A diferencia de los modelos de negocio típicos de intercambio de productos, el reciclaje es más complejo. Proporciona un servicio que no sólo da lugar a un producto material, sino también a externalidades positivas asociadas a la reducción del vertido y a la recuperación sostenible de materiales. En el caso del reciclaje de baterías de iones de litio, esto significa menos minería insostenible y una reducción de la distancia de transporte de los metales de las baterías debido a que el reciclaje crea cadenas de suministro nacionales.

IDTechEx ha identificado una variedad de modelos de negocio adoptados por los recicladores. Algunos pretenden optimizar las vías de transporte y recogida, a través de soluciones Spoke and Hub o móviles, mientras que otros buscan licenciar sus tecnologías o vender productos de reciclaje. El nuevo informe de IDTechEx, "Mercado de reciclaje de baterías Li-ion 2022-2042", presenta un análisis detallado de la cadena de valor actual tras el análisis de más de 85 recicladores de baterías de iones de litio a nivel mundial.
 
La sostenibilidad es un factor clave para el reciclaje de baterías de iones de litio, por lo que es importante que todos los aspectos de la actividad de un reciclador se optimicen para lograr el mínimo impacto ambiental y la máxima eficiencia. El modelo de radios y centros para el reciclaje de baterías de iones de litio cuenta con instalaciones separadas para el reciclaje mecánico y el refinado. En las plantas más pequeñas se descomponen las baterías de iones de litio al final de su vida útil en masa negra, que luego se transporta a las plantas centrales para su procesamiento hidrometalúrgico en materiales para baterías. Este sistema tiene la ventaja de que los puntos de recogida están más distribuidos y son más accesibles, lo que permite transformar los residuos peligrosos de las baterías en un material más fácil de transportar y, al mismo tiempo, permite que las plantas centrales más grandes desarrollen economías de escala. Los modelos más eficientes ubicarán las plantas centrales con socios fabricantes de baterías para reducir la distancia de viaje del material y las emisiones asociadas.
 
Li-Cycle es una empresa de reciclaje de iones de litio que ha adoptado este modelo. La empresa canadiense explota dos plantas de radio en Ontario y Rochester (Nueva York), y tiene previsto construir otras dos en Estados Unidos. Se espera que la primera planta de Li-Cycle comience a funcionar en 2023. Lithion Recycling es otra empresa emergente de reciclaje de baterías de iones de litio que aprovecha las ventajas de un modelo de radio y centro y tiene previsto construir una primera planta de radio que estará operativa a finales de 2022. Aunque el modelo crea un mayor acceso a las materias primas y reduce las distancias de transporte de material peligroso, un punto débil es que requiere un equilibrio entre las actividades de los radios y los centros, y estas empresas en fase inicial pueden necesitar establecer asociaciones flexibles con empresas dispuestas a comprar masa negra si la capacidad de los radios supera a la de los centros.
 
Otra forma de optimizar la accesibilidad del reciclaje de baterías de iones de litio es permitir que el proceso llegue a la materia prima. Esto lo está desarrollando Redivivus, una empresa emergente con sede en Estados Unidos que ha desarrollado un proceso de reciclaje mecánico móvil llamado "Redi-Shred". Redi-Shred consiste en un camión que tritura y neutraliza las baterías de iones de litio in situ para producir una masa negra que puede transportarse de forma segura sin costes adicionales de materiales peligrosos. Redivivus planea combinar esta tecnología con "Redi-cycle", su proceso de hidro-electro-refinación, para recoger y refinar las baterías de Li-ion a nivel comercial. Entre los puntos fuertes de este modelo se encuentra el énfasis en la seguridad. Es probable que los proveedores de baterías de iones de litio al final de su vida útil se sientan atraídos por la capacidad del servicio para neutralizar el material peligroso in situ. Por el contrario, emplear únicamente servicios móviles de reciclaje mecánico puede limitar la capacidad, especialmente cuando las baterías de los vehículos eléctricos estén disponibles a gran escala después de 2030.
 
Una investigación reciente de IDTechEx ha determinado que el 48% de los recicladores de baterías de iones de litio operan actualmente a escala de laboratorio o piloto. Esto refleja que los innovadores reconocen el valor del reciclaje en la futura economía circular y buscan mejorar las credenciales medioambientales de los vehículos eléctricos. A lo largo de la década de 2020, IDTechEx espera ver numerosas empresas de reciclaje de baterías de iones de litio en transición a escala comercial a medida que la capacidad mundial aumenta para anticiparse a la disponibilidad de baterías de vehículos eléctricos al final de su vida útil.