Batterien

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Effizientes Recycling von Lithiumbatterien

Die EU-Batterieverordnung strebt an bis 2027 50% des Lithiums durch Recycling zurückzugewinnen. Die komplexen Prozesse zum Recycling von Batteriematerialien erfordern eine interdisziplinäre Zusammenarbeit, um die optimale Prozesslösung zu finden und Anlagen danach zu bauen.

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Effiziente Zerkleinerung und Analyse von Batterien: Verfahren für Forschung, Produktion und Recycling

Die präzise Zerkleinerung von Batterien ist entscheidend für die Batterieforschung, Qualitätskontrollen und das Recycling. Durch die Zerkleinerung können Verunreinigungen erkannt und die Materialzusammensetzung analysiert werden, was zur Verbesserung der Produktionsprozesse beiträgt. Besonders Lithium-Ionen-Batterien, die in Elektrofahrzeugen und Elektronik weit verbreitet sind, profitieren von diesen Verfahren. Fehler in der chemischen Zusammensetzung können die Sicherheit und Leistung beeinträchtigen, weshalb kontinuierliche Überwachung erforderlich ist. Zudem spielt die Zerkleinerung eine wichtige Rolle im Recyclingprozess, indem wertvolle Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel zurückgewonnen werden, was zur Ressourcenschonung beiträgt.

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Effizienter Verpackungsprozess von Rußen für Batterien

Das Absacken von Carbon Black zählt zu den anspruchsvollsten Verpackungsprozessen. Traditionelle Methoden stoßen an ihre Grenzen, wenn es darum geht, das ultraleichte Pulver mit niedrigem Schüttgewicht und hohem Lufthaltevermögen zu verpacken. Insbesondere die Kontrolle der Staubemissionen stellt eine besondere Herausforderung dar. Bei Birla Carbon wird der leitfähige Zusatzstoff auf Carbon-Black-Basis für Lithium-Ionen-Batterien durch die präzise Abstimmung von Produkt, Anlage und Verpackung verpackt.

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International Battery Production Conference (IBPC) – Treffpunkt der Experten für Batterieproduktion

Vom 27. bis 29. November 2024 findet die Veranstaltung „IBPC – International Battery Production Conference“, organisiert durch die Battery LabFactory der TU Braunschweig, im Steigenberger Parkhotel in Braunschweig statt. Ziel der Konferenz ist die Schaffung einer technisch-wissenschaftlichen Plattform auf hohem Niveau, auf der sich ca. 300 Fachleute aus der Industrie, Wissenschaftler/innen und akademische Mitarbeiter/innen über neue Erkenntnisse zur Batterieproduktion austauschen können

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Sicherheit im Fokus – Arbeitsschutz in der Batterieproduktion

Die Lithium-Ionen-Batterieproduktion birgt einige Sicherheitsrisiken, denn während der Produktionsprozesse können Stäube, brennbare und toxische Gase sowie Dämpfe freigesetzt werden. Diese können die Anlagen und die dort arbeitenden Menschen gefährden. In Batteriefabriken beginnt die Sicherheitsbetrachtung mit einer detaillierten und individuellen Risiko- und Gefährdungsbeurteilung und daraus abgeleiteten Arbeitsschutzmaßnahmen.

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Fahrerlose Transportfahrzeuge in der Batteriefabrik

Um den Bedarf an Batterien bedienen zu können, werden aktuell immer mehr Batteriewerke in Europa gebaut. Im neuen Werk eines nordeuropäischen Batterieherstellers sind mobile Systeme von SEW-Eurodrive im Einsatz. Die Besonderheit dieser fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) ist ihr Edelstahl-Aufbau. Diese spezielle Entwicklung ermöglicht den Einsatz in Reinraumapplikationen der Klasse ISO 6, z. B. beim kontrollierten Ein- und Ausschleuseprozessen.

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Sichere Forschungsarbeiten an Kathodenmaterialien

Dieser Anstieg der Batterieproduktion wird durch Innovationen in der Kathoden-Zellchemie begleitet, da die Kathode ein zentraler Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriezellen ist. Forschungsarbeiten am Zellmaterial erfordern den Umgang mit Schwermetallen wie Kobalt, der aufgrund seiner Giftigkeit eine umfassende Sicherheitsvorkehrung für die Beschäftigten erfordert. Containment ist im Umgang mit den Batteriematerial ein wichtiger Sicherheitsfaktor.

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Sicher, sauber und genau zu leistungsfähigen Batteriezellen

Bei der Herstellung von Batteriezellen kommt es auf Sicherheit, Hygiene und Präzision an. Die verwendeten Materialien sind zum Teil hochgiftig und leicht entflammbar, weshalb Staubemissionen auf ein Minimum reduziert werden müssen. Gleichzeitig muss die Einhaltung der Rezeptur bei der Herstellung der Batteriemasse gewährleistet sein und das Produkt darf nicht kontaminiert werden. Diese unterschiedlichen Anforderungen in Einklang zu bringen, ist insbesondere bei der Dosierung der Rohstoffe eine Herausforderung.

