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Verfahrensentwicklungen zum Upcycling von Metallrecyclaten aus Li-Ionenbatterien der E-Mobilität und der Speicherung regenerativer Energie

 

Laufzeit:

01.06.2022 bis 31.05.2024

VerbundpartnerAnsprechpartner
  • IART – TU Freiberg
  • Lars Walch GmbH & Co KG
  • Sächsische Metallwerke Freiberg
  • Prof. Dr.-Ing H. Lieberwirth
  • Dr.-Ing. T. Krampitz
  • M.Sc. Eric Trebeck

 

Motivation und Projektziele

Derzeit werden sowohl die Abfälle der LiB-Herstellung (Produktionsabfälle) als auch die End-of-Life-Abfälle (Li-Altbatterien) mit erheblichem Aufwand für die NE-Metallurgie aufbereitet. Dabei ist es notwendig, hohe Qualitäten der recycelten Materialien zu erreichen, um Preisabschläge zu minimieren und Metallverluste zu vermeiden. Anhand der Aufbereitung komplexer Produktionsabfälle (Bi-Zellen) soll gezeigt werden, dass eine Wertsteigerung der Produkte möglich ist, indem neue Verwertungswege in der NE-Metallgießerei sowie in der Additiven Fertigung erschlossen werden. Durch die Optimierung einzelner Prozesse und der gesamten Prozesskette sowie die Spezifizierung der Produkte für gießereitechnische bzw. additive Anwendungen kann übermäßiger Aufbereitungs- und Energieaufwand reduziert werden. Dies führt zu geringeren Metallverlusten und ermöglicht die Realisierung deutlich höherer Erlöspreise. Angesichts der vielen angekündigten Vorhaben im Bereich der LiB-Herstellung (Gigafactories) ist in den kommenden Jahren mit einem enormen Anstieg an Produktions- und End-of-Life-Abfällen zu rechnen. Es wird erforderlich sein, deren hochwertige Verwertung zu organisieren. Das Projekt soll eine Möglichkeit bieten, dieser Anforderung gerecht zu werden.

Aufgaben des IART

Das IART beschäftigt sich im Rahmen des Projekts mit der Auswahl geeigneter Druckverfahren und der Definition der benötigten Produktqualitäten. Auf der Grundlage werden geeignete Vorlaufmaterialien hergestellt und die Elektrodenfolien anschließend feinst zerkleinert. Darauffolgende Problemstellungen sind zum einen die Charakterisierung der Verunreinigungen und Entwicklung von Methoden zum Abtrennen dieser. Abschließend sollen Eignungsuntersuchungen bis hin zu einfachen Drucktests durchgeführt werden.

Optionaler Förderhinweis

Gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand.