Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Erschienen in:
Einführung in die Umwidmung und Weiterverwendung von Traktionsbatterien Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

2. End-of-Life-Strategien für Traktionsbatterien

verfasst von : Dr. Sebastian Bräuer, Dipl.-Ing. Alexander Stieger

Erschienen in: Umwidmung und Weiterverwendung von Traktionsbatterien

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Traktionsbatterien kommen in Elektrofahrzeugen in unterschiedlichen Formen und Größen vor und unterscheiden sich etwa entsprechend ihres Einsatzes in vollelektrischen Fahrzeugen, Plugin‐Hybrid‐Fahrzeugen und Hybrid‐Fahrzeugen (vgl. Kap. 1). Sie stellen zudem komplexe Systeme dar, die neben den Batteriemodulen und den in diesen enthaltenen Batteriezellen vor allem aus einem Batteriemanagementsystem zum Monitoring und zur Steuerung der Lade‑ und Entladezyklen, einem System zur Regelung der Temperatur und dem Gehäuse zum Schutz gegen Außeneinwirkung bestehen. Diese Komponenten müssen entsprechend des Einsatzzweckes des Batteriesystems aufeinander abgestimmt werden. Da Batterien sowohl über die Zeit als auch durch Zyklisierung (d. h. Lade‑ und Entladezyklen) altern, nimmt ihre Leistungsfähigkeit zunehmend ab und ihr automobiles Leben ist somit begrenzt.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Vorheriges Kapitel Einführung in die Umwidmung und Weiterverwendung von Traktionsbatterien
Nächstes Kapitel Die Umwidmung gebrauchter Traktionsbatterien in der Detailbetrachtung
Fußnoten
1
Beispiele für entsprechende Plattformen sind ebay und ebay Kleinanzeigen, zahlreiche Onlineshops für PC‐Hardware wie etwa alternate.de (Alternate Outlet) oder amazon.de (Amazon Renewed) bieten neben neuer Ware auch generalüberholte Hardware an und speziell für KFZ‐Teile existieren Vermittlungsplattformen wie gebrauchte‐autoersatzteile.de und partsmarket.com.
 
2
Upcycling stellt ein Wortkompositum da, das bedeutungstechnisch etwa auf die Begriffe upgrade und recycling zurückgeführt werden kann (Wegener 2016). Entsprechend beschreibt es einen Prozess, bei dem gebrauchte Produkte oder Materialien, Reste oder Abfälle meist durch kreative Arbeitsschritte vollständig oder in Teilen in neue Materialien oder neue Produkte umgewandelt werden, die eine höhere Qualität aufweisen, als die ursprünglichen Inputs. Im Gegensatz hierzu wird das klassische Recycling (d. h. die Wieder‑ oder Weiterverwertung) teils auch als Downcycling im Sinne einer wert‑ und funktionsreduzierenden Maßnahme bezeichnet (Vadicherla und Saravanan 2014; Magazin für Restkultur 2015).
 
3
Die Berücksichtigung von in späteren Produktlebenszyklusphasen anfallenden Umweltauswirkungen bereits bei der Produktentwicklung wird etwa auch in der Norm ISO/TR 14062:2002 (Umweltmanagement – Integration von Umweltaspekten in Produktdesign und ‑entwicklung) behandelt.
 
4
Vorweg sei festzuhalten, dass sich der Begriff des Recyclings (im engeren Sinne) eigentlich auf die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Abfällen und die Rückführung der Rohstoffe in den Stoffkreislauf bezieht (so genanntes Materialrecycling oder Werkstoffrecycling). Dennoch wird der Begriff im weiteren Sinne auch als Oberbegriff für das Produktrecycling gebraucht, bei dem das Produkt mit dem ursprünglichen Einsatzzweck oder angepasst für einen neuen Einsatzzweck erhalten bleibt. Siehe hierzu auch Martens und Goldmann (2016).
 
5
Siehe hier und im Folgenden auch Bräuer (2018).
 
6
In diesem Zusammenhang sei auch auf die Übersetzungsmatrix der Automotive Parts Remanufacturers Association (APRA) verwiesen, die als Referenz für die Übersetzung verschiedener Fachbegriffe verwendet werden kann. Siehe APRA Europe (2013).
 
7
In Anlehnung an Williams  et al. (2012).
 
8
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die refurbishing und reconditioning in der englischsprachigen Literatur auch teilweise unterschiedlich definiert werden. Siehe hierzu etwa Hartwell und Marco (2016).
 
