一种锂电池和锂电池模组破碎方法技术

本发明专利技术公开一种锂电池和锂电池模组破碎方法，包括如下步骤：1)开启气体保护装置，向破碎箱内通入阻燃气体，降低氧气浓度；2)当破碎箱内部氧气浓度降低至16％以下时，将电池放置到送料机构上，启动送料机构；3)将锂电池和锂电池模组运送至破碎箱，进行拆解破碎；4)当氧气浓度≤4％时，关闭气体保护装置，停止通入阻燃气体，在氧气浓度≥15.5％时，开启气体保护装置，通入阻燃气体；5)锂电池和锂电池模组破碎后，排出至物料接收装置，进行下一工序；6)生产结束后停止阻燃气体通入，废气排放通道尽快将破碎箱中废气排出，使氧气浓度回复正常。本发明专利技术实现无需放电即可对锂电池和锂电池模组破碎拆解，保证人员安全，同时大大的提高了工作效率。

A lithium-ion battery and lithium battery module crushing method

The invention discloses a lithium battery and lithium battery module breaking method, which comprises the following steps: 1) opening a gas protection device, passing a blocking gas into the crushing box to reduce the oxygen concentration; 2) placing the battery on the feeding mechanism when the oxygen concentration in the crushing box is reduced to less than 16%, and starting the feeding mechanism; 3) placing the lithium battery on the feeding mechanism; The lithium battery module is transported to the crushing box for dismantling and crushing; 4) When the oxygen concentration is less than 4%, the gas protection device is closed, and the blocking gas is stopped. When the oxygen concentration is more than 15.5%, the gas protection device is turned on and the blocking gas is turned on; 5) After the lithium battery and the lithium battery module are crushed, they are discharged to the material receiving device and are fed into the material receiving device. The next process; 6) Stop the inflammable gas entering after the end of production, the exhaust gas discharging channel will expedite the exhaust gas from the crushing box as soon as possible, so that the oxygen concentration returns to normal. The invention can break and dismantle the lithium battery and the lithium battery module without discharging, ensure the safety of personnel, and greatly improve the work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池和锂电池模组破碎方法
本专利技术涉及锂电池和锂电池模组破碎
，特别是涉及一种锂电池和锂电池模组破碎方法。
技术介绍
锂电池因其能量密度高、工作电压大、无记忆效应和循环寿命长等优点，被广泛应用于日常生活中，例如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等各种电子产品中，也是电动汽车首选的轻便高能动力电源。但锂电池报废后，常常会给环境和人体健康带来一定的危害，并且造成资源浪费；对废旧锂电池的资源化和无害化回收利用迫在眉睫。随着社会的发展和科技的发展，锂电池的应用越来越普遍，尤其是动力锂电池和锂电池模组，随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量动力锂电池和锂电池模组面临报废的问题。但是根据中国汽车技术研发中心的统计，我国报废电池的回收率不足2％，而废旧锂离子电池中含有大量可利用资源，例如铝、铜等有价金属以及石墨、正极材料等，动力电池里中还含有镍、钴、锰、锂等重金属材料和电解液，一旦废旧电池不能得到有效处理，不仅会造成资源浪费，还会对环境造成严重污染。锂电池尤其是动力锂电池和锂电池模组在无保护下破碎时，由于内部短路后在有限的空间内聚集了大量能量，导致有限的内部空间的温度瞬间升高，达到了电解液燃点，引燃电解液，同时动力电池的内部可燃物料被电解液引燃，引起着火。目前的动力电池分为磷酸铁锂电池和三元电池，磷酸铁锂电池中磷酸铁锂材料涂布于正极铝箔表面，在动力电池内部短路后，升温至900℃左右时，磷酸铁锂材料会发生分解反应，导致正极材料失效。三元电池中三元材料涂布于正极铝箔表面，在动力电池内部短路后，升温至300℃左右时，三元材料会发生分解并释放部分氧气，伴随这温度升高超过电解液的燃烧时，分解产生的氧气参与助燃，在有限的空间内会产生气爆，导致正极材料失效和电池内部的组件损坏或燃烧。目前废旧动力电池回收时破碎前的方法及破碎方法有以下几步：一、先对废旧电池进行放电处理；二、将废旧电池切割分离电芯、外壳；三、废旧电池破碎前进行热解处理去除电解液、隔膜等物质；四、破碎热处理后的电芯；五、对破碎的物料进行原材料分离。以上方法有以下缺点：一、废旧电池进行放电时容易发生环境污染、火灾和爆炸，二、电芯堆积转移过程中有着火的危险，同时还有电解液外泄污染空气的危害；破碎前的热解处理消除隔膜，增大了污染物的排放量；三、废旧电池切割分离时精度很难以掌控，容易引起火灾，同时仅仅适用方形电池，不适用于其他电池，局限性强。