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Nachhaltige Herstellung von Lithiumeisenphosphat

Batterien mit LFP-Kathoden werden bislang fast nur in China produziert. Um diese Abhängigkeit zu verringern, setzt Lanxess auf zwei alternative Herstellprozesse für LFP-Kathodenmaterial und bietet dafür neue Rohstoffe an. Dazu zählen etwa zwei neue Eisenoxide sowie Eisenphosphat. Ziel ist es, gemeinsam mit Partnern eine Wertschöpfungskette für LFP-Batterien zu schaffen, die westliche Märkte sicher versorgt. Im Fokus stehen dabei unbedenkliche Rohstoffe, Klimafreundlichkeit und ein effizientes Recycling im Sinne von Stoffkreisläufen.

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Batterieproduktion: Qualität entscheidet über Performance

Die Rohstoffe in Batterien machen ein großen Teil der Kosten und der Leistungsfähigkeit einer Batterie aus. Die Qualitätskotrolle der Ausgangsprodukte wie auch der verarbeiteten Materialien im Prozess sowie auch von recycelten Batteriewerkstoffen trägt daher erheblich zur Kosteneffizienz der Batterieproduktion bei. Kerstin Dreblow und Sabrina Hakelberg geben im Interview mit CITplus einen Überblick über die Möglichkeiten von Deutsche Metrohm Prozessanalytik, um die Batterieindustrie für mehr Effizienz und Performance zu unterstützen.

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Systemlösungen optimieren die Produktion von Batteriemassen

Aktuelle Herausforderungen wie eine nachhaltige Produktion von qualitativ hochwertigen Batterien bei gleichzeitig kosteneffizienter Herstellung beeinflussen die Entscheidungen von Batterieherstellern deutlich. Neue Entwicklungen und Verfahren, die die Produktion von Batteriemassen optimieren können, werden zu bestimmenden Komponenten. Systemlieferanten bieten Herstellern umfassende Lösungen und Gesamtsysteme mit reduzierten Schnittstellen, um die Herstellung deutlich zu optimieren.

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Batteriezellenhersteller CustomCells setzt auf interdisziplinäre Entwicklung

Das in Itzehoe, Tübingen und Detroit ansässige Unternehmen CustomCells setzt auf eine konsequente Innovationskultur, um im globalen Wettbewerb der Batteriezellhersteller zu bestehen. Aber wie gestaltet sich diese Kultur und welche Perspektiven sind dabei am wichtigsten? Jan Diekmann, Vice President im Bereich Innovation bei CustomCells, erläutert die Strategie des Zellherstellers im Interview.

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Recycling von Batterierohstoffen

Für den Erfolg der Elektromobilität ist eine nachhaltige Versorgung mit Batterierohstoffen entscheidend. Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Akkus sind derzeit führend, könnten jedoch bis 2030 von den weniger rohstoffintensiven Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien abgelöst werden. Die EU stuft wichtige Batterierohstoffe als kritisch ein und fördert das Recycling von Lithiumbatterien, um Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit zu verbessern. Fortschrittliche Recyclingmethoden und gesetzliche Regelungen sind essenziell für den Übergang zur Elektromobilität.

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Labor- und Prozessanalytik von Batteriematerialien

Die Rohstoffe in Batterien machen ein großen Teil der Kosten und der Leistungsfähigkeit einer Batterie aus. Die Qualitätskontrolle der Ausgangsprodukte wie auch der verarbeiteten Materialien im Prozess sowie auch von recycelten Batteriewerkstoffen trägt daher erheblich zur Kosteneffizienz der Batterieproduktion bei. Dr. Kerstin Dreblow und Sabrina Hakelberg geben im Interview mit CITplus einen Überblick über die Möglichkeiten der Metrohm Prozessanalytik, um die Batterieindustrie für mehr Effizienz und Performance zu unterstützen.

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Einmalige Chance für Europas Maschinenbau

Über 200 Batteriefabriken sollen in den kommenden zehn Jahren weltweit gebaut werden, ein Großteil davon in Europa. Und für jede dieser Fabriken wird Produktionstechnik im Milliardenwert benötigt. Für deutsche und europäische Maschinen- und Anlagenbauer bietet sich eine historische Wachstumschance. Eine neue Studie von Porsche Consulting in Zusammenarbeit mit dem VDMA zeigt, wie sie genutzt werden kann.

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Kraft-Wärme-Kopplung für Hybridspeicher

Der Ausbau erneuerbarer Energien erfordert zukünftig große Kapazitäten von Energiespeichern. Alternativen zur Lithium-Ionen-Technologie sind Flüssigbatterie bzw. Flow-Batterie. Im Projekt BiFlow hat das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT und der 1st Flow Energy Solutions ein neuartiges Hybridspeichersystem entwickelt, welches die spezifischen Vorteile der Lithium-Ionen-Batterie und der Flow-Batterie kombinier und dabei die Abwärme nutzt.