9
In der englischsprachigen Literatur wird häufig nicht zwischen den Begriffen Wiederverwertung und Weiterverwertung unterschieden. Stattdessen wird oft lediglich der Begriff recycling verwendet.
 
10
Eine Übersicht mit zentralen im Zuge der Rückwärtslogistik und damit auch für die Anwendung der EOL‐Strategien zu treffenden Entscheidungen mit strategischem, taktischem und operativem Zeithorizont und unter Kennzeichnung des Einflusses der Entscheidungen auf zentrale Prozessschritte oder (Informations‑)Systeme findet sich in Lambert et al. (2011).
 
11
Die Entsprechung im nationalen Recht findet sich in Deutschland in der Verordnung über die Überlassung, Rücknahme und umweltverträgliche Entsorgung von Altfahrzeugen § 5 (1) 2 wieder. Im Gegensatz zur Wiederverwendung wird die Weiterverwendung dort nicht explizit genannt.
 
12
Die Bestimmung des idealen Zeitpunktes für das Ende des ersten automobilen Lebens ist dabei ein vieldiskutierter Forschungsgegenstand (vgl. z. B. Cready et al. 2003; Saxena et al. 2015; Viswanathan und Kintner‐Meyer 2015). Vereinfachend wird im Rahmen dieses Buches davon ausgegangen, dass das Ende des automobilen Lebens einer Traktionsbatterie bei dem Erreichen einer alterungsbedingten Restkapazität von 85 bis 75 % oder beim Eintreten bestimmter Ereignisse (z. B. Verunfallen des Fahrzeuges) erreicht wird. Dieser Korridor kann sich aufgrund von Einflussfaktoren wie etwa einer verbesserten Batterietechnologie, Schwankungen im Angebot und der Nachfrage neuer und gebrauchter Batterien und einer Wandlung der Kundenerwartungen bezüglich der  Leistungsfähigkeit von Traktionsbatterien verändern (vgl. auch Abschn. 3.​4.​4 für weitere Details).
 
13
Siehe hier und im Folgenden auch Bräuer (2018).
 
14
Aufgrund des fehlenden juristischen Hintergrundes der Autoren weisen wir ausdrücklich darauf hin, dass die folgenden Passagen nur einem allgemeinen Überblick dienen und nicht den Anspruch erheben, vollständig, richtig, oder aktuell zu sein. Entsprechend ersetzen die Ausführungen keine rechtliche oder sonstige Beratung zur Ausgestaltung der EOL‐Strategien, die im Einzelfall unter Einbezug juristischer Experten zu erfolgen hat. Eine Haftung des Verlages, der Herausgeber und der Autoren ist ausgeschlossen.
 
15
Zur Orientierung: Typische Smartphone‐Akkus besitzen einen Energiegehalt im Bereich von 10 Wh. Große 9‐Zellen‐Akkus von Notebooks weisen häufig einen Energiegehalt von knapp unter 100 Wh auf. Die Grundversion des BMW i3 (mit 60 Ah Batterie) besitzt einen Energiegehalt von 21.600 Wh.
 
16
Siehe hierzu auch die Ausführungen zur Pay‐per‐Use‑ oder Pay‐per‐Success‐Geschäftsmodellen in Verbindung mit der Weiterverwendung von gebrauchten Traktionsbatterien in Abschn. 4.​4.
 
17
Für die detaillierte Visualisierung relevanter Prozess wird im weiteren Verlauf dieses Buches auch auf Business Process Model and Notation‑ (BPMN‑)Prozessdiagramme zurückgegriffen (Object Management Group 2011), die mit dem Signavio Process Editor erstellt wurden. Erläuterungen zu den in den Kollaborationsdiagrammen verwendeten Symbolen können Abb. 2.4 entnommen werden.
 
18
Stand Februar 2017.
 
19
Das * kennzeichnet aus Gründen der Konsistenz ergänzte Schritte, die in dem im Patent visualisierten Modell nicht enthalten sind, jedoch den textuellen Beschreibungen entnommen werden können.
 
20
Casals et al. (2017b) stellen hier die Relation aus CO2‐Ausstoß in kg CO2‐Äquivalent und funktionaler Kapazität der Batterie in kWh der Nutzungsdauer gegenüber. Weiterhin betrachten die Autoren die CO2‐Emissionen, die in verschiedenen stationären Anwendungen anfallen und nehmen diese und die anwendungsspezifischen erwarteten Lebensdauern in die Betrachtung mit auf.
 
