废旧动力锂离子电池包放电装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种废旧动力锂离子电池包放电装置和方法，所述装置包括行吊装置、放电单元、放电池、储液池、放电液输送部件、残余放电液去除部件和阴干池，密封盖与放电笼连接形成放电单元。所述方法基于所述装置，废旧锂离子电池包被投入到放电单元的放电笼中，行吊装置上的机械抓手抓取密封盖，放电单元被机械抓手投入放电池中，将放电液由储液池注入放电池中，经过放电，再将放电液抽出放电池，将电池包表面残余液滴吹落，将放电单元移至阴干池，经过阴干后将放电单元移至电池包投放区进行电池包卸料。本发明专利技术具有操作简单，安全高效，自动化程度高，绿色环保等突出特点。

【技术实现步骤摘要】
废旧动力锂离子电池包放电装置和方法
本专利技术涉及对废旧的动力锂离子电池大规模放电的装置和方法，属于环境保护领域中的电子废弃物处理。
技术介绍
我国已经成为全球最大新能源汽车市场，2016年达到50万辆。随着电动汽车关键部件电池使用寿命逐渐到期，动力电池报废量也越来越大。预计到2030年，车用动力电池报废量将达101Gwh，报废动力电池量约116万吨。研究表明，锂离子的循环周期为500次左右，而在反复充放电过程中，锂离子电池的电极膨胀易堵塞活性物质，导致失活。然而报废的动力锂离子电池不同于其他电子废弃物，报废后的动力锂离子电池仍残余不定量的电量，若直接进行下一步的回收处理，如机械破碎等能量在剧烈碰撞之下可能会产生火花并存在引起爆炸、威胁安全等风险。当前国内外尚未有大批量回收处理废旧锂离子电池包的案例。对废旧的锂离子电池的少量回收处理的过程中，大多数采用NaCl溶液放电方法。如中国专利技术专利申请号CN201010510406.6，其提出了一种用于废旧锂离子电池湿式高效粉碎新工艺的流程，其中释放余电的过程是将待处理的废旧锂离子电池用5％NaCl溶液进行浸泡2h处理，通过盐水浸泡使余电自然释放。该放电体系将NaCl溶液进行电解，发生一系列反应，反应式如下：2H2O+2Na→2NaOH+H2H2O+Cl2→HCl+HClONaOH+HCl→NaCl+H2O2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2NaAlO2+HCl+H2O→Al(OH)3+NaCl通过上述反应式可以看出：该NaCl放电体系将会产生大量气体，放电过程也导致放电溶液呈较强的碱性。对废旧锂离子电池造成严重的腐蚀，使电解液泄漏，会产生大量烷烃、烯烃及碳酸二甲酯等有机气体及絮凝沉淀。该方法为开放式体系，在工业生产实践中会对工作环境的安全与操作人员的健康造成巨大威胁。中国专利技术专利CN201510293356.3，提供了一种将废旧锂离子电池的置于混合溶液的电解放电方法，混合溶液为NaSO4,K2SO4,NaNO3和KNO3等一种或两种以上饱和盐溶液任意比例与Na2CO3,K2CO3,NaOH和KOH中的一种或两种以上任意比例的混合物，调制pH值至10-12；该方法的放电溶液呈强碱性，易对锂离子电池的外壳进行腐蚀，电池内部的电解液泄露出来，造成污染性有机气体的产生，在工业生产实践中也会危害到工作人员的身体健康；同时该放电过程总持续时间为70h左右，放电过程漫长，放电效率很低，不利于工业应用。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种废旧动力锂离子电池包放电装置和放电方法，实现了对废旧动力锂离子电池包的全自动远程控制放电处理，操作简单、安全高效、自动化程度高，实现了对废旧动力锂离子电池的回收、再生和资源化处理。