Sigma nl 20230327

urning old Batteries into new ones with Recycled Materials

10/10/22-FR-English-NL-footer

Transformer les vieilles batteries en nouvelles avec des matériaux recyclés

Recycled

Manual manufacture of cells at the Battery Technical Center. It pools KIT’s competencies along the entire value chain of batteries. source: Markus Breig, KIT.

L'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) est largement impliqué dans un nouveau projet de recyclage de batteries. LiBinfinity se concentre sur un concept holistique de recyclage des matériaux des batteries lithium-ion.

Un procédé mécano-hydrométallurgique sans étapes énergivores sera transféré du laboratoire à une échelle pertinente pour l'industrie. KIT vérifiera ensuite si les matériaux recyclés conviennent à la fabrication de nouvelles batteries. Le ministère fédéral de l'Économie et de l'Action pour le climat (BMWK) finance LiBinfinity à hauteur de près de 17 millions d'euros. Parmi ceux-ci, environ 1,2 million d'euros vont au KIT.

La durabilité de la mobilité électrique dépend en grande partie des batteries. Ils contiennent des ressources importantes telles que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse. Plus de 90 % des matériaux utilisés dans les batteries lithium-ion peuvent être recyclés. Le projet LiBinfinity qui vient de démarrer va cependant bien au-delà et vise à développer un concept de recyclage holistique pour les batteries lithium-ion. "Lors de l'électrification des camions, les batteries auront besoin de tant de matériaux que les matériaux recyclés ne suffiront pas pour d'autres applications", déclare le professeur Helmut Ehrenberg, directeur de l'Institut des matériaux appliqués - Systèmes de stockage d'énergie (IAM-ESS) du KIT. « En effet, nous aurons besoin d'une boucle fermée pour les batteries proprement dites. Cela signifie utiliser les matériaux des batteries usagées pour la production de nouvelles.

Au sein de LiBinfinity, des partenaires de la recherche et de l'industrie élaboreront une approche qui s'étendra des concepts logistiques à la réutilisation des matériaux recyclés dans le cycle de vie de la batterie. Les partenaires développeront un procédé mécano-hydrométallurgique sans aucune étape de procédé énergivore pour atteindre des taux de recyclage encore plus élevés. Les matériaux qui ne peuvent pas être séparés mécaniquement seront divisés à des températures relativement basses à l'aide d'eau et de produits chimiques.
Crédit : Markus Breig, KIT Fabrication manuelle de cellules au Battery Technical Center. Il fédère les compétences de KIT sur toute la chaîne de valeur des batteries.
Fabrication manuelle de cellules au Centre Technique Batterie. Il fédère les compétences de KIT sur toute la chaîne de valeur des batteries. Crédit : Markus Breig, KIT.
Les matériaux cathodiques doivent répondre à des exigences élevées

Dans LiBinfinity, la tâche de KIT est de vérifier si les matériaux recyclés ou récupérés conviennent à la fabrication de nouvelles batteries. "Une telle validation est vitale, car les matériaux des batteries doivent répondre à des exigences élevées", déclare le Dr Joachim Binder, responsable du groupe de synthèse et de technologie des poudres céramiques de l'IAM-ESS. "Cela s'applique particulièrement aux matériaux cathodiques, car ils déterminent en grande partie l'efficacité, la fiabilité, la durée de vie et le coût des batteries." KIT est responsable des activités suivantes dans LiBinfinity :

Contrôle d'entrée de matériaux recyclés, synthèse de nouveaux matériaux de cathode, production d'électrodes, fabrication de cellules de batterie lithium-ion grand format de qualité industrielle, tests de cellules et évaluation des cellules de batterie. Sur la base de ces études, des exigences sur la qualité des matériaux recyclés seront définies pour leur réutilisation.

Un concept de recyclage holistique des matériaux de batterie améliorera non seulement la durabilité écologique, économique et sociale de la mobilité électrique, mais réduira également la dépendance de l'Europe vis-à-vis des importations de matières premières.

Le projet LiBinfinity est réalisé par un consortium sous la direction de Licular GmbH, une filiale détenue à 100 % par Mercedes-Benz AG. Parmi les partenaires de LiBinfinity figurent KIT, Mercedes-Benz AG, Daimler Truck AG, Primobius GmbH, SMG group GmbH, Clausthal University of Technology et Technische Universität Berlin. Une usine pilote de recyclage d'une capacité annuelle de 2 500 tonnes est en cours de construction sur le site Mercedes-Benz de Kuppenheim.