21
Williams und Lipman sprechen sich in ihren Ausführungen ausdrücklich gegen eine entsprechende aufwandsminimale Strategie aus. Als Gründe führen die Autoren die mögliche inhomogene Alterung innerhalb eines Batteriepacks auf, die ohne Austausch stärker gealterter Module die Haltbarkeit des gesamten Second‐Life‐Batteriesystems beeinflusse und dass erst die Zerlegung des Batteriepacks in Module die an den individuellen Anforderungen der Zielanwendung orientierte Rekombination und Rekonfiguration der Module ermögliche.
 
22
Siehe auch Forschungsarbeiten zum Design for Remanufacturing (Bras und McIntosh 1999; Hatcher et al. 2011) oder auch zum Design for Repurposing (Aguirre 2010) als grundlegende Quellen für Anforderungen an die Produktgestaltung.
 
23
Ob der Recyclingprozess industriell eingesetzt wird konnte anhand der Literaturquellen nicht festgestellt werden.
 
Literatur
Aguirre D (2010) Design for Repurposing: A sustainable design strategy for product life and beyond. In: Industrial Designers Society of America 2010 Conference. Portland, Oregon, USA.
Ahmadi L, Fowler M, Young SB, Fraser RA, Gaffney B, Walker SB (2014a) Energy efficiency of Li-ion battery packs re-used in stationary power applications. Sustainable Energy Technologies and Assessments 8:9–17.CrossRef
Ahmadi L, Yip A, Fowler M, Young SB, Fraser RA (2014b) Environmental feasibility of re-use of electric vehicle batteries. Sustainable Energy Technologies and Assessments 6:64–74.CrossRef
Ahmadi L, Young SB, Fowler M, Fraser RA, Achachlouei MA (2017) A cascaded life cycle: reuse of electric vehicle lithium-ion battery packs in energy storage systems. The International Journal of Life Cycle Assessment 22:111–124.CrossRef
Ayres R, Ferrer G, Van Leynseele T (1997) Eco-efficiency, asset recovery and remanufacturing. European Management Journal 15:557–574.CrossRef
Bach TC, Schuster SF, Fleder E, Müller J, Brand MJ, Lorrmann H, Jossen A, Sextl G (2016) Nonlinear aging of cylindrical lithium-ion cells linked to heterogeneous compression. Journal of Energy Storage 5:212–223.CrossRef
BAM (2013) Amtliche Bekanntmachungen Band 43 2/2013.
Baumann M, Rohr S, Lienkamp M (2016) Development and Investigation of a modular stationary Second Life Storage System. In: Conference on Future Automotive Technology. Fürstenfeld.
Bernardes A., Espinosa DC., Tenório JA. (2004) Recycling of batteries: a review of current processes and technologies. Journal of Power Sources 130:291–298.CrossRef
Beverungen D, Bräuer S, Plenter F, Klör B, Monhof M (2017) Ensembles of context and form for repurposing electric vehicle batteries: an exploratory study. Computer Science – Research and Development 32:195–209.CrossRef
Bowler M (2014) Battery Second Use: A Framework for Evaluating the Combination of Two Value Chains. Dissertation, Clemson University, Clemson, South Carolina, USA.
Bras B, McIntosh MW (1999) Product, process, and organizational design for remanufacture – an overview of research. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 15:167–178.CrossRef
Bräuer S (2016) They Not Only Live Once – Towards Product-Service Systems for Repurposed Electric Vehicle Batteries. In: Nissen V, Stelzer D, Straßburger S, Fischer D (Hrsg), Proceedings of the Multikonferenz Wirtschaftsinformatik (MKWI 2016). Ilmenau, 1299–1310.
Bräuer S (2018) Electric Vehicle Battery Second Use – Future Trade, Business Models, and Information Systems Design. Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster.
Buchert M, Jenseit W, Merz C, Schüler D (2011a) Ökobilanz zum „Recycling von Lithium-Ionene-Batterien“ (LithoRec). Öko-Institut e.V. Institut für angewandte Ökologie, Darmstadt.
Buchert M, Jenseit W, Merz C, Schüler D (2011b) Verbundprojekt: Entwicklung eines realisierbaren Recyclingkonzeptes für die Hochleistungsbatterien zukünftiger Elektrofahrzeuge – LiBRi Teliprojekt: LCA der Recyclingverfahren. Öko-Institut e.V. Institut für angewandte Ökologie, Darmstadt.
Carrasco-Gallego R, Ponce-Cueto E, Dekker R (2012) Closed-loop supply chains of reusable articles: a typology grounded on case studies. International Journal of Production Research 50:5582–5596.CrossRef
