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08-02-2021 | Werkstoffrecycling | Nachricht | Article

Grüne Batterietechnologien: Neuer Forschungsstandort in Freiberg

Author:
Leyla Buchholz
1:30 min reading time

Für das Gelingen der Energiewende sind leistungsfähige Batteriespeicher ein wesentlicher Baustein. Doch wie können diese künftig umweltfreundlich und nachhaltig produziert werden? Diese und andere Fragestellungen bündelt das Fraunhofer IKTS am neuen Institutsstandort in Freiberg.

Rohstoffverknappung, Umweltverschmutzung und menschenunwürdige Arbeitsverhältnisse bei der Rohstoffgewinnung lassen zukünftig die Nachfrage nach recycelten Batterierohstoffen steigen. An seinem neuen Standort in Freiberg erprobt das Fraunhofer IKTS daher effiziente Recyclingprozesse, mit denen sich Ausbeute und Reinheit der zurückgewonnenen Batteriematerialien wie Lithium, Nickel oder Cobalt weiter erhöhen lassen. Dem Ziel einer wirtschaftlichen Kreislaufführung von Batteriekomponenten rücken die Forschenden damit näher. Der Fokus liegt zum einen auf der hydrometallurgischen und elektrochemischen Aufbereitung der metallischen Batteriematerialien. Zum anderen zielen die Forschenden darauf ab, mit innovativen Trennverfahren auch aus Aufschlussmedien und Prozesswässern des Recyclingprozesses strategische Rohstoffe zurückzugewinnen. Damit einher gehen Untersuchungen, unter welchen Bedingungen diese sogenannten Sekundärrohstoffe für eine Resynthese – sprich die Herstellung neuer Ausgangsmaterialien für die Batteriefertigung – nutzbar sind und welchen Einfluss sie auf die Leistung der Batteriezellen haben.

Digitalisierte Batteriefertigung zur Ressourcenschonung

Für eine ressourcenschonende Batteriezellfertigung müssen Produktionsfehler vermieden, Ausschussraten deutlich reduziert und Recyclingverfahren optimiert werden. Am neuen IKTS-Standort stehen auf mehr als 400 qm Technikumsfläche zahlreiche Pilotanlagen zur Verfügung, an denen inlinefähige Prüfverfahren erprobt werden. Hierfür adaptieren die Forschenden zerstörungsfreie Prüfverfahren des Fraunhofer IKTS und integrieren sie in die einzelnen Produktionsschritte. So lassen sich beispielsweise die Eigenschaften der Rohstoffe bei der Batteriemasseherstellung überprüfen oder die Tiefenentladung der Batterien während des Recyclings überwachen. Für die dabei gewonnenen Datenmengen werden intelligente Datenbanklösungen aufgebaut. Somit ist es möglich, Fehlermuster zuverlässig zu erkennen und Rohstoff- und Produktionsströme zu optimieren.

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