Le ministère fédéral de l'Économie et de l'Action pour le climat (BMWK) finance LiBinfinity avec près de 17 millions d'euros dans le cadre de son programme d'écosystème de batterie. Parmi ceux-ci, environ 1,2 million d'euros vont au KIT. Le projet LiBinfinity aidera à respecter les réglementations européennes sur les batteries proposées et actuellement négociées par la Commission européenne.
NJC.© Info Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

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10/10/22-English

Urning old Batteries into new ones with Recycled Materials

Recycled

Manual manufacture of cells at the Battery Technical Center. It pools KIT’s competencies along the entire value chain of batteries. source: Markus Breig, KIT.

Karlsruhe Institute of Technology (KIT) is largely involved in a new battery recycling project. LiBinfinity focuses on a holistic concept for recycling materials of lithium-ion batteries.

A mechanico-hydrometallurgical process without energy-intensive process steps will be transferred from the lab to an industry-relevant scale. KIT will then check whether the recycled materials are suited for the manufacture of new batteries. The Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK) funds LiBinfinity with nearly EUR 17 million. Of these, about 1.2 million euros go to KIT.

Sustainability of electric mobility largely depends on the batteries. They contain important resources, such as lithium, cobalt, nickel, and manganese. More than 90% of the materials used in lithium-ion batteries can be recycled. The just started LiBinfinity project, however, goes far beyond and aims to develop a holistic recycling concept for lithium-ion batteries. “When electrifying trucks, batteries will need so much material that recyclates will not suffice for other applications,” says Professor Helmut Ehrenberg, Head of KIT’s Institute for Applied Materials – Energy Storage Systems (IAM-ESS). “Indeed, we will need a closed loop for the batteries proper. This means using the materials of spent batteries for the production of new ones.”

Within LiBinfinity, partners from research and industry will work out an approach that will extend from logistics concepts to the reuse of recycled materials in the life cycle of the battery. The partners will develop a mechanico-hydrometallurgical process without any energy-intensive process steps to reach even higher recycling rates. Materials that cannot be separated mechanically will be split at comparably low temperatures with the help of water and chemicals.
Credit: Markus Breig, KIT Manual manufacture of cells at the Battery Technical Center. It pools KIT’s competencies along the entire value chain of batteries.
Manual manufacture of cells at the Battery Technical Center. It pools KIT’s competencies along the entire value chain of batteries. Credit: Markus Breig, KIT.
Cathode Materials Must Meet High Requirements

In LiBinfinity, KIT’s task is to check whether the recycled or recovered materials are suited for the manufacture of new batteries. “Such validation is vital, as materials for batteries must meet high requirements,” says Dr. Joachim Binder, Head of the Synthesis and Ceramic Powder Technology Group of IAM-ESS. “This especially applies to cathode materials, as they largely determine the efficiency, reliability, lifetime, and cost of batteries.” KIT is responsible for the following activities in LiBinfinity:

Entry control of recycled materials, synthesis of as new cathode materials, electrode production, manufacture of large-format lithium-ion battery cells of industry quality, cell tests, and evaluation of the battery cells. Based on these studies, requirements on the quality of recycled materials will be defined for their reuse.

A holistic recycling concept for battery materials will not only enhance the ecological, economic, and social sustainability of electric mobility, but also reduce Europe’s dependence on imports of raw materials.

The LiBinfinity project is carried out by a consortium under the direction of Licular GmbH, a subsidiary wholly owned by Mercedes-Benz AG. Among the partners of LiBinfinity are KIT, Mercedes-Benz AG, Daimler Truck AG, Primobius GmbH, SMG group GmbH, Clausthal University of Technology, and Technische Universität Berlin. A recycling pilot plant with an annual capacity of 2,500 tons is being built on the Mercedes-Benz site in Kuppenheim.

The Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK) funds LiBinfinity with nearly EUR 17 million under its Battery Ecosystem Program. Of these, about 1.2 million euros go to KIT. The LiBinfinity project will help meet the EU battery regulations proposed and currently negotiated by the European Commission.
NJC.© Info Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

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10/10/22-NL

Oude batterijen omzetten in nieuwe met gerecyclede materialen

Recycled

Manual manufacture of cells at the Battery Technical Center. It pools KIT’s competencies along the entire value chain of batteries. source: Markus Breig, KIT.

Karlsruhe Institute of Technology (KIT) is grotendeels betrokken bij een nieuw batterijrecyclingproject. LiBinfinity richt zich op een holistisch concept voor het recyclen van materialen van lithium-ionbatterijen.

