Roboter recycelt Batterien
Bild: Fraunhofer IPA / Foto: Rainer BezDie zunehmende Elektromobilität schafft auch ein Recycling-Problem und immer mehr Batterien müssen aufgearbeitet werden. Ein Team aus unterschiedlichen Instituten sucht deshalb nach einem Weg, die Batterien zu reycyceln. Das Forschungsprojekt 'Industrielle Demontage von Batterien' (DeMoBat), koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, soll eine Lösung liefern, die sich für alle Arbeitsschritte und Batterietypen eignet. Die Bestandteile einer Batteriezelle sollen sortenrein demontiert und anschließend geprüft werden, ob sie noch gut genug sind für eine direkte Wiederverwendung. So sollen beispielsweise Second-Life-Batterien aus genutzten Komponenten entstehen. Wenn sich die Komponenten dafür nicht mehr eignen, sollen wenigstens ihre chemischen Bestandteile aufbereitet werden. Denn ausgediente Batterien enthalten weiterhin nutzbare Rohstoffe wie Nickel, Kobalt, Mangan oder Lithium. Um an sie heranzukommen, muss das Bauteil zunächst auseinandergenommen werden. Diese Aufgabe soll ein Industrieroboter übernehmen. Das ist eine Herausforderung, da Autobatterien nicht genormt sind. Deshalb muss das Demontagesystem flexibel sein. Als Arbeitsplatte dient ein zwei mal drei Meter großer Tisch mit einem flexiblen Spannsystem, das Akkus fest greifen kann. Dort öffnet der Roboter zunächst den Deckel, dabei hilft intelligente Bildverarbeitung. Da aber nach etwa zehn Jahren bei Wind und Wetter Schrauben korrodieren, lassen sie sich nicht mehr ohne weiteres lösen. Durch maschinelles Lernen kann der Roboter erkennen, ob er statt zu einem Schraubendreher zu einer Fräse greifen muss. Für das Roboter-System mussten teils auch neue Werkzeuge entwickelt werden. So dient eine Art Dosenöffner dazu, Dichtungen zu lösen. Und für das Herausheben der einzelnen verklebten Batteriezellen haben die beteiligten Fachleute eine Art Mini-Wagenheber entwickelt. Das Forschungsprojekt DeMoBat, das insgesamt drei Jahre läuft, hat gerade Halbzeit. Bereits in diesem Jahr soll ein erster Demonstrator zu sehen sein.
Bild: Fraunhofer IPA / Foto: Rainer BezDie zunehmende Elektromobilität schafft auch ein Recycling-Problem und immer mehr Batterien müssen aufgearbeitet werden. Ein Team aus unterschiedlichen Instituten sucht deshalb nach einem Weg, die Batterien zu reycyceln. Das Forschungsprojekt 'Industrielle Demontage von Batterien' (DeMoBat), koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, soll eine Lösung liefern, die sich für alle Arbeitsschritte und Batterietypen eignet. Die Bestandteile einer Batteriezelle sollen sortenrein demontiert und anschließend geprüft werden, ob sie noch gut genug sind für eine direkte Wiederverwendung. So sollen beispielsweise Second-Life-Batterien aus genutzten Komponenten entstehen. Wenn sich die Komponenten dafür nicht mehr eignen, sollen wenigstens ihre chemischen Bestandteile aufbereitet werden. Denn ausgediente Batterien enthalten weiterhin nutzbare Rohstoffe wie Nickel, Kobalt, Mangan oder Lithium. Um an sie heranzukommen, muss das Bauteil zunächst auseinandergenommen werden. Diese Aufgabe soll ein Industrieroboter übernehmen. Das ist eine Herausforderung, da Autobatterien nicht genormt sind. Deshalb muss das Demontagesystem flexibel sein. Als Arbeitsplatte dient ein zwei mal drei Meter großer Tisch mit einem flexiblen Spannsystem, das Akkus fest greifen kann. Dort öffnet der Roboter zunächst den Deckel, dabei hilft intelligente Bildverarbeitung. Da aber nach etwa zehn Jahren bei Wind und Wetter Schrauben korrodieren, lassen sie sich nicht mehr ohne weiteres lösen. Durch maschinelles Lernen kann der Roboter erkennen, ob er statt zu einem Schraubendreher zu einer Fräse greifen muss. Für das Roboter-System mussten teils auch neue Werkzeuge entwickelt werden. So dient eine Art Dosenöffner dazu, Dichtungen zu lösen. Und für das Herausheben der einzelnen verklebten Batteriezellen haben die beteiligten Fachleute eine Art Mini-Wagenheber entwickelt. Das Forschungsprojekt DeMoBat, das insgesamt drei Jahre läuft, hat gerade Halbzeit. Bereits in diesem Jahr soll ein erster Demonstrator zu sehen sein.
Fraunhofer - Institut IPA
Dieser Artikel erschien in IT&Production 10 (Dezember Januar) 2021 - 14.12.21.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
