Batterien bei extrem niedrigem Druck – ist ein zentraler Baustein, um hohe Durchsätze und zugleich maximale Sicherheit zu erreichen. 

Die Batterien werden dabei explosionsgeschützt im Unterdruck mechanisch aufgebrochen und gleichzeitig vakuumgetrocknet, was einen Technologiesprung gegenüber herkömmlichen Shreddern darstellt. Und nicht zuletzt ist diese Zerkleinerer absolut gasdicht ausgeführt. Wir bieten mit der Vakuumzerkleinerung also einen innovativen Anlagenbestandteil, der die Leistungsfähigkeit und Sicherheit unserer Recycling-Lines maßgeblich definiert.

Recycler und OEMs erhalten mit unserer Vakuumzerkleinerung ein schlüsselfertiges Vakuum-Schredder-Modul, das speziell für Lithium-Ionen-Batterien und andere Materialien, welche die Umgebung nicht kontaminieren sollen, konzipiert wurde.

  • robuster Industrie-Zerkleinerer in einem gasdichten Gehäuse
  • Schleusensystem zum Einbringen der Batterien in die Kammer, ohne Umgebungsluft
  • durch Vakuumpumpen Druck von bis zu 5 mbar absolut in der Zerkleinerungskammer
  • Steuerung von Unterdruck und Temperatur während des Zerkleinerns
  • Batterien werden zerschnitten/gebrochen, während der flüssige Elektrolyt verdampft
  • Lieferung dieses System inklusive aller notwendigen Komponenten: Vakuumpumpen, Kondensations-/Filtereinheit für entstehende Dämpfe, Sensorik zur Druck- und Gasüberwachung sowie Explosionsschutzsteuerung

Kurz gesagt bieten wir einen kompletten Vakuum-Schredder als modularen Bestandteil der Recyclinganlage an, der sich nahtlos in den Gesamtprozess einfügt und mit dem Pre- und Post-Processing verkettet ist.

Durch den niedrigen Druck sinkt der Siedepunkt des Elektrolyt-Lösungsmittels deutlich, sodass ein großer Teil der Flüssigkeiten schlagartig verdampft. Die beim Zerkleinern entstehende Wärme führt ebenfalls dazu, dass der Elektrolyt auskocht – die Zerkleinerungsenergie wird also synergetisch zum Trocknen genutzt. Unser Vakuumzerkleinerer ist druckstoßfest nach ATEX ausgeführt und mit Sensoren bestückt, die Druckspitzen detektieren. Der Explosionsschutz erfolgt intrinsisch durch das Vakuum. Das Material verbleibt während des Vorgangs in ständigem Kontakt mit einer rotierenden Welle/Mischwerkzeug, sodass eine intensive mechanische Durchmischung stattfindet – dies unterstützt das Abreiben der Aktivmaterialien von den Folien. 

Das gesamte System ist so ausgelegt, dass kein Sauerstoff in den Prozess gelangt und entstehende Gase (Lösungsmitteldampf) sofort abgesaugt und kondensiert werden. Die Vakuumzerkleinerung kann direkt gekoppelnd mit unserer Intensiv-Trocknung betrieben werden– faktisch läuft beides in einem Schritt ab. Insgesamt bieten wir also einen hochentwickelten Zerkleinerungsapparat, der mechanische Zerkleinerung, Inertisierung und Trocknung in einem einzigen Schritt integriert.

Die Einführung der Vakuumzerkleinerung in das Batterie-Recycling war für uns ein logischer Schritt, um mehrere Probleme herkömmlicher Verfahren zu lösen. Konventionelle Zerkleinerungsverfahren arbeiten meist unter Inertgas (Stickstoff). Durch das Vakuum erreichen wir die nötige Sicherheit, ohne Unmengen an Schutzgas zu verbrauchen, und wir können das Trocknen und Zerkleinern kombinieren, was Zeit und Energie spart. Unser Antrieb war es, das Recycling effizienter und sicherer zu machen – die Vakuumzerkleinerung ist dafür der Schlüssel. Wir haben die Vakuumzerkleinerung entwickelt, um unseren Kunden einen Sicherheitsvorsprung und einen Effizienzgewinn im Recyclingprozess zu verschaffen, der mit herkömmlicher Technik nicht erreichbar war.

Unsere Vakuumzerkleinerungs-Module können je nach Ausführung mehrere hundert bis zweitausend Kilogramm Batterien pro Stunde verarbeiten. Typische Kennzahlen sind:

Einzelzellen Module Packs

Batterie-Eingangsformate

5 mbar

Vakuumniveau

frei skalierbar

Zerkleinerer Antriebsleistung

ca. 5–20 mm

Heavy Parts

<0,5 mm

Feinanteil (Black Mass) 

> 90 %

der Lösemittel verdampft & kondensiert (typisch)

* Referenzmessung mit Panasonic NCA 21700 (TESLA Model 3) nach Trocknung bei 40°C für 30 Minuten mit der No Canary-Technologie. Gerne können Sie Ihre eigenen Batterien an unserem Standort testen!