因此，针对现有技术中锂电池尤其是动力锂电池和锂电池模组破碎过程中所存在的上述缺点，提供一种锂电池和锂电池模组破碎方法，成为现在亟待解决技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂电池和锂电池模组破碎方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了对锂电池和锂电池模组免放电破碎拆解，全自动的破碎拆解设备保证人员安全，同时大大的提高了工作效率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种锂电池和锂电池模组破碎方法，包括如下步骤：1)开启气体保护装置，向破碎箱内通入阻燃气体，降低氧气浓度；2)当破碎箱内部氧气浓度降低至16％以下时，将锂电池和锂电池模组放置到送料机构上，启动送料机构；3)通过送料机构将锂电池和锂电池模组运送至破碎箱，进行拆解破碎；4)在电池破碎过程中，当氧气浓度≤4％时，关闭气体保护装置，停止通入阻燃气体，在氧气浓度≥15.5％时，再次开启气体保护装置，通入阻燃气体；5)锂电池和锂电池模组破碎后，排出至物料接收装置，进行下一工序。6)生产结束后停止阻燃气体通入，废气排放通道尽快将破碎箱中废气排出，使氧气浓度回复正常。优选的，所述步骤1)中的所述气体保护装置包括阻燃气体输送管道，所述阻燃气体输送管道与阻燃气罐连接，用于输送阻燃气体。优选的，所述步骤1)中，当氧气浓度≥21％时，只通入阻燃气体。优选的，所述步骤2)和3)中的送料机构采用绝缘输送机。优选的，在所述破碎箱的顶部设置进料箱，底部设置出料斗；通过绝缘输送机将电池输送至进料箱内，然后电池依靠自身重量进入破碎箱内进行破碎拆解，破碎完成后，由出料斗排出。优选的，在进料箱的进口处设置多道柔性挡帘，形成半封闭环境。优选的，所述步骤3)中在持续通入阻燃气体同时，废气排放管道打开，排出部分有害气体，使腔体内形成负压，防止有害气体泄露。优选的，所述步骤4)中在破碎过程中根据氧气浓度的变化，调节废气排放管道的排气流量。优选的，在所述进料箱内还设置应急消防装置，所述应急消防装置包括火焰探测器和灭火气体输送管道，所述灭火气体输送管道连接有灭火气罐，当火焰探测器检测到着火后，灭火气体输送管道开启，通入灭火气罐中的灭火气体进行灭火。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1、通过设置气体保护装置，通过通入阻燃气体，降低氧气浓度，防止锂电池和锂电池模组燃烧爆炸，提高安全性；2、通过设置有应急消防装置，检测到破碎系统内部着火后，能够及时通入灭火气体进行灭火，进一步提高安全性，实现锂电池和锂电池模组免放电破碎，提高工作效率；3、在进料箱上设置废气排放管道，能够将锂电池和锂电池模组破碎所产生的废气收集到废气处理系统中，避免污染环境，提高环保性能；4、在进料箱的进料口处设置多个柔性挡帘，形成半密闭空间，在对气体进行阻隔的同时，可使绝缘输送机穿过柔性挡帘伸入进料箱内，实现连续输送待破碎电池，提高工作效率；5、本专利技术锂电池和锂电池模组破碎方法可对不同种类的锂电池和锂电池模组进行破碎，适用性强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术锂电池和锂电池模组破碎系统的结构示意图；图2为本专利技术绝缘输送机的结构示意图；图3为本专利技术气体保护装置的结构示意图；图4为本专利技术应急消防装置的结构示意图；其中，1、绝缘输送机，11、机架，12、挡格，13、挡裙，2、进料箱，21、柔性挡帘，3、破碎箱，31、支撑架，4、出料斗，5、废气排放管道，6、阻燃气体输送管道，61、阻燃气罐，7、氧气浓度检测仪，8、火焰探测器，9、灭火气体输送管道，91、灭火气罐。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种锂电池和锂电池模组破碎方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了对锂电池和锂电池模组免放电破碎拆解，全自动的破碎拆解设备保证人员安全，同时大大的提高了工作效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。首先，本专利技术提供一种锂电池和锂电池模组破碎系统，如图1所示，包括进料箱2、破碎箱3、出料斗4和送料机构，进料箱2的进口与送料机构连接，进料箱2的出口与破碎箱3的顶部连接；破碎箱3内设置有用于破碎电池的破碎装置，破碎箱3的底部与出料斗4连接；进料箱2上连接有废气排放管道5，废气排放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池和锂电池模组破碎方法，其特征在于：包括如下步骤：1)开启气体保护装置，向破碎箱内通入阻燃气体，降低氧气浓度；2)当破碎箱内部氧气浓度降低至16％以下时，将锂电池和锂电池模组放置到送料机构上，启动送料机构；3)通过送料机构将锂电池和锂电池模组运送至破碎箱，进行拆解破碎；4)在电池破碎过程中，当氧气浓度≤4％时，关闭气体保护装置，停止通入阻燃气体，在氧气浓度≥15.5％时，再次开启气体保护装置，通入阻燃气体；5)锂电池和锂电池模组破碎后，氧气浓度为15.5‑4％时，排出至物料接收装置，进行下一工序；6)生产结束后停止阻燃气体通入，废气排放通道将破碎箱中废气排出，使氧气浓度回复正常。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池和锂电池模组破碎方法，其特征在于：包括如下步骤：1)开启气体保护装置，向破碎箱内通入阻燃气体，降低氧气浓度；2)当破碎箱内部氧气浓度降低至16％以下时，将锂电池和锂电池模组放置到送料机构上，启动送料机构；3)通过送料机构将锂电池和锂电池模组运送至破碎箱，进行拆解破碎；4)在电池破碎过程中，当氧气浓度≤4％时，关闭气体保护装置，停止通入阻燃气体，在氧气浓度≥15.5％时，再次开启气体保护装置，通入阻燃气体；5)锂电池和锂电池模组破碎后，氧气浓度为15.5-4％时，排出至物料接收装置，进行下一工序；6)生产结束后停止阻燃气体通入，废气排放通道将破碎箱中废气排出，使氧气浓度回复正常。2.根据权利要求1所述的锂电池和锂电池模组破碎方法，其特征在于：所述步骤1)中的所述气体保护装置包括阻燃气体输送管道，所述阻燃气体输送管道与阻燃气罐连接，用于输送阻燃气体。3.根据权利要求2所述的锂电池和锂电池模组破碎方法，其特征在于：所述步骤1)中，当氧气浓度≥21％时，只通入阻燃气体。4.根据权利要求1所述的锂电池和锂电池模组破碎方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕玉辉，董国军，张艳成，
申请(专利权)人：哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23