Casals LC, García BA (2016) Assessing Electric Vehicles Battery Second Life Remanufacture and Management. Journal of Green Engineering 6:77–98.CrossRef
Casals LC, García BA, Cremades LV (2017a) Electric vehicle battery reuse: Preparing for a second life. Journal of Industrial Engineering and Management 10:266.CrossRef
Casals LC, García BA, Aguesse F, Iturrondobeitia A (2017b) Second life of electric vehicle batteries: relation between materials degradation and environmental impact. The International Journal of Life Cycle Assessment 22:82–93.CrossRef
Catton J, Walker SB, McInnis P, Fowler M, Fraser R, Young SB, Gaffney B (2017) Comparative safety risk and the use of repurposed EV batteries for stationary energy storage. In: 2017 IEEE International Conference on Smart Energy Grid Engineering (SEGE). IEEE, Oshawa, Kanada, 200–209.CrossRef
Cheret D (2007) Battery collection and recycling. In: Industrial Applications of Batteries: From Cars to Aerospace and Energy Storage. Elsevier, Amsterdam, Niederlande, 691–736.CrossRef
Cready E, Lippert J, Pihl J, Weinstock I, Symons P, Jungst RG (2003) Final Report: Technical and Economic Feasibility of Applying Used EV Batteries in Stationary Applications: A Study for the DOE Energy Storage Systems Program. Sandia National Laboratories, Albuquerque, New Mexico, USA.
Danzer MA, Liebau V, Maglia F (2015) Aging of lithium-ion batteries for electric vehicles. In: Scrosati B, Garche J, Tillmetz W (Hrsg), Advances in Battery Technologies for Electric Vehicles. Elsevier, Cambridge, UK, 359–387.CrossRef
Elkind EN (2014) Reuse and Repower: How to Save Money and Clean the Grid with Second-Life Electric Vehicle Batteries. Berkeley Law, Los Angeles, California, USA.
Ellingsen LA-W, Majeau-Bettez G, Singh B, Srivastava AK, Valøen LO, Strømman AH (2014) Life Cycle Assessment of a Lithium-Ion Battery Vehicle Pack. Journal of Industrial Ecology 18:113–124.CrossRef
Espinosa DCR, Bernardes AM, Tenório JAS (2004) An overview on the current processes for the recycling of batteries. Journal of Power Sources 135:311–319.CrossRef
European Environment Agency (2016) Electric Vehicles in Europe. European Environment Agency, Kopenhagen, Dänemark.
Ferguson N, Browne J (2001) Issues in end-of-life product recovery and reverse logistics. Production Planning & Control: The Management of Operations 12:534–547.CrossRef
Fischhaber S, Regett A, Schuster SF, Hesse H (2016) Studie: Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen – Analyse von Nachnutzungsanwendungen, ökonomischen und ökologischen Potenzialen. Deutsches Dialog Institut GmbH, Frankfurt am Main.
Fleischmann M, Bloemhof-Ruwaard JM, Beullens P, Dekker R (2004) Reverse Logistics Network Design. In: Dekker R, Fleischmann M, Inderfurth K, van Wassenhove LN (Hrsg), Reverse Logistics. Springer, Berlin Heidelberg, 65–94.CrossRef
Foster M, Isely P, Standridge CR, Hasan MM (2014) Feasibility assessment of remanufacturing, repurposing, and recycling of end of vehicle application lithium-ion batteries. Journal of Industrial Engineering and Management 7:698–715.CrossRef
García-Rodríguez FJ, Castilla-Gutiérrez C, Bustos-Flores C (2013) Implementation of reverse logistics as a sustainable tool for raw material purchasing in developing countries: The case of Venezuela. International Journal of Production Economics 141:582–592.CrossRef
Georgi-Maschler T (2009) Entwickung eines Recyclingverfahrens für portable Li-Ion-Gerätebatterien. Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Aachen.
Georgi-Maschler T, Friedrich B, Weyhe R, Heegn H, Rutz M (2012) Development of a recycling process for Li-ion batteries. Journal of Power Sources 207:173–182.CrossRef
Gerrard J, Kandlikar M (2007) Is European end-of-life vehicle legislation living up to expectations? Assessing the impact of the ELV Directive on ‘green’ innovation and vehicle recovery. Journal of Cleaner Production 15:17–27.CrossRef
Gohla-Neudecker B, Bowler M, Mohr S (2015) Battery 2nd life: Leveraging the sustainability potential of EVs and renewable energy grid integration. In: 2015 International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP). Taormina, Italien, 311–318.CrossRef