< 1 %

Restfeuchte des Outputs (typisch ~0,5 %)

Die Vakuumzerkleinerung verschafft uns gegenüber Konkurrenzverfahren einen entscheidenden Vorteil: höhere Sicherheit bei geringerem Aufwand. Wettbewerber, die Batterien shreddern, tun dies meist in Stickstoff-Atmosphäre oder mit aufwändigen Lösch- und Kühlsystemen, um Explosionen zu vermeiden. Das verursacht hohe laufende Kosten und komplexe Technik. Unsere Lösung dagegen unterschreitet das erforderliche Explosionsschutz-Niveau um das Zwanzigfache allein durch das Vakuum – so einen Sicherheitsabstand erreichen nicht viele konventionelle Systeme. Gleichzeitig sparen wir uns teure Maßnahmen wie die kontinuierliche Flutung mit N₂ oder CO₂, was unsere Betriebskosten viel niedriger hält. 

Ein weiterer Vorteil ist die prozessintegrierte Trocknung: Andere müssen nach dem Schreddern das Material erst aufwändig trocknen (z.B. in Trockenschränken), bevor es weiterverarbeitet werden kann. Bei uns geschieht das im selben Schritt, wodurch der Durchsatz deutlich höher ist.Auch in puncto Umwelt haben wir Vorteile: Bei uns werden die organischen Dämpfe sofort aufgefangen und zu >99% kondensiert, statt sie in einer Abluftfackel zu verbrennen oder in Aktivkohle zu binden. Das macht den Prozess sauberer und oft genehmigungsunschädlicher (weniger Emissionen). Zudem bedeutet Wegfall von Inertgas auch weniger indirekte Emissionen (N₂ muss energieintensiv hergestellt werden).

Besonders an unserer Vakuumzerkleinerung ist, dass wir hier mehrere normalerweise getrennte Verfahren in einem Schritt vereinen – ein echtes Novum. Unser Kern-Know-how (und Alleinstellungsmerkmal) ist die Beherrschung des Zerkleinerns im extremen Vakuum. Mechanische Zerkleinerung ist an sich nichts Neues, aber im Druckbereich von wenigen mbar unter industriellen Durchsatzbedingungen zu arbeiten, das ist einzigartig. Hinzu kommt die Funktionalintegration: Zerkleinern, Trocknen und Lösemittelrückgewinnung passieren simultan in einem Apparat. Diese Integration erfordert ein tiefes Verständnis sowohl der mechanischen Prozesse (Mahlen, Mischen) als auch der thermischen Dynamik im Vakuum – No Canary hat hierfür eigene Modelle und Versuchsdaten entwickelt. 

Besonders ist auch die Anlagenkonstruktion selbst: Eine vakuumdichte, explosionsfeste Schredderkammer mit Schleusensystem ist in dieser Form beispiellos und zeugt von unserem Engineering-Know-how. Ebenfalls einzigartig: Wir erzielen durch die Vakuumtechnik einen Nebeneffekt, nämlich dass wir ohne zusätzlichen Sauerstoffsensorik oder Löschmittel das Brandrisiko managen – Sicherheit durch Physik, könnte man sagen, statt durch komplexe Messtechnik. Dieses Prinzip ist simpler und zuverlässiger, was unser System besonders robust macht in schwierigen Umgebungen (z.B. wenn Sensoren ausfallen, bleibt dennoch das Vakuum als Sicherheit bestehen). Zusammengefasst ist die Besonderheit der No Canary Vakuumzerkleinerung ihr innovativer Charakter: Niemand sonst verfügt über diese Kombination an Fähigkeiten, und es ist ein zentraler Bestandteil unseres Alleinstellungsmerkmals im Markt.

Unsere Vakuumzerkleinerung erhöht die Gesamt-Performance des Recyclingprozesses erheblich. 

  • Durch die Kombination von Zerkleinern und Trocknen in einem Schritt verkürzt sich die Verarbeitungszeit drastisch – der Durchsatz steigt deutlich an
  • Performanceplus: auch größere Batteriemodule können ohne Vorzerkleinerung direkt verarbeitet werden
  • High-Performance und Stabilität unter Volllast: konstanter Unterdruck und kontinuierlicher Dauerbetrieb
  • pro Schicht mehr verarbeitete Batteriemasse – unser Recycling ist schneller, effektiver und belastbarer

Zuverlässig. Sicher. Wirtschaftlich. Umweltfreundlich.

