Northvolt har producerat sin första återvunna battericell

Återvinning av litiumjonbatterier är något av en ödesfråga för elektrifieringen av samhället. I dag står utvinning och förädling av råmaterial för en stor del av batteriernas koldioxidavtryck. Mycket kan därför vinnas på att en större del av materialet i batterier kan tas tillvara och gå in i ny batteriproduktion.

Batteriföretaget Northvolt har från början marknadsfört sig som en framtida leverantör av världens grönaste litiumjonbatteri och satsade tidigt på återvinning.

Nu har bolaget tillverkat sin första battericell där det aktiva materialet i katoden består av återvunnet material. Nickel, mangan och kobolt togs tillvara från batteriavfall genom en hydrometallurgisk process där metallerna isolerades och separerades från orenheter.

De tre metallerna användes sedan för att tillverka det aktiva materialet till katoden i en ny litiumjoncell av NMC-typ. Inget övrigt nickel, mangan eller kobolt behövdes tillföras.

Testcellen av återvunnet material jämfördes sedan med en cell tillverkad av jungfruligt material.

– Det som är det stora är att vi har nått det som kallas battery grade, vi har nått tillräckligt hög renhetsgrad, och vi har satt katodmaterialet i en loop och visat att katoden med återvunnet material kan prestera lika bra i en cell som vilken konventionell cell som helst, säger Emma Nehrenheim, miljöchef på Northvolt, till Ny Teknik.

”Kan ta tillvara upp till 95 procent av metallerna”

Det finns andra bolag i Europa som återvinner kobolt, nickel och koppar från batterier. Men enligt Emma Nehrenheim har inget annat bolag tidigare kunnat visa att en återvunnen battericell presterar lika bra som en konventionell cell.

– Inte så som vi har sett i alla fall. Inte med 100 procents spårbarhet, och i en och samma process, som vi har gjort. Vi kan berätta precis hur mycket återvunnet material vi har i batteriet, säger hon.

Återvinningen och tillverkningen av testcellen gjordes i Västerås, där Northvolt driver sin demoanläggning Labs.

– Vad vi har visat här är en tydlig väg mot att stänga battericirkeln och att det finns ett hållbart alternativ till traditionell gruvbrytning för att säkra råmaterial till batteriproduktion, säger Emma Nehrenheim.

Northvolts återvinningsprocess har utvecklats i samarbete med forskare från flera lärosäten. Den innebär att materialet först krossas och sedan behandlas i olika syror. Någon uppvärmning behövs inte.

– Vår återvinningsprocess kan teoretiskt sett ta tillvara upp till 95 procent av metallerna i ett batteri till en renhetsgrad som är i nivå med jungfruligt material, säger Emma Nehrenheim.

Nu anser sig bolaget ha bevisat att återvinningsprocessen fungerar och är effektiv. Nästa steg blir att skala upp återvinningskapaciteten. Målet är att battericeller från år 2030 ska tillverkas med 50 procent återvunnet material.

Hälften av cellerna ska bestå av återvunnet material

En storskalig återvinningsanläggning som kallas Revolt Ett håller på att utvecklas intill den stora batterifabriken Northvolt Ett i Skellefteå. Där är planen att även litium från batterier ska återvinnas och gå tillbaka in i batteriproduktion. Det är något som ses som en knäckfråga framöver men som ännu inte görs i stor skala i Europa.

Ambitionen i Revolt Ett är att 125 000 ton batterier per år ska kunna återvinnas.

– Ungefär 250 000 ton batterier kommer att nå slutet av sin livstid i Europa år 2030, säger Emma Nehrenheim.

Det återvunna materialet från Revolt Ett ska användas för batteriproduktion i Northvolt Ett och beräknas räcka till 30 GWh batterikapacitet per år, vilket motsvarar hälften av fabrikens totala cellproduktion.

Bygget av återvinningsanläggningen ska dra igång i början av 2022 och tas i drift 2023. Den kommer att återvinna material från två källor, dels uttjänta batterier från elfordon, dels produktionsavfall från Northvolt Ett.

Enligt Northvolt blir Revolt Ett den största batteriåtervinningsanläggningen i Europa, samt den enda storskaliga anläggningen som kan återvinna litium, nickel, mangan och kobolt.

Även koppar, aluminium och plast ska tas tillvara från batteriavfallet som kommer till Revolt Ett. Det ska återföras till produktionsflöden genom lokala samarbetspartners.