Gohla-Neudecker B, Maiyappan VS, Juraschek S, Mohr S (2017) Battery 2nd life: Presenting a benchmark stationary storage system as enabler for the global energy transition. In: 2017 6th International Conference on Clean Electrical Power (ICCEP). Santa Margherita Ligure, Italien, 103–109.CrossRef
Gray C, Charter M (2008) Remanufacturing and product design. International Journal of Product Development 6:375.CrossRef
Groenewald J, Marco J, Higgins N, Barai A (2016) In-Service EV Battery Life Extension Through Feasible Remanufacturing. In: SAE 2016 World Congress and Exhibition. Detroit, Michigan, USA.
Groenewald J, Grandjean T, Marco J (2017) Accelerated energy capacity measurement of lithium-ion cells to support future circular economy strategies for electric vehicles. Renewable and Sustainable Energy Reviews 69:98–111.CrossRef
Guo F, Li H, Yao C, Alsolami M, Lang A, Lu X, Wang J (2014) Residential usage profile optimization and experimental implementation of the retired HEV battery with a hybrid microgrid testbed. In: 2014 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). IEEE, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 428–435.CrossRef
Gur K, Chatzikyriakou D, Baschet C, Salomon M (2018) The reuse of electrified vehicle batteries as a means of integrating renewable energy into the European electricity grid: A policy and market analysis. Energy Policy 113:535–545.CrossRef
Han SLC, Chan PYL, Venkatraman P, Apeagyei P, Cassidy T, Tyler DJ (2017) Standard vs. Upcycled Fashion Design and Production. Fashion Practice 9:69–94.CrossRef
Hanisch C, Haselrieder W, Kwade A (2011) Recovery of Active Materials from Spent Lithium-Ion Electrodes and Electrode Production Rejects. In: Glocalized Solutions for Sustainability in Manufacturing. Springer, Berlin, 85–89.CrossRef
Hanisch C, Haselrieder W, Kwade A (2012) Recycling von Lithium-Ionen-Batterien – das Projekt LithoRec. In: Thomé-Kozmiensky KJ, Goldmann D (Hrsg), Recycling und Rohstoffe. TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, Neuruppin, 691–698.
Hanisch C, Haselrieder W, Kwade A (2014) Verfahren zum wiedergewinnen von aktivmaterial aus einer galvanischen zelle und aktivmaterial-separationsanlage, insbesondere aktivmetall-separationsanlage.
Hanisch C, Diekmann J, Stieger A, Haselrieder W, Kwade A (2015a) Recycling of Lithium-Ion Batteries. In: Handbook of Clean Energy Systems. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, 1–24.
Hanisch C, Loellhoeffel T, Diekmann J, Markley KJ, Haselrieder W, Kwade A (2015b) Recycling of lithium-ion batteries: a novel method to separate coating and foil of electrodes. Journal of Cleaner Production 108:301–311.CrossRef
Hartwell I, Marco J (2016) Management of intellectual property uncertainty in a remanufacturing strategy for automotive energy storage systems. Journal of Remanufacturing 6:3.CrossRef
Hassoun J, Scrosati B (2015) Review – Advances in Anode and Electrolyte Materials for the Progress of Lithium-Ion and beyond Lithium-Ion Batteries. Journal of The Electrochemical Society 162:A2582–A2588.CrossRef
Hatcher GD, Ijomah WL, Windmill JFC (2011) Design for remanufacture: a literature review and future research needs. Journal of Cleaner Production 19:2004–2014.CrossRef
Heegn H, Rutz M (2008) Rückgewinnung der Rohstoffe aus Li-Ionen-Akkumulatoren, Teilvorhaben 3: Batterie- und Schlackenaufbereitung. UVR-FIA GmbH, Freiberg.
Hou C, Wang H, Ouyang M (2014) Battery Sizing for Plug-in Hybrid Electric Vehicles in Beijing: A TCO Model Based Analysis. Energies 7:5374–5399.CrossRef
Hoyer C, Kickhäfer K, Spengler TS (2011) Strategische Planung des Recyclings von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien. In: Sucky E, Asdecker B, Dobhan A, u. a. (Hrsg), Logistikmanagement: Herausforderungen, Chancen und Lösungen, Band II, Tagungsband der Logistikmanagement 2011. University of Bamberg Press, Bamberg, 399–419.
Jun HB, Kiritsis D, Xirouchakis P (2007) Research issues on closed-loop PLM. Computers in Industry 58:855–868.CrossRef
Kerr W, Ryan C (2001) Eco-efficiency gains from remanufacturing. Journal of Cleaner Production 9:75–81.CrossRef
