Zielsetzung des Fördervorhabens war die Entwicklung und Demonstration von automatisierten Fertigungsprozessen für Redox-Flow-Batteriestacks sowie die konzeptionelle Entwicklung von Verfahren und Prozessen für Reinigung und Recycling der Stackkomponenten sowie des in den Batterien eingesetzten Vanadium-Schwefelsäure-Elektrolyten. Das Vorhaben gliederte sich in fünf Arbeitspakete, vier zum Thema Fertigung, die von der J. Schmalz GmbH bearbeitet wurden, sowie eines zum Thema Recycling von Stackkomponenten und Elektrolyten, dessen Umsetzung interdisziplinär zwischen den Verbundpartnern Schmalz und GfE Metalle und Materialien GmbH erfolgte.
Ein Schwerpunkt war die kosteneffiziente Herstellung der Energiewandlereinheiten mit hohem Automatisierungsgrad. Hierfür wurden bei Schmalz Handhabungslösungen für alle Stack-Komponenten (Membran, Elektrodenfilze, Bipolarplatten, Flussrahmen mit Dichtungen) sowie eine automatisierte Montage der Stacks mittels Stapelroboter konzipiert und als Versuchsanlage aufgebaut und erprobt. Desweiteren dienten Prototypen-Stacks und Rückläufer als Versuchsobjekte für die Konzeption und Entwicklung von Recycling- und Reinigungsverfahren für die Stack-Komponenten – dem zweiten Schwerpunkt des Vorhabens. Parallel zu den Tätigkeiten von Schmalz entwickelte GfE Verfahren und Methoden zur Reinigung, Aufbereitung und Wiederverwendung von Vanadium-Elektrolyt-Lösungen.
Die Ergebnisse des Fördervorhabens „ReFuR“ unterstützen eine kosteneffiziente Fertigung von Redox-Flow-Batteriestacks und tragen damit entscheidend zu einer verstärkten Etablierung dieser Batterietechnologie im Markt für stationäre Energiespeicher bei. Durch den zweiten Arbeitsschwerpunkt – Konzeption und Entwicklung von Recyclingverfahren für Stacks, deren Komponenten und Elektrolyten – wird dem Ziel einer nachhaltigen, Kreislaufwirtschaft orientierten Batterieproduktion Rechnung getragen.The objective of the funding project was the development and demonstration of automated production processes for redox flow
battery stacks as well as the conceptual development of methods and processes for cleaning and recycling the stack components
and the vanadium sulphuric acid electrolyte used in the batteries. The project was divided into five work packages, four on the topic of production, which were handled by J. Schmalz GmbH, and one on the topic of recycling stack components and electrolytes, which was implemented on an interdisciplinary basis between the joint partners Schmalz and GfE Metalle und Materialien GmbH.
One focus was the cost-efficient production of the energy converter units with a high degree of automation. To this end, Schmalz designed handling solutions for all stack components (membrane, electrode felts, bipolar plates, flow frame with seals) as well as
automated assembly of the stacks using stacking robots and set them up and tested as a test facility. Furthermore, prototype stacks and returns served as test objects for the design and development of recycling and cleaning processes for the stack components - the second focus of the project. Parallel to Schmalz's activities, GfE developed processes and methods for cleaning,
processing and reutilising vanadium electrolyte solutions.
The results of the ‘ReFuR’ funding project support the cost-efficient production of redox flow battery stacks and thus make a decisive contribution to the increased establishment of this battery technology on the market for stationary energy storage
systems. The second focus of the project - the design and development of recycling processes for stacks, their components and
electrolytes - takes into account the goal of sustainable, circular economy-orientated battery production
