CircularLIB

Projektbeschreibung:

CircularLIB ist ein Ausbildungsverbund zur zirkulären Herstellung und Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien. In diesem Programm kooperieren die drei Universitäten TU Braunschweig, TU Clausthal und die Leibnitz Universität Hannover zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST.

Die Koordination des Programms liegt in den Händen der TU Braunschweig, vertreten durch Prof. Dr.-Ing. Arno Kwade.

Am IFAD werden spezifische Recycling-Prozessketten für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, die unterschiedliche Zellchemien behandeln. Für einzelne Zellchemien wurden verschiedene Prozessrouten untersucht, darunter mechanische Verarbeitung, thermische Behandlung, Flotation, hydrometallurgische Trennung und Raffination. Ein gemischter Einsatz von verschiedenen Zellchemien bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich. Eine optimierte, hochflexible Prozesskette mit dem Potenzial, auf wechselnde Einsatzstoffe zu reagieren und stabile Qualitäten von Produkten in Batteriegüte zu erzeugen, ist erforderlich.

Spezifische Ziele:

• Optimierung der thermischen Vorbehandlung von mechanisch aufbereiteten Lithium-Ionen-Batteriezellen/Schwarzmasse im Zusammenspiel mit folgenden Prozessschritten für Kombinationen von Batterietypen
• Abtrennung der Elektrodenmaterialien durch Flotation in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schwarzmasse
• Hydrometallurgische Reinigung des Graphitkonzentrats und Auftrennung der Kathoden- sowie Elektrolytmaterialien in Einzelmetall-Vorkonzentrate
• Veredelung der Einzelmetall-Vorkonzentrate in Abhängigkeit von der Schwarzmassenzusammensetzung
• Bewertung möglicher Verzweigungspunkte innerhalb der hydrometallurgischen Prozesskette für wechselnde, diskontinuierliche oder schwankende Zelltyp/Schwarzmasse-Gemische

Erwartetes Ergebnis:

• Entwicklung einer belastbaren Prozesskette für die Anwendung auf gemischte/fluktuierende Lithium-Ionen-Batteriezellen
• Entwurf und Bewertung eines flexiblen Anlagenaufbaus einschließlich Verzweigungspunkten von Prozessströmen
• Bestimmung der wichtigsten Parameter für die Steuerung und Kontrolle eines solchen Systems

Verbundpartner:

• TU Braunschweig
• TU Clausthal
• Leibnitz Universität Hannover
• Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)