Kim D, Geissler A, Menn C, Hengevoss D (2015) Quantifizierung des Umweltnutzens von gebrauchten Batterien aus Elektrofahrzeugen als gebäudeintegrierte 2nd-Life-Stromspeichersysteme. Bauphysik 37:213–222.CrossRef
Klör B, Beverungen D, Bräuer S, Plenter F, Monhof M (2015) A Market for Trading Used Electric Vehicle Batteries - Theoretical Foundations and Informations Systems. In: Proceedings of the 23th European Conference on Information Systems (ECIS 2015). Münster.
Knemeyer AM, Ponzurick TG, Logar CM (2002) A qualitative examination of factors affecting reverse logistics systems for end-of-life computers. International Journal of Physical Distribution & Logistics Management 32:455–479.CrossRef
Kwade A, Bärwaldt G (2012) Recycling von Lithium-Ionen-Batterien: Abschlussbericht des Verbundprojektes. TU Braunschweig, Braunschweig.
Kwade A, Hanisch C, Diekmann J (2014) Technologien zum Recycling und zur Wiederverwendung von Materialien gealterter Lithium-Ionen-Batterien. In: Batterieforum Deutschland. Berlin.
Lain MJ (2001) Recycling of lithium ion cells and batteries. Journal of Power Sources 97–98:736–738.CrossRef
Lambert S, Riopel D, Abdul-Kader W (2011) A Reverse Logistics Decisions Conceptual Framework. Computers & Industrial Engineering 61:561–581.CrossRef
Letmathe P, Suares M (2017) A consumer-oriented total cost of ownership model for different vehicle types in Germany. Transportation Research Part D: Transport and Environment 57:314–335.CrossRef
Lih W-C, Yen J-H, Shieh F-H, Liao Y-M (2012) Second-use Applications of Lithium-ion Batteries Retired from Electric Vehicles: Challenges, Repurposing Process, Cost Analysis and Optimal Business Model. International Journal of Advancements in Computing Technology 4:518–527.CrossRef
Liu WW, Zhang H, Liu LH, Qing XC, Tang ZJ, Li MZ, Yin JS, Zhang HC (2016) Remanufacturing cathode from end-of-life of lithium-ion secondary batteries by Nd:YAG laser radiation. Clean Technologies and Environmental Policy 18:231–243.CrossRef
Lu L, Han X, Li J, Hua J, Ouyang M (2013) A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles. Journal of Power Sources 226:272–288.CrossRef
Martens H (2011) Recyclingtechnik. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.CrossRef
Martens H, Goldmann D (2016) Recyclingtechnik, 2. Aufl. Springer Fachmedien, Wiesbaden.CrossRef
Martinez-Laserna E, Sarasketa-Zabala E, Villarreal I, Stroe DI, Swierczynski M, Warnecke A, Timmermans J-M, Goutam S, Omar N, Rodriguez P (2018) Technical Viability of Battery Second Life: A Study from the Ageing Perspective. IEEE Transactions on Industry Applications 9994:1–1.
Mayer T, Parschkoff W, Sandurkov B, Brand MJ, Horsche MF, Schuster SF, Jossen A (2015) Evaluierung der Weiterverwendung gebrauchter Lithium-Ionen-Zellen aus Elektromobilität und Marktübersicht Hausbatterien – Evaluation des Stromspeichersystems. LION Smart GmbH, München.
Neubauer J, Pesaran A (2011) The Ability of Battery Second Use Strategies to Impact Plug-in Electric Vehicle Prices and Serve Utility Energy Storage Applications. Journal of Power Sources 196:10351–10358.CrossRef
Neubauer J, Smith K, Wood E, Pesaran A (2015a) Identifying and Overcoming Critical Barriers to Widespread Second Use of PEV Batteries. National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, USA.CrossRef
Neubauer JS, Wood E, Pesaran A (2015b) A Second Life for Electric Vehicle Batteries: Answering Questions on Battery Degradation and Value. SAE International Journal of Materials and Manufacturing 8:21–23.CrossRef
Nykvist B, Nilsson M (2015) Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles. Nature Climate Change 5:329–332.CrossRef
Peng L, Zhu Y, Chen D, Ruoff RS, Yu G (2016) Two-Dimensional Materials for Beyond-Lithium-Ion Batteries. Advanced Energy Materials 6:1600025.CrossRef
Pigosso DCA, Zanette ET, Filho AG, Ometto AR, Rozenfeld H (2010) Ecodesign methods focused on remanufacturing. Journal of Cleaner Production 18:21–31.CrossRef
Posch A (2012) Zwischenbetriebliche Recyclingnetzwerke aus entscheidungstheoretischer Perspektive. In: Industrial Ecology Management. Gabler Verlag, Wiesbaden, 205–218.CrossRef
