Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lithium-Ionen Batterien – Patentierte Technik ermöglicht Recyclingquote von 75 Prozent

14.12.2015

Am 11.12.2015 wurde an der Technischen Universität Braunschweig eine Demonstrationsanlage zum Recycling von Lithium-Ionen-Batterien eingeweiht. In dieser Anlage werden Batterien aus Elektroautos demontiert, entladen, so aufbereitet, dass mit der neuentwickelten und von namhaften Konsortialpartnern mehrfach zum Patent angemeldeten Verfahren Recyclingquoten von über 75 Prozent pro Batteriesystem ermöglicht werden. Der derzeitige Stand der Technik liegt bei unter 60 Prozent. Zuvor wird die in den Altbatterien gespeicherte Restenergie bei der Entladung in das Stromnetz der TU Braunschweig eingespeist und dem Wertschöpfungsprozess wieder zugeführt.

Aufgrund der eingesetzten unterschiedlichen Materialien und der Komplexität der Traktionsbatterien war die Entwicklung dieses Recyclingverfahrens eine umfangreiche Aufgabe, die das Zusammenwirken von verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und Industriepartnern verlangte.


Demontage einer Batterie für Elektrofahrzeuge

TU Braunschweig

Die Battery Labfactory Braunschweig (BLB), als eine Einrichtung des Niedersächsischen Forschungzentrums Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig, erwies sich dabei als geeignete Forschungsumgebung, um das gesetzte Projektziel zu erreichen.

Das entwickelte Verfahren zur Rückgewinnung von Lithium, Kobalt und weiteren Rohstoffen ist sowohl von ökologischer als auch von strategischer Bedeutung für die Sicherung von Rohstoffen für die Batterieproduktion in Deutschland.

Mit dem Prozess werden wertvolle Materialien zurückgewonnen, die Primärrohstoffe wie Lithium, Nickel oder Kobalt in der Neuproduktion von Traktionsbatterien ersetzen können. Das Leuchtturm-Projekt „LithoRec II“ leistet somit einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Elektromobilität sowie zur Verringerung der geostrategischen Abhängigkeit von wichtigen Rohstoffen.

Gefördert wurde die in dieser Ausführung vermutlich weltweit einmalige Demonstratoranlage zum Recycling von Lithium-Ionen Batterien im Rahmen des „LithoRec II“-Projektes durch das Bundesumweltministerium (BMU).

Hintergrundinformationen zu „LithoRec II“:

LithoRec II ist ein Leuchtturmprojekt der Bundesregierung im Bereich Recycling und Ressourceneffizienz. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Erprobung eines Recyclingprozesses für Lithium-Ionen-Altbatterien (LIB) aus Elektrofahrzeugen. Hierzu wurde von den beteiligten Projektpartnern aus Industrie und Wissenschaft eine Demonstrationsanlage in Braunschweig errichtet, in der die Prozesskette von der Entladung der Batterien über die Demontage bis zu verfahrenstechnischen Prozessen zur Aufbereitung und Separation der Wertstoffe abgebildet wird.

Die Forscher vereinen hierbei material- und prozesstechnische Fragestellungen, die ein erfolgreiches Recycling von lithiumbasierten Batteriesystemen aus der Elektromobilität bestimmen. Das Ergebnis ist eine erfolgsversprechende Verwertung von Altbatterien, die sich nachweislich wirtschaftlich und ökologisch positiv auswirkt.

Zentrale Ziele des Verbundprojektes LithoRec II sind die materialspezifische Weiterentwicklung des im Vorgängerprojekt LithoRec im Labormaßstab untersuchten ganzheitlichen Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien für Traktionsanwendungen, der Aufbau einer Pilotanlage für die mechanische Separation der Batteriematerialien und die Umsetzung sämtlicher Verfahren der Recyclingkette im Pilotmaßstab. Dabei werden demontierende, verfahrenstechnische und metallurgische Verfahren eingesetzt.

Die Forscherinnen und Forscher untersuchen sämtliche Prozesse der Recyclingkette von der Deaktivierung von Batterien und Zellen über die (teil-) automatisierte Demontage der Batterien bis hin zur Zerkleinerung und Klassierung der verschiedenen Materialfraktionen. Um eine hohe Rückgewinnungsquote zu erzielen, wird auch das Recycling der Elektrolyte (Leitsalze und Lösungsmittel) und der Anodenbeschichtungen (Graphit) untersucht.

Parallel zu den Forschungsarbeiten wurde die Pilotanlage errichtet und betrieben, die alle Prozessschritte umfasst. Die separierten Aktivmaterialien können wieder zu batteriefähigem Material aufgearbeitet werden. Ein weiteres Projektziel ist die Aktualisierung einer Ökobilanz, um die Umweltvorteile gegenüber der Gewinnung aus Primärrohstoffen zu beziffern.

Im Mai 2011 wurden von der Bundesregierung die Leuchttürme, sechs besonders relevante Technologiebereiche der Elektromobilität, definiert. In diese werden die von den Bundesministerien geförderten Forschungsprojekte eingegliedert. Im Rahmen des Technologiebereiches „Recycling und Ressourceneffizienz“ hat „LithoRec II“ auf Grund seiner hohen Relevanz für die Weiterentwicklung der Elektromobilität in Deutschland das Gütesiegel „Leuchtturmprojekt“ erhalten.

Laufzeit: 2012 – 2015
Fördermittelgeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit

Projektpartner:

An LithoRec II sind die Firmen Rockwood Lithium, Audi, Bosch Rexroth, Electrocycling, H.C. Starck, Hosokawa Alpine, I+ME Actia, KUKA Roboter, Lion Engineering (ein Start-Up der TU Braunschweig), Solvay Fluor und Volkswagen beteiligt. Auf wissenschaftlicher Seite sind zusätzlich zum Institut für Partikeltechnik (iPAT) das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF), das Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia), das Institut für Thermische und Chemische Verfahrenstechnik (ICTV), das Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion (AIP) (alle TU Braunschweig) sowie das MEET Batterieforschungszentrum von der WWU Münster beteiligt. Die wissenschaftliche Leitung hat die TU Braunschweig in Person von Prof. Dr.-Ing. Arno Kwade vom iPAT.

Kontakt:

Jens Geißmann
Technische Universität Braunschweig
Battery LabFactory Braunschweig
Geschäftsführer Organisation & Kommunikation
Langer Kamp 8
38106 Braunschweig
Tel.: +49 (0) 531 391 946 58
Email: j.geissmann@tu-braunschweig.de

Weitere Informationen:

http://www.tu-braunschweig.de/forschung/zentren/nff/batterylabfactory

Dr. Elisabeth Hoffmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Das Schweigen der Hummeln
15.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Nachhaltige Wasseraufbereitung löst Algenprobleme
26.10.2017 | SCHOTT AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte