Recycling von Automobil-Lithium-Ionen-Batterien der nächsten Generation zum Wiedereinsatz für elektromobile und stationäre Anwendungen

Die Herausforderungen dieses Teilprojektes umfassen:

• Erschwerte Durchführung des etablierten direkten Recyclingverfahrens mit Wasserstrahlentschichtung aufgrund dünnere Trägerfolien in den neuen Generationen von Li-Ionen-Akkus

• Durch dünnere Trägerfolien sinkt auch deren mechanische Stabilität, was in der praktischen Anwendung zur Deformation der Folien und somit in der Verwertung mit den gängigen Trennverfahren zu Problemen führt

• Verunreinigung des zurückgewonnenen NMC mit extrem hohen Gehalten an Aluminium, was die elektrochemischen Eigenschaften verschlechtert

• Beschleunigte Degradationsprozesse neuer Li-Ionen-Akkus erfordern eine erhöhte Geschwindigkeit der Entschichtung

Die Ziele dieses Teilprojektes sind:

• Zurückgewinnung eines funktionsfähigen Kathodenmaterials in ausreichender Qualität im Rahmen eines industriellen Rückgewinnungsprozesses, um die Eignung zur Beimischung und Herstellung neuer Batteriezellen zu gewährleisten

• Weiterentwicklung des URT-Shredderprozesses als Alternative zum Wasserstrahlverfahren

• Aufbau von Modulen aus rückgewonnenem Kathodenmaterial zur mobilen und stationären Anwendung

Die Arbeiten konzentrieren sich dabei auf:

• Klassifizierung von EoL-Batterien

• Demontage von EoL-Batterien

• Rückgewinnung des Kathodenmaterial-Rezyklats durch Wasserstrahl- sowie URT-Verfahren

• Rezyklatcharakterisierung und -nachbehandlung

• Slurryformulierung, Testzellen, Zellcharakterisierung und Modellbildung

• Großformatige Zellen, Zellcharakterisierung und Modellbildung

• Einsatz in Fahrzeug, stationären Speichern und Modellbildung

Die Ergebnisse des Teilprojektes sollen wirtschaftlich und technisch folgendermaßen verwertet werden:

• Umsetzung eines demontagefreundlichen Moduldesigns

• Einbettung der Erkenntnisse in bestehende und neue Produktions-/Recycling-Anlagen

• Einsatz der im Rahmen des Projekts aufgebauten Module als Stationärspeicher