Ramoni MO, Zhang H-C (2013) End-of-life (EOL) issues and options for electric vehicle batteries. Clean Technologies and Environmental Policy 15:881–891.CrossRef
Ramoni MO, Zhang Y, Zhang H-C, Ghebrab T (2017) Laser ablation of electrodes for Li-ion battery remanufacturing. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 88:3067–3076.CrossRef
RECHARGE aisbl (2014) Re-use and Second use of Rechargeable Batteries. Brüssel.
Reid G, Julve J (2016) Second Life-Batterien als flexible Speicher für Erneuerbare Energien. Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. (BEE), Hannover Messe, Berlin.
Reinhardt R, Garcia BA, Casals LC, Domingo SG (2016) Critical evaluation of European Union legislation on the second use of degraded traction batteries. In: 2016 13th International Conference on the European Energy Market (EEM). Porto, Portugal, 1–5.
Richa K, Babbitt CW, Gaustad G (2017a) Eco-Efficiency Analysis of a Lithium-Ion Battery Waste Hierarchy Inspired by Circular Economy. Journal of Industrial Ecology 21:715–730.CrossRef
Richa K, Babbitt CW, Nenadic NG, Gaustad G (2017b) Environmental trade-offs across cascading lithium-ion battery life cycles. The International Journal of Life Cycle Assessment 22:66–81.CrossRef
Rittershausen J, McDonagh M (2011) Moving Energy Storage from Concept to Reality: Southern California Edison’s Approach to Evaluating Energy Storage. Edison International, Rosemead, California, USA.
Rogers D, Tibben-Lembke R (1998) Going Backwards: Reverse Logistics Trends and Practices. Reverse Logistics Executive Council, Reno, Nevada, USA.
Rohr S, Wagner S, Baumann M, Muller S, Lienkamp M (2017) A techno-economic analysis of end of life value chains for lithium-ion batteries from electric vehicles. In: 2017 Twelfth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER). IEEE, Monte-Carlo, 1–14.
Rose CM (2000) Design for Environment: A Method for Formulating End-of-Life Strategies. Dissertation, Stanford University, Stanford, California, USA.
Rose CM, Beiter KA, Ishii K (1999) Determining end-of-life strategies as a part of product definition. In: Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment. IEEE, Piscataway, New Jersey, USA, 219–224.
Saxena S, Le Floch C, MacDonald J, Moura S (2015) Quantifying EV battery end-of-life through analysis of travel needs with vehicle powertrain models. Journal of Power Sources 282:265–276.CrossRef
Seitz MA (2007) A Critical Assessment of Motives for Product Recovery: The Case of Engine Remanufacturing. Journal of Cleaner Production 15:1147–1157.CrossRef
Stan A-I, Swierczynski M, Stroe D-I, Teodorescu R, Andreasen SJ (2014) Lithium ion battery chemistries from renewable energy storage to automotive and back-up power applications – An overview. In: Proceedings of 2014 International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM 2014). Brasov, Rumänien, 713–720.CrossRef
Standridge CR, Hasan M (2015) Post-Vehicle-Application Lithium – Ion Battery Remanufacturing, Repurposing and Recycling Capacity: Modeling and Analysis. 8:823–839.
Strandridge CR, Corneal L (2014) Remanufacturing, Repurposing, and Recycling of Post-Vehicle-Application Lithium-Ion Batteries. College of Business, San José State University, San José, California, USA.
Sundin E (2004) Product and process design for successful remanufacturing. Dissertation, Linköpings Universitet, Linköping, Schweden.
Sundin E, Bras B (2005) Making functional sales environmentally and economically beneficial through product remanufacturing. Journal of Cleaner Production 13:913–925.CrossRef
Swierczynski M, Stroe DI, Laserna EM, Sarasketa-Zabala E, Timmermans JM, Goutam S, Teodorescu R (2016) The Second Life Ageing of the NMC/C Electric Vehicle Retired Li-Ion Batteries in the Stationary Applications. ECS Transactions 74:55–62.CrossRef
Thackeray MM, Wolverton C, Isaacs ED (2012) Electrical energy storage for transportation – approaching the limits of, and going beyond, lithium-ion batteries. Energy & Environmental Science 5:7854.CrossRef
Thierry M, Salomon M, Van Nunen J, Van Wassenhove L (1995) Strategic Issues in Product Recovery Management. California Management Review 37:114–136.CrossRef
