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Behandlung von VOC und NMP bei der Herstellung und dem Recycling von Elektrofahrzeugbatterien

Im Zuge der Vorbereitung Europas auf eine nachhaltigere Zukunft wird die EU in Kürze Autos mit Verbrennungsmotor (ICE) aus dem Verkehr ziehen und gleichzeitig Elektrofahrzeuge (EVs) fördern. Bei der Produktion und dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien werden jedoch flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und andere Komponenten in die Luft freigesetzt, die für unsere Umwelt und unsere Gesundheit gefährlich sind. Die nachhaltigen mobilen Filtrationslösungen von Desotec adsorbieren solche Moleküle und sorgen dafür, dass die Luft sauber und sicher zum Atmen ist.

Das Problem

Bei der Herstellung und dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien gibt es drei wichtige Phasen, in denen Luftemissionen entstehen, die behandelt werden müssen.


Erstens: der Beschichtungs- und Trocknungsprozess. Nachdem die aktiven Materialien der Kathode und die Additive mit einem Lösungsmittel (häufig N-Methyl-2-Pyrrolidon, NMP) vermischt wurden, wird diese Aufschlämmung auf die Kathodenfolie aufgetragen und anschließend getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Das Lösungsmittel wird zurückgewonnen, allerdings können Spuren von NMP in die Abluft gelangen, die entfernt werden müssen, um die - in der Regel - sehr niedrigen Emissionsgrenzwerte einzuhalten.

Zweitens: das Befüllen von Batterien mit Elektrolyten. Da es wichtig ist, die Batterien staubfrei zu halten, findet die Produktion in einer sauberen und trockenen Raumatmosphäre mit guter Luftzirkulation statt. Diese Luft enthält VOC in Form von Elektrolytkarbonaten und muss gereinigt werden, bevor sie gefahrlos an die Umwelt abgegeben werden kann.

Nach dem Zusammenbau werden die Batterien durch Wiederaufladezyklen geformt/konditioniert, was ebenfalls zu organischen und sauren Spurengasen im Abgasstrom führen kann.

Beim Recyclingprozess werden auch VOC emittiert. Nach dem Ende ihrer Nutzungsdauer werden die Batterien geschreddert und zu schwarzer Masse verarbeitet, was zu einem geringen Luftstrom führt, der hohe Konzentrationen von VOC, Elektrolyten und deren Zersetzungsprodukten enthält.

Daher benötigen Unternehmen, die in der Batterieproduktion und im Recycling tätig sind, eine zuverlässige und vielseitige Luftreinigungstechnologie.

Die Lösung

Desotec bietet einen umfassenden Service für nachhaltige mobile Filtrationslösungen auf der Grundlage der Aktivkohle-Technologie. Wir verfügen über eine Reihe von Filtermodellen und Aktivkohletypen, die für alle Anwendungen in der Batterieproduktion und im Recycling geeignet sind.

In der Batterieproduktion sind die Durchflussraten in der Regel mäßig bis sehr hoch, während die Schadstoffkonzentration gering ist. Die größeren Filter von Desotec bewältigen solche Schwankungen in den Durchflussmengen, da sie einen geringen Druckabfall aufweisen.

Beim Batterierecycling sind die Emissionen durch niedrige Durchflussraten und hohe Schadstoffkonzentrationen gekennzeichnet. Die Aktivkohlefilter von Desotec adsorbieren diese Verbindungen, so dass die behandelten Emissionen sicher in die Luft abgegeben werden können.

Die Ergebnisse

Desotec-Filter sind in mehreren Batterieproduktions- und Recyclinganlagen in ganz Europa im Einsatz und erzielen hervorragende Ergebnisse bei der Reinigung der Luftströme.

Die Aktivkohlefiltration ist eine sehr anpassungsfähige Technologie, die in der Lage ist, schwankende Durchflussraten und Konzentrationen von Komponenten zu bewältigen. Darüber hinaus können wir dank des Fachwissens und der Erfahrung von Desotec in diesem Bereich unsere Lösungen auf die individuellen Reinigungsanforderungen unserer Kunden zuschneiden und so eine optimale Effizienz gewährleisten.

Als Teil der Desotec-Komplettlösung entsorgen wir alle Filtrationsabfälle sicher und nachhaltig. Wir tauschen gesättigte Filter in einem einfachen Verfahren aus, das in der Regel nur eine halbe Stunde dauert, und minimieren so die Unterbrechungen beim Kunden vor Ort. Anschließend transportieren wir den erschöpften Filter zu unseren Einrichtungen, wo die verbrauchte Kohle analysiert wird.

Alle adsorbierten Moleküle werden in unseren Öfen in einem Prozess zerstört, der ständig überwacht wird, um sicherzustellen, dass nur Wasserdampf aus den Schornsteinen austritt. Wo immer möglich, wird der Kohlenstoff reaktiviert. Dieses zirkuläre Geschäftsmodell senkt die Kosten für unsere Kunden und sorgt dafür, dass ihre Elektrofahrzeuge so umweltfreundlich wie möglich sind.