Description: Das Projekt "Teilprojekt 4: Digitaler Zwilling und Softsensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik durchgeführt. In DiRecLIB entwickeln die Projektpartner einen kontinuierlichen, digital gestützten Prozess zum direkten Recycling von Aktivmaterial aus Lithium-Ionen-Batterien, welcher sehr hohe Ressourceneffizienz verspricht. Hierzu wird die Rückgewinnung industrierelevanter Aktivmaterialien wie NMC, NCA oder LCO untersucht. Der Prozess beinhaltet die Elektrohydraulische Zerkleinerung von Elektroden und LIB-Zellen, die Desagglomeration und Aufarbeitung der Schwarzmasse, die möglichst vollständige Fraktionierung der Aktivmaterialien in einer Klassierzentrifuge, sowie die Analyse und Regeneration der zurückgewonnenen Aktivmaterialien. Die Kernaufgaben des Projektes stellen die Entwicklung eines digitalen Zwillings der gesamten Prozesskette als Grundlage einer modellbasierten Regelungsstrategie, die Erweiterung der online-Messtechnik und deren Integration in eine Softsensorumgebung, der Aufbau eines datengetriebenen Modells auf Basis der Methoden des maschinellen Lernens zum autonomen Betrieb der gesamten Prozesskette für unterschiedliche Batteriematerialien sowie die Erhöhung des Durchsatzes zur Erreichung industrierelevanter Mengen unter Einsatz der Klassierzentrifuge dar. Der Gesamtprozess wird in Form eines Demonstrators am ISC umgesetzt. So entsteht ein kontinuierlicher Prozess zum direkten Recycling von LIB-Aktivmaterialien, welcher bereits eine hohe Industrierelevanz (TRL 5-8) aufweist. Eine Ökobilanzierung setzt den entwickelten direkten Recyclingprozess hinsichtlich Ressourceneffizienz und Umweltverträglichkeit mit bestehenden Prozessen in Relation. Das KIT beteiligt sich an der Konzipierung des Softsensors und bringt eine Eigenentwicklung zur Ermittlung von Materialparameter bei Zerkleinerung und Zentrifugation ein. Diese sind Bestandteil des Digitalen Zwillings der Gesamtanlage, welcher den maßgeblichen Beitrag des KIT zum Vorhaben darstellt. Mit seinem Überblick über digitale Ebene des Prozesses ist das KIT auch bei der Entwicklung einer Materialdatenback involviert.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Recycling ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Ökobilanz ? Bilanz ? Fraktionierung ? Künstliche Intelligenz ? Umwelttechnik ? Verfahrenstechnik ? Zelle ? Zentrifugation ? Digitaler Zwilling ? Regeneration ? Umweltverträglichkeit ? Ressourceneffizienz ? Digitalverfahren ? Elektrode ? Kontinuierliches Verfahren ? Online ? Zerkleinerung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-04-01 - 2023-03-31
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