Die Zuverlässigkeit der Vakuumzerkleinerung resultiert aus dem redundanten Sicherheitskonzept und der simplen Grundidee, komplexe Gefahren durch physikalische Maßnahmen zu bannen. Da wir proaktiv Sauerstoff und Zündquellen eliminieren, gibt es schlicht weniger, was schiefgehen kann. Unser System ist weniger anfällig für Fehler, die in Standard-Schredderprozessen auftreten (z.B. Brände im Schredder, die oft zu wochenlangen Stillständen führen, entfallen bei uns). Außerdem haben wir das System mit qualitativ hochwertigen Komponenten ausgestattet: Die Vakuumpumpen etwa sind trockenlaufende Industriesysteme, ausgelegt für Dauerbetrieb; der Schredder ist eine erprobte Konstruktion aus dem Metallrecycling, angepasst an Batterien. Verschleißteile wie Schneidwerkzeuge sind leicht zugänglich und auswechselbar, zudem hält sich der Verschleiß durch die Feuchtigkeitsabwesenheit in Grenzen (kein H₂O = weniger Korrosion und Abrasion durch Reaktionsprodukte). Unser Überwachungssystem trägt zur Zuverlässigkeit bei: Drucksensoren, Drehmomentmessung am Antrieb etc. geben laufend Feedback – bei anormalen Werten (z.B. plötzlicher Druckanstieg, der auf Durchbruch von Luft hindeutet) würden automatisch Gegenmaßnahmen oder Abschaltungen erfolgen, bevor Schaden entsteht.

Sicherheit ist das Hauptargument für die Vakuumzerkleinerung. In herkömmlichen Schredderprozessen besteht immer die Gefahr, dass Funken oder heiße Reaktionen in Kontakt mit dem luftgefüllten Innenraum zu Verpuffungen oder Bränden führen. Unsere Lösung umgeht dieses Risiko nahezu vollständig: Im 5 mbar-Vakuum gibt es schlicht keinen Sauerstoff für eine Explosion. Das bedeutet, selbst wenn es beim Zerkleinern intern zu einem Kurzschluss oder Funken kommen sollte, kann kein Feuer entstehen – das System ist intrinsisch sicher. Darüber hinaus führt das Vakuum dazu, dass die meisten flüchtigen und potentiell entzündlichen Stoffe sofort abgesaugt werden, weg vom Zerkleinerungsgut. Dadurch reduzieren wir die Reaktionspartner Sauerstoff und organische Lösemittel gleichermaßen deutlich. Die Anlagenteile selbst (Gehäuse, Schleusen) sind gasdicht und druckfest ausgeführt, sodass auch im unwahrscheinlichen Fall einer Reaktion nichts nach außen dringen kann. Für den Arbeitsschutz ist wichtig: Kein offener Kontakt mit Metalloxiden oder Lösungsmitteln, da alles im geschlossenen System bleibt.

Wirtschaftlich zahlt sich die Vakuumzerkleinerung in mehrfacher Hinsicht aus. Zunächst spart sie laufende Kosten ein: Klassische Schredder müssen teils zig Kubikmeter Inertgas pro Stunde verbrauchen, während unser System mit ein paar kW Pumpenleistung auskommt – das ist deutlich günstiger im Dauerbetrieb. Hinzu kommt der Durchsatzvorteil: Weil wir Trocknung und Zerkleinerung kombinieren, braucht der Gesamtprozess weniger Anlagen und Zeit, um ans Ziel zu kommen, was wiederum die Kapitalrendite erhöht – man erzielt mit einer gegebenen Anlagengröße mehr Output. Auch die Qualitätsverbesserung zahlt sich aus: Trockener, sauber separierter Schredderoutput lässt sich leichter weiterverarbeiten.

Durch die Vakuumzerkleinerung wird unser Prozess insgesamt umweltverträglicher gestaltet. Zum einen verhindert sie, dass schädliche Emissionen entstehen: Indem wir im Vakuum arbeiten, entweichen keine organischen Lösungsmitteldämpfe ungefiltert in die Atmosphäre – stattdessen werden sie gesammelt und können umweltgerecht behandelt oder sogar weiterverwendet werden. Das schont die Luftqualität und vermeidet potenziell klimaschädliche VOC-Emissionen. Zudem hat die Vakuumzerkleinerung positive Effekte auf die CO₂-Bilanz des Recyclingprozesses: Da wir den energieintensiven Schritt einer thermischen Batterieentgasung oder Trocknung streichen, sparen wir eine Menge Energie ein. Der Prozess nutzt stattdessen die ohnehin entstehende Wärme beim Schreddern. Jeder vermiedene kWh Energieverbrauch bedeutet weniger CO₂-Ausstoß in der Gesamtbetrachtung. Weiterhin wird kein Wasser benötigt (im Gegensatz zu manchen Nasstrennverfahren) – folglich entsteht kein Abwasser, das belastet sein könnte. Und nicht zuletzt: Die eingesparten Inertgasmengen bedeuten indirekt Umweltentlastung, da z.B. Stickstoffherstellung und Transport entfallen. Indem unsere Lösung Rohstoffe rettet (Graphit, Elektrolyt), müssen diese nicht neu produziert werden – jeder so gewonnene Rohstoff spart viele Tonnen an Emissionen ein, die bei Neuherstellung angefallen wären. Zusammengefasst trägt die Vakuumzerkleinerung dazu bei, das Batterie-Recycling zu einem geschlossenen, emissionsarmen Kreislauf zu machen. Sie reduziert Schadstoffausstoß im Betrieb und fördert die maximale Wiederverwertung, was sie zu einem besonders umweltfreundlichen Prozessschritt in unserer Gesamtlösung macht.