Tong SJ, Same A, Kootstra MA, Park JW (2013) Off-grid photovoltaic vehicle charge using second life lithium batteries: An experimental and numerical investigation. Applied Energy 104:740–750.CrossRef
Tornow A, Andrew S, Dietrich F, Dröder K (2015) Impact of multi-material components on the assembly and disassembly of traction batteries. In: The 22nd CIRP Conference on Life Cycle Engineering. Elsevier B.V., Sydney, Australien, 792–797.
United Nations (2015) Recommendations on the Transport of Dangerous Goods – Manual of Tests and Criteria, 6. Aufl. United Nations, New York City, New York, USA, Genf, Schweiz.CrossRef
Vadenbo CO (2009) Prospective Environmental Assessment of Lithium Recovery in Battery Recycling. Dissertation, ETH Zürich, Zürich, Schweiz.
Vadicherla T, Saravanan D (2014) Textiles and Apparel Development Using Recycled and Reclaimed Fibers. In: Muthu SS (Hrsg), Roadmap to Sustainable Textiles and Clothing – Regulatory Aspects and Sustainability Standards of Textiles and the Clothing Supply Chain. Springer Science+Business Media, Singapur, 139–160.
Verein Deutscher Ingenieure (2002) VDI 2243 – Recyclingorientierte Produktentwicklung. Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf.
Vezzini A (2014) Manufacturers, Materials and Recycling Technologies. In: Pistoia G (Hrsg), Lithium-Ion Batteries. Elsevier, Kidlington, UK, 529–551.CrossRef
Viswanathan V V, Kintner-Meyer M (2011) Second use of transportation batteries: Maximizing the value of batteries for transportation and grid services. IEEE Transactions on Vehicular Technology 60:2963–2970.CrossRef
Viswanathan VV, Kintner-Meyer MC (2015) Repurposing of batteries from electric vehicles. In: Scrosati B, Garche J, Tillmetz W (Hrsg), Advances in Battery Technologies for Electric Vehicles. Elsevier, Cambridge, UK, 389–415.CrossRef
Wegener C (2016) Upcycling. In: Glăveanu VP, Tanggaard L, Wegener C (Hrsg), Creativity – A New Vocabulary. Palgrave Macmillan UK, London, UK, 181–188.
Williams B, Lipman T (2011) Analysis of the Combined Vehicle- and Post-Vehicle-Use Value of Lithium-Ion Plug-In-Vehicle Propulsion Batteries. University of California, Berkley – Transportation Sustainability Research Center, Berkeley, California, USA.
Williams DMTJ, Gole AM, Wachal RW (2012) Repurposing used electric vehicle batteries for energy storage of renewable energy in the power system. In: Proceedings of the 25th IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering: Vision for a Greener Future (CCECE 2012). Montreal, Kanada.
Williams E, Kahhat R, Allenby B, Kavazanjian E, Kim J, Xu M (2008) Environmental, Social, and Economic Implications of Global Reuse and Recycling of Personal Computers. Environmental Science & Technology 42:6446–6454.CrossRef
Xu J, Thomas HR, Francis RW, Lum KR, Wang J, Liang B (2008) A review of processes and technologies for the recycling of lithium-ion secondary batteries. Journal of Power Sources 177:512–527.CrossRef
Zenger T, Krebs A, Van Deutekom H (2003) Method of and apparatus for dismantling and storage of objects comprising alkali metals, such as alkali metal containing batteries.
Zhang H, Liu W, Dong Y, Zhang H, Chen H (2014) A Method for Pre-determining the Optimal Remanufacturing Point of Lithium ion Batteries. Procedia CIRP 15:218–222.CrossRef
Zink T, Maker F, Geyer R, Amirtharajah R, Akella V (2014) Comparative life cycle assessment of smartphone reuse: repurposing vs. refurbishment. The International Journal of Life Cycle Assessment 19:1099–1109.CrossRef
Zwolinski P, Lopez-Ontiveros M-A, Brissaud D (2006) Integrated design of remanufacturable products based on product profiles. Journal of Cleaner Production 14:1333–1345.CrossRef
Metadaten
Titel
End-of-Life-Strategien für Traktionsbatterien
verfasst von
Dr. Sebastian Bräuer
Dipl.-Ing. Alexander Stieger
Copyright-Jahr
2019
Buch
Umwidmung und Weiterverwendung von Traktionsbatterien

Print ISBN: 978-3-658-21020-5

Electronic ISBN: 978-3-658-21021-2

Copyright-Jahr: 2019

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-21021-2_2

    Premium Partner

    Bildnachweise