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Neue stationäre Energiespeicher verzichten auf herkömmliche Übergangsmetalle

Neue Dual-Ionen-Batterien (DIB) eignen sich als wiederaufladbare stationäre Energiespeicher, die für die Zwischenspeicherung regenerativ erzeugter Energie dringend benötigt werden. Die im BMBF-Projekt TransDIB entwickelten DIB werden vollständig aus in Deutschland verfügbaren Ressourcen hergestellt, was Deutschland autarker von kritischen Rohstoffquellen macht. Die DIB sind gut recycelbar, kostengünstig und das wässrige Elektrolytsystem macht sie umweltfreundlich und sicher.

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Ein skalierbares Zink-Wasserstoff-System speichert Energie und produziert Wasserstoff

Grüner Wasserstoff soll als Energiespeicher in zukünftigen erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt werden. Erfolgsbestimmende Faktoren sind hierfür der Wirkungsgrad und die Kosten. Eine elektrochemische Zelle, die elektrische Energie in Form von abgeschiedenem Zink speichert und bei Bedarf Energie in Form von Wasserstoff und Strom freisetzt kann eine Lösung bei vergleichsweise geringe Systemkosten und einer hohe Speichereffizienz sein.

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Batterietagung 2024 in Münster

Wie bereits in den Vorjahren bringt die 16. Batterietagung der Kooperationspartner Haus der Technik, Essen, ISEA Institut, RWTH Aachen und MEET Batterieforschungszentrum Münster auch im Jahr 2024 Ingenieure und Wissenschaftler aus dem gesamten Feld der Batterietechnologie im Messe und Congress Centrum Halle Münsterland in Münster zusammen.

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Langlebige Zink-Batterie speichert Strom und produziert Wasserstoff

Ein deutsches Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IZM entwickelt eine neuartige und kostengünstige Zink-Batterie, die nicht nur als Langzeitspeicher von Energie, sondern auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden kann. Erste Tests weisen einen Wirkungsgrad von 50 % zur Stromspeicherung und 80 % zur Wasserstofferzeugung bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren aus.

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Warum Kunststoffmedienleitungen nachhaltiger sind

Die Batterieproduktion wird eine enorme Nachfrage an Kühl- und Heißwasseranwendungen mit sich bringen wird. Cyrus Ardjomandi, Business Development Manager mit Schwerpunkt Batterie Applikationen bei GF Piping Systems, legt im Interview dar, welche Energie und CO2-Einsparpotenziale sich aus dem Einsatz von Kunststoffen in Medienleitungen sowie innovativen Verbindungs- und Automatisierungstechnologien in der Batterieproduktion ergeben.

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Wasserstoff für die Prozessindustrie

Wasserstoff für die Prozessindustrie

Wasserstoff gilt als eines der Schlüsselmoleküle für die Energiewende und die Transformation der Chemieindustrie. Lesen Sie gesammelt alle Inhalte rund um das Thema Wasserstoff in der Prozessindustrie.

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Evonik Technology & Infrastructure GmbH
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1st Flow Energy Solutions GmbH
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Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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Göhler GmbH und CO. KG
Bürkert GmbH & Co. KG
Siemens AG IT Solutions und Services (München)
Denios SE
Schneider Electric GmbH
ZSW Zentrum für Sonnenenergie- & Wasserstoff-Forschung BDW
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Anton Paar Germany
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LANXESS Deutschland GmbH
Rembe GmbH Safety + Control
KIT Karlsruher Institut für Technologie
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SEW-Eurodrive GmbH & Co KG
Coperion GmbH
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IBU-tec advanced materials AG
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Ystral GmbH Maschinenbau + Processtechnik
Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB
U.I. Lapp GmbH
Messe München GmbH
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Deutsche Metrohm Prozessanalytik GmbH & CO. KG
Vulcan Energie
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NürnbergMesse GmbH
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TEC4FUELS GmbH
Qlar Europe GmbH (vormals Schenck Process Europe GmbH)
Drägerwerk AG & Co. KGaA
COMSOL Multiphysics GmbH
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BHS-Sonthofen GmbH
Technische Universität Braunschweig
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
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Maschinenfabrik G. Eirich GmbH & Co. KG
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TU Braunschweig
VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.
SVOLT Energy Technology (Europe) GmbH
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
asecos GmbH
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Georg Fischer Piping Systems Ltd.
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GEA Group Aktiengesellschaft
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Haus der Technik e.V. (HDT)
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Greif-Velox Maschinenfabrik GmbH
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EKATO HOLDING GmbH
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FRITSCH GMBH - Mahlen und Messen
Swiss Clean Battery AG
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Customcells Holding GmbH
HTE GmbH – The High Throughput Experimentation Company