Bosch Rexroth industrialise la décharge profonde des batteries lithium-ion pour véhicules électriques
Les voitures électriques montent en puissance sur la route. Avec l’essor de ces véhicules, la demande en batteries augmente, de même que la nécessité de les recycler. Le recyclage local des batteries et de leurs matériaux valorisables sont essentiels à une économie circulaire et durable. Bosch Rexroth fournit à BLC l’un des premiers systèmes automatisés pour la décharge et le démantèlement des batteries en Europe. Ce système simplifie et accroit l’efficacité du recyclage. Il renforce également la sécurité de l’installation.
Certaines matières premières sont indispensables à la construction des véhicules électriques. A commencer par le lithium et le cobalt, pour leur grande performance dans les batteries. Ces ressources doivent être exploitées au plus juste pour réduire l’impact environnemental, social et économique. Une utilisation économe, la récupération de matériaux et la réutilisation des batteries sont les trois grands leviers en la matière.
La société BLC, The Battery Lifecycle Company GmbH, fondée par Rhenus Automotive et TSR Automotive, filiale de REMONDIS, propose le recyclage des batteries sur l’ensemble de la chaine de valeur. Elle en assure les différentes étapes, du test initial et de la décharge profonde à la réparation et au démantèlement des batteries lithium-ion issues en majorité de l’industrie automobile. En développant la réparation, la réutilisation et le recyclage, l’entreprise intervient sur le cycle de vie complet d’une batterie.
Sur un recyclage optimum, jusqu’à 95% de composants chimiques peuvent être réintroduits dans la production de batteries. Notre objectif est d’exploiter ce potentiel avec la meilleure efficacité possible.
Décharge de batterie automatisée parmi les premières en Europe
La ligne de décharge et de désassemblage de modules de batteries installée chez BLC à Magdebourg est l’une des premières en Europe, avec pour vocation d’utiliser les ressources de manière efficiente.
Cette usine représente un jalon dans la réutilisation et le recyclage de batteries lithium-ion provenant du secteur de la mobilité. Bosch Rexroth fournit la technologie adaptée.
Faire appel à Bosch Rexroth dans ce domaine était une évidence pour nous. Bosch Rexroth dispose d’une expertise et d’une force d’innovation inégalées dans l’automatisation. Cela nous a permis de développer un système avancé qui allie vitesse et fiabilité.
La solution d’automatisation assure entre autres la décharge profonde de batteries haute-performance avec un process innovant breveté par Bosch Rexroth. La réussite de cette opération est primordiale pour la suite du process qui consiste à récupérer les matières premières. En effet, le broyage des batteries et la séparation sans risque de leurs composants chimiques ne sont possibles qu’après décharge complète.
La solution brevetée pour cette opération critique réduit le process, d’une durée initiale de vingt-quatre heures, à moins de quinze minutes. Un gain de temps inestimable grâce à ce développement. Et ce système protège parfaitement les opérateurs.
Une opération automatisée de A à Z par Bosch Rexroth
Le système de transfert TS 5 de Bosch Rexroth transporte les piles de batteries de tailles et de marques différentes entre les stations de diagnostic, de décharge et de désassemblage. Dès réception d’un signal électrique à la station de décharge, la décharge des piles est effectuée de manière optimisée grâce à la combinaison du contrôleur ctrlX CORE avec le système d’entraînement ctrlX DRIVE. L’opération est entièrement automatisée, de l’inspection préliminaire à la décharge profonde avec neutralisation des composants chimiques jusqu’au test final.
Le système de transfert TS 5 est conçu pour le transport de charges lourdes. Ce convoyeur à rouleaux s’adapte en toute flexibilité aux besoins des lignes de recyclage. Sa structure robuste le destine précisément aux environnements exigeants de la gestion d’énergie et l’électromobilité. De nombreuses configurations sont possibles pour un transfert de batteries ciblé avec la libre combinaison de différents modules. Comparé aux entraînements à chaîne standards, l’arbre de transmission et les rouleaux convoyeurs du TS5 ne demandent quasiment aucune maintenance grâce à leur faible usure.
La compatibilité du système de transfert avec le contrôleur ctrlX CORE de la plateforme ctrlX AUTOMATION permet de connecter des outils Industrie 4.0 comme la visualisation des process en temps réel et offre de multiples autres possibilités avec l’installation d’applications sous forme d’apps.
ctrlX CORE gère les process de transfert et de décharge profonde. L’équipe de développement de Bosch Rexroth a intégré toutes les fonctions nécessaires à ce dernier, comme par exemple la gestion de la commutation. Bosch Rexroth emploie également des applications déjà à l’oeuvre chez plusieurs fabricants de batteries pour le test final. Via la couche ctrlX Data Layer, les utilisateurs peuvent collecter l’ensemble des données de process et les sauvegarder pour l’assurance qualité.
L’entraînement ctrlX DRIVE récupère l’énergie issue du process de décharge. Celle-ci est réutilisée par réinjection via un module d’alimentation et un variateur modulaire selon deux possibilités :
• Sur un bus à courant continu qui alimente les autres axes de la ligne de manière éco-efficace
• Sur le réseau électrique
La station de décharge réduit ainsi le besoin en alimentation externe de l’unité de recyclage ainsi que les émissions de CO2. Les composants chimiques sont neutralisés selon un process sécurisé pour permettre la désactivation des batteries.
Jusqu’à 15 000 tonnes de matériaux de batteries recyclables chaque année sur le site de Magdebourg
En plus de simplifier le recyclage, le process de décharge automatisé par Bosch Rexroth améliore aussi l’efficacité et la sécurité. Les modules atteignent la décharge profonde en quelques minutes. Le gain de productivité est énorme. Le système détecte différents types de batterie et réduit au minimum les risques de courts-circuits et d’incendie.
L’interaction entre le système de transfert TS 5 et ctrlX AUTOMATION offre également un haut degré de flexibilité et d’adaptabilité aux nouveaux besoins, gage de viabilité à long terme. Bosch Rexroth s’appuie résolument sur une communication ouverte et sur les langages de programmation standards pour une intégration fluide de sa solution dans les environnements existants. La structure modulaire du système d’automatisation permet d’étendre la capacité de production à moindre coût, pour traiter par exemple de nouveaux types de batteries plus performants.
Grâce à la solution de Bosch Rexroth, nous avons l’équipement optimal pour récupérer des ressources valorisables et réduire l’empreinte environnementale de l’industrie. Notre objectif annuel est de recycler 15 000 tonnes de matériaux issus des batteries sur le site de Magdebourg.
