Entwicklung einer industriellen Batterierecycling-Prozessstraße zur automatischen Zustandsklassifizierung, Entladung und robotergestützten Gehäusedemontage von gebrauchten hochkapazitativen Lithium-Ionen Batterien

Das PEM der RWTH Aachen University ist im Projekt in allen Arbeitspaketen eingebunden und begleitet diese aus Sicht einer Forschungseinrichtung mit Expertise im Bereich der Demontage und des Recyclings von Batterien. Auf Basis der umfangreichen Forschung zum Thema Batteriedemontage, welche unter anderem über die Erkenntnisse im Forschungsvorhaben DemoSens in dieses Projekt einfließen, werden hier Aufgaben bei der Auswahl, Analyse und Demontage der Batteriesysteme im AP1 übernommen sowie inhaltliche Tätigkeiten bezüglich der System- und Prozesstechnologieentwicklung. Aufgrund der erworbenen Produkt- und Prozesskenntnis von Batteriesystemen, ihren Komponenten und den einzelnen Fügeverbindungen sowie der für eine Demontage benötigten Infrastruktur wie Entladevorrichtungen und „Battery Test Center“ (BTC) liefert das PEM einen essentiellen Mehrwert für die Erreichung der Projektziele.

Wirtschaftliche Erfolgsaussichten:

Die Demontage von Batteriepacks und die Integration in nachfolgende Prozessschritte sind ein integraler Bestandteil der Forschungsziele. Eine automatisierte Demontage kann zu einer verkürzten Taktzeit und mehr Sicherheit innerhalb der Demontage von Batteriepacks führen. Hinzukommt, dass mehr Produkte und Wertstoffe gewonnen werden können, welche am Ende der Recyclingprozesskette eine höhere Qualität besitzen.

Wissenschaftliche und technische Erfolgsaussichten:

Das beschriebene Projektvorhaben verspricht erstmals die vollständige Automatisierung von komplexen Demontageschritten von Batteriesystemen. Des Weiteren wird erstmalig bewertet, inwieweit sich Batteriesystemarchitektur, Demontagegrad und Entladetiefe auf die Qualität des Schreddergutes auswirken. Daraus können Handlungsempfehlungen für die Industrie in Bezug auf Recyclingprozessrouten gezogen werden. Durch die Automatisierung der Demontage ergeben sich große Skalierungs- und Kostensenkungspotentiale im Rahmen der Verwertung von Batteriesystemen.

Des Weiteren fließen im vorliegenden Projekt die Thematiken der nachgelagerten Prozesse, des Schredderns und Sortierens, sowie die Untersuchung der mechanischen Zerkleinerung in Abhängigkeit zur Entladetiefe ein. Dadurch kann der Demontageprozess optimal bewertet werden.