本专利技术的技术解决方案如下：根据本专利技术的第一方面，提供一种废旧动力锂离子电池包放电装置，包括：行吊装置、放电单元、放电池、储液池、放电液输送部件、残余放电液去除部件和阴干池；其中：所述行吊装置，用于将所述放电单元放到指定位置；所述放电单元，由放电笼以及位于所述放电笼上方的密封盖组成，所述放电笼内用于放置待放电废旧动力锂离子电池包；所述放电池，设置在所述行吊装置的下方，用于放置所述放电单元，所述放电池上方设置有若干槽孔，所述放电单元从所述槽孔进入所述放电池；所述放电液输送部件，连接所述放电池、所述储液池，所述储液池内储放放电液，所述放电液输送部件用于将所述放电液由所述储液池抽入到所述放电池或者将所述放电液由所述放电池抽回到所述储液池；所述残余放电液去除部件，用于将从所述放电池的放电液中出来后的废旧动力锂离子电池包表面残余放电液去除；所述阴干池，用于放电后所述放电单元的阴干。优选地，所述行吊装置上设置可移动的机械抓手，所述机械抓手用于抓取放电单元并带动放电单元移动。更优选地，所述密封盖下方通过磁力锁方式实现与放电笼连接以构成放电单元，和/或，所述密封盖上方以磁力锁方式连接所述机械抓手。优选地，所述密封盖的外沿大于所述放电池上的槽孔尺寸，所述放电笼的外沿小于所述槽孔尺寸，在将所述放电单元放置到所述放电池时，所述密封盖在所述放电池的所述槽孔上方，与所述密封盖连接的所述放电笼穿过所述槽孔进入所述放电池。优选地，所述残余放电液去除部件采用风机，所述放电池通过第一管道与所述风机连接，用于吹落废旧动力锂离子电池包表面残余放电液液滴；所述放电液输送部件分别通过第二管道、第三管道连接放电池、储液池。优选地，所述放电液输送部件采用磁力泵。优选地，所述装置进一步包括传感器，所述传感器用于检测放电液的流速、液位、压力、温度、ph值中一种或多种参数，用于判断所述放电液在所述放电池、所述储液池之间抽入、抽出中的状态。根据本专利技术的第二方面，提供一种基于上述装置的废旧动力锂离子电池包放电方法，所述方法包括：(1)将待放电废旧动力锂离子电池包放入放电笼，行吊装置上的机械抓手以磁力锁方式连接密封盖并将密封盖放置于放电笼上方，密封盖与放电笼通过磁力锁方式固定后连接成为放电单元，机械抓手将放电单元放置于放电池上的槽孔中，放电笼进入放电池；(2)放电单元进入放电池后，放电液输送部件将放电液由储液池抽入到放电池，静置放电；放电结束后，放电液输送部件将放电液由放电池抽入到储液池；(3)残余放电液去除部件在放电结束后启动，之后关闭残余放电液去除部件，启动机械抓手，使机械抓手与放电单元的密封盖连接，将放电单元提升出放电池并放置于阴干池；机械抓手与放电单元的密封盖脱开，机械抓手移动到密封盖存放区；(4)放电单元在阴干池阴干后，启动机械抓手将放电单元移至电池包投放区，解除密封盖与放电笼的连接，机械抓手将解除的密封盖移至密封盖存放区，待放电废旧动力锂离子电池包卸料。优选地，具有以下一种或多种特征：-在放电液输送部件将放电液由储液池抽入到放电池的过程中，通过放电液的流速与液位判断放电液的加入状态；-在静置放电过程中，通过对放电液的压力、温度、ph值、液位情况监测评估的放电过程。-在放电液输送部件将放电液由放电池抽入到储液池的过程中，通过放电液的液位检查判断放电液的抽出状态。优选地，所述放电液为硫酸亚铁，硫酸锰，硫酸钠中的一种或多种的混合物。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1)本专利技术通过行吊装置实现放电单元的移动，同时通过其他部分之间的协调，实现废旧动力锂离子电池包放电，具有自动化程度高、高效、无污染的特点，减少了环境污染，是针对大量有残余电量的废旧锂离子电池设计的高效且环保的放电装置和放电方法。2)进一步的，本专利技术优选机械手、密封盖、放电笼之间采用磁力锁连接方式，从而使得放电单元的抓取和移动便捷，可以实现废旧动力锂离子电池高效连续放电；3)进一步的，本专利技术中放电池、储液池、放电液输送部件之间相通，放电液通过放电液输送部件可以在放电池、储液池之间流通，能重复利用，节约成本，且控制方便，不会轻易外漏，有利于环保；4)进一步的，本专利技术采用中性化学放电体系快速安全的消除废旧锂离子电池中的余电，适用范围广，放电效率高，处理量高，易于工业应用。