OptiMaL - Ausbau der BLB-Recycling-Infrastruktur zur Etablierung und Digitalisierung eines optimierten Materialkreislaufes für Lithium-Batterien

Abstract

Bereits bei Antragstellung des Projekts wurde der Ausbau der Produktionskapazitäten zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) in Europa stark forciert. Idee war es, schnelle Lösungen für begrenzte Verfügbarkeit wichtiger Rohstoffe zu finden und den CO2-Fußabdruck der Batterieprozesskette und somit auch für das Batterierecycling zu senken. Aufgrund der erwarteten hohen Rückläuferquote sollte die Umsetzung innovativer Konzepte zur Schließung der Material- und Stoffkreisläufe zügig verfolgt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde die an der TU Braunschweig auf Grundlage der in den LithoRec-Projekten errichtete Basisanlage zum mechanischen Recycling erweitert und mit notwendiger weiterer Infrastruktur ergänzt. Zusätzlich war wie oben erwähnt der Aufbau umfangreicher und innovativer Demontagekapazitäten notwendig, um unterschiedliche Konzepte zum mechanischen Aufschluss der Module und Zellen zu untersuchen. Aufgrund der weiterhin starken Zunahme der in der Elektromobilität genutzten Batteriesysteme war ein wichtiger Bestandteil die fokussierte Betrachtung einer effizienten Demontage. Eine manuelle Demontage, wie aktuell noch oft angewendet, wird wegen der hohen Anzahl an Rückläufern in naher Zukunft nicht mehr wirtschaftlich sein. Untersuchungen zu Automatisierungs- ansätzen und -strategien für die unterschiedlichen und variantenreichen Trenn- und Handhabungsschritte der Demontage wurden deswegen auch in diesem Projekt adressiert. Konkret wurden mit den Investitionen wesentlich folgende Ziele adressiert, wodurch die Erhöhung von Produktivität, Prozessstabilität, Flexibilität und Ausbeute der Recyclingprozesse realisiert wurde: a) Steigerung des Prozessverständnisses, b) Erhöhung des Mengendurchsatzes, Ausbau des Materialtransports und der Sicherheitsmaßnahmen, c) Erweiterung der Demontagemöglichkeiten und der Demontagetiefe und d) Steigerung des Temperaturfensters im Pilotmaßstab von 80°C auf 800 °C.