Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Stiftungsuniversität
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • Facebook
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Struktur
  • Fakultäten
  • Fakultät für Maschinenbau
  • Institute
  • Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
  • Fertigungstechnologien & Prozessautomatisierung
  • Automatisierte Batterieproduktion
Logo Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Braunschweig
CircularLIB

CircularLIB

Projekt 3-3: Modellierung und Bewertung von „Reverse Production" - Prozessen für die ökologische und ökonomische Batteriedemontage

Die Entwicklung der Elektromobilität mit dem Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) leistet einen wesentlichen Beitrag zur Umstellung der Verkehrsmittel und zur Dekarbonisierung in Europa. Ausgediente LIB müssen zur Ressourcenschonung und Verringerung der Umweltbelastung in Deutschland gesetzlich recycelt werden. Durch die Rückgewinnung des Sekundärmaterials werden Rohstoffversorgungsrisiken und Abhängigkeiten minimieren. Die Altbatterien werden tiefenentladen, zerlegt und schließlich zerkleinert. Metallurgische Verfahren wie z. B. Pyrometallurgie werden genutzt, um Rohstoffe aus der sogenannten schwarzen Masse zu gewinnen. Diese Verfahren sind jedoch sehr energie- und kostenintensiv. Ein anderes Vorgehen ist das direkte Recycling, bei dem das Aktivmaterial chemisch regeneriert wird. Dies reduziert u. a. den Materialverlust, Energieverbrauch und die CO2-Emissionen. Allerdings ist eine reine und effiziente Trennung des Aktivmaterials, bzw. eine Erweiterung der Demontagetiefe von LIB erforderlich, wofür bisher kein optimales Verfahren etabliert ist.  

Projektinformationen

  • Graduiertenkolleg: CircularLIB

    Förderung: 10/2021 - 09/2024, Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur

Partner

  • Technische Universität Braunschweig

  • Technische Universität Clausthal

  • Leibniz Universität Hannover

  • Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik

Die Demontage von LIB hat sich bisher vor allem auf Batteriesysteme und -module konzentriert. Die Zelldemontage bis auf Elektrodenebene stellt aufgrund der vielfältigen Zelltypen und der geringen Effizienz manueller Methoden eine große Herausforderung dar. Für die Verbesserung der Rezyklatreinheit soll die Demontagetiefe auf die Elektrodenebene ausgeweitet werden. Zur Realisierung dieser Demontagetiefen werden die Batteriezellen aus den Modulen ausgebaut und zunächst in spezieller Atmosphäre bis auf einzelne Elektroden manuell zerlegt. Damit werden notwendige Schritte zur Zerlegung abgeleitet und Herausforderungen identifiziert. Anschließend ist das Ziel, einen Demontageprozess für Zellen bis auf Elektrodenebene mit einem hohen Automatisierungsgrad zu entwickeln. 

 

Projektziele und -inhalte

Im Rahmen des Projekts soll die Demontagetiefe von LIB bis auf die Elektrodenebene erweitert werden. Dies ermöglicht eine frühere Trennung der Aktivmaterialien als bei zerkleinernden Verfahren, womit die Reinheit des Rezyklats verbessert werden kann. Für unterschiedliche Zellen hinsichtlich Parameter wie Geometrie, Zellzustand etc. werden die Demontageprozesse methodisch entwickelt. Final soll ein automatisierter Demontageprozess für das direkte Recycling anhand der gewonnenen Erkenntnisse abgeleitet und umgesetzt werden.

Die Demontage von LIB hat sich bisher vor allem auf Batteriesysteme und -module konzentriert. Die Zelldemontage bis auf Elektrodenebene stellt aufgrund der vielfältigen Zelltypen und der geringen Effizienz manueller Methoden eine große Herausforderung dar. Für die Verbesserung der Rezyklatreinheit soll die Demontagetiefe auf die Elektrodenebene ausgeweitet werden. Zur Realisierung dieser Demontagetiefen werden die Batteriezellen aus den Modulen ausgebaut und zunächst in spezieller Atmosphäre bis auf einzelne Elektroden manuell zerlegt. Damit werden notwendige Schritte zur Zerlegung abgeleitet und Herausforderungen identifiziert. Anschließend ist das Ziel, einen Demontageprozess für Zellen bis auf Elektrodenebene mit einem hohen Automatisierungsgrad zu entwickeln. 

Die Bestimmung der optimalen Recyclingstrategie und der entsprechenden Demontagetiefe basiert auf theoretischen Konzeptualisierungen und Laborexperimenten. Für die Konzeptentwicklung erfolgt eine systematische Vorgehensweise mit z. B. morphologischen Analysen zur Konzeptentwicklung für die Zellöffnung. Weiterhin werden experimentelle Untersuchungen bzgl. des Demontageprozesses in einer kollaborativen Mensch-Roboter-Workstation ausgeführt. Verschiedene Zelltypen (Pouchzellen und prismatische Zellen) werden demontiert und Parameter wie z. B. Demontagezeit und Automatisierungsgrad untersucht. Basierend darauf wird ein automatisierter Demontageprozess für Batteriezellen bis auf Elektrodenebene in einem industriell relevanten Maßstab konzipiert sowie die Übertragbarkeit der im Labor verwendeten Prozesse auf diesen Maßstab untersucht.

Mitglieder

Bildnachweise dieser Seite

Für alle

Stellen der TU Braunschweig
Jobbörse des Career Service
Merchandising
Sponsoring- & Spendenleistungen
Drittmittelgeförderte Forschungsprojekte
Vertrauenspersonen für Hinweisgeber

Für Studierende

Semestertermine
Lehrveranstaltungen
Studiengänge von A-Z
Informationen für Erstsemester
TUCard

Interne Tools

Status GITZ-Dienste
Handbuch für TYPO3 (Intern)
Corporate Design-Toolbox (Intern)
Glossar (DE-EN)
Meine Daten ändern
Hochschulöffentliche Bekanntmachungen

Kontakt

Technische Universität Braunschweig
Universitätsplatz 2
38106 Braunschweig
Postfach: 38092 Braunschweig
Telefon: +49 (0) 531 391-0

Anreise

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.