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一优选实施例的装置结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，包括：行吊装置、放电单元、放电池、储液池、放电液输送部件、残余放电液去除部件和阴干池；其中：所述行吊装置，用于将所述放电单元放到指定位置；所述放电单元，由放电笼以及位于所述放电笼上方的密封盖组成，所述放电笼内用于放置待放电废旧动力锂离子电池包；所述放电池，设置在所述行吊装置的下方，用于放置所述放电单元，所述放电池上方设置有若干槽孔，所述放电单元从所述槽孔进入所述放电池；所述放电液输送部件，连接所述放电池、所述储液池，所述储液池内储放放电液，所述放电液输送部件用于将所述放电液由所述储液池抽入到所述放电池或者将所述放电液由所述放电池抽回到所述储液池；所述残余放电液去除部件，用于将从所述放电池的放电液中出来后的废旧动力锂离子电池包表面残余放电液去除；所述阴干池，用于放电后所述放电单元的阴干。

【技术特征摘要】
1.一种废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，包括：行吊装置、放电单元、放电池、储液池、放电液输送部件、残余放电液去除部件和阴干池；其中：所述行吊装置，用于将所述放电单元放到指定位置；所述放电单元，由放电笼以及位于所述放电笼上方的密封盖组成，所述放电笼内用于放置待放电废旧动力锂离子电池包；所述放电池，设置在所述行吊装置的下方，用于放置所述放电单元，所述放电池上方设置有若干槽孔，所述放电单元从所述槽孔进入所述放电池；所述放电液输送部件，连接所述放电池、所述储液池，所述储液池内储放放电液，所述放电液输送部件用于将所述放电液由所述储液池抽入到所述放电池或者将所述放电液由所述放电池抽回到所述储液池；所述残余放电液去除部件，用于将从所述放电池的放电液中出来后的废旧动力锂离子电池包表面残余放电液去除；所述阴干池，用于放电后所述放电单元的阴干。2.根据权利要求1所述的废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，所述行吊装置上设置可移动的机械抓手，所述机械抓手用于抓取放电单元并带动放电单元移动。3.根据权利要求2所述的废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，所述密封盖下方通过磁力锁方式实现与放电笼连接以构成放电单元，和/或，所述密封盖上方以磁力锁方式连接所述机械抓手。4.根据权利要求1所述的废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，所述密封盖的外沿大于所述放电池上的槽孔尺寸，所述放电笼的外沿小于所述槽孔尺寸，在将所述放电单元放置到所述放电池时，所述密封盖在所述放电池的所述槽孔上方，与所述密封盖连接的所述放电笼穿过所述槽孔进入所述放电池。5.根据权利要求1所述的废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，所述残余放电液去除部件采用风机，所述放电池通过第一管道与所述风机连接，用于吹落废旧动力锂离子电池包表面残余放电液液滴；和/或，所述放电液输送部件分别通过第二管道、第三管道连接放电池、储液池。6.根据权利要求5所述的废旧动力锂离子电池包放电装置，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁兆梅，姚林朋，
申请(专利权)人：上海迅选智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31