Een mechanisch-hydrometallurgisch proces zonder energie-intensieve processtappen zal van het laboratorium worden overgebracht naar een voor de industrie relevante schaal. Het KIT gaat dan na of de gerecyclede materialen geschikt zijn voor de fabricage van nieuwe batterijen. Het federale ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie (BMWK) financiert LiBinfinity met bijna 17 miljoen euro. Hiervan gaat ongeveer 1,2 miljoen euro naar het KIT.

Duurzaamheid van elektrische mobiliteit hangt grotendeels af van de batterijen. Ze bevatten belangrijke hulpbronnen, zoals lithium, kobalt, nikkel en mangaan. Meer dan 90% van de materialen die in lithium-ionbatterijen worden gebruikt, kunnen worden gerecycled. Het net gestarte LiBinfinity-project gaat echter veel verder en heeft tot doel een holistisch recyclingconcept voor lithium-ionbatterijen te ontwikkelen. "Bij het elektrificeren van vrachtwagens hebben batterijen zoveel materiaal nodig dat recyclaten niet voldoende zijn voor andere toepassingen", zegt professor Helmut Ehrenberg, hoofd van KIT's Institute for Applied Materials - Energy Storage Systems (IAM-ESS). “Inderdaad, we zullen een gesloten lus nodig hebben voor de batterijen zelf. Dit betekent dat de materialen van gebruikte batterijen worden gebruikt voor de productie van nieuwe.”

Binnen LiBinfinity werken partners uit onderzoek en industrie een aanpak uit die zich uitstrekt van logistieke concepten tot hergebruik van gerecyclede materialen in de levenscyclus van de batterij. De partners zullen een mechanisch-hydrometallurgisch proces ontwikkelen zonder energie-intensieve processtappen om nog hogere recyclingpercentages te bereiken. Materialen die niet mechanisch kunnen worden gescheiden, worden bij relatief lage temperaturen met behulp van water en chemicaliën gesplitst.
Credit: Markus Breig, KIT Handmatige fabricage van cellen in het Battery Technical Center. Het bundelt de competenties van KIT over de hele waardeketen van batterijen.
Handmatige fabricage van cellen in het Battery Technical Center. Het bundelt de competenties van KIT over de hele waardeketen van batterijen. Krediet: Markus Breig, KIT.
Kathodematerialen moeten aan hoge eisen voldoen

In LiBinfinity is de taak van het KIT om te controleren of de gerecyclede of teruggewonnen materialen geschikt zijn voor de productie van nieuwe batterijen. "Een dergelijke validatie is van vitaal belang, omdat materialen voor batterijen aan hoge eisen moeten voldoen", zegt Dr. Joachim Binder, hoofd van de Synthesis and Ceramic Powder Technology Group van IAM-ESS. "Dit geldt vooral voor kathodematerialen, omdat ze grotendeels de efficiëntie, betrouwbaarheid, levensduur en kosten van batterijen bepalen." KIT is verantwoordelijk voor de volgende activiteiten in LiBinfinity:

Ingangscontrole van gerecycleerde materialen, synthese van nieuwe kathodematerialen, productie van elektroden, fabricage van grootformaat lithium-ionbatterijcellen van industriële kwaliteit, celtests en evaluatie van de batterijcellen. Op basis van deze onderzoeken zullen eisen worden gesteld aan de kwaliteit van gerecyclede materialen voor hergebruik.

Een holistisch recyclingconcept voor batterijmaterialen zal niet alleen de ecologische, economische en sociale duurzaamheid van elektrische mobiliteit vergroten, maar ook de afhankelijkheid van Europa van de invoer van grondstoffen verminderen.

Het LiBinfinity-project wordt uitgevoerd door een consortium onder leiding van Licular GmbH, een dochteronderneming die volledig eigendom is van Mercedes-Benz AG. Tot de partners van LiBinfinity behoren KIT, Mercedes-Benz AG, Daimler Truck AG, Primobius GmbH, SMG group GmbH, Clausthal University of Technology en Technische Universität Berlin. Op het terrein van Mercedes-Benz in Kuppenheim wordt een proeffabriek voor recycling gebouwd met een jaarlijkse capaciteit van 2.500 ton.

Het federale ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie (BMWK) financiert LiBinfinity met bijna 17 miljoen euro in het kader van het Battery Ecosystem Program. Hiervan gaat ongeveer 1,2 miljoen euro naar het KIT. Het LiBinfinity-project zal helpen om te voldoen aan de EU-batterijvoorschriften die zijn voorgesteld en waarover momenteel wordt onderhandeld door de Europese Commissie.
NJC.© Info Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

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Date de dernière mise à jour : 07/10/2022

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