一种焊接电池模组拆解回收流程

技术领域

本发明涉及电池模组拆解回收技术领域，具体为一种焊接电池模组拆解回收流程。

背景技术

随着新能源汽车市场的快速发展，汽车动力锂电池的使用越来越广泛。然而，随着动力电池在生命周期内的使用，当动力电池性能衰减到80％以下时，它们往往不能满足汽车动力的持续性输出，因此退役不再用于动力输出，可以进行拆解，分档后，用于后续储能或者其他场景，避免被废弃或放置在仓库中，造成资源浪费，而且可能对环境造成危害。因此，无论是对动力电池的梯次利用，还是对拆解再利用，对经济、资源、安全和碳排放都具有重大意义。

现已公开授权的相关领域的专利，如授权号为CN213059092U的专利文件，公开了一种电池包处理回收产线，该电池包处理回收产线包括：输送单元，呈预设形状设置，用于对待回收的电池包进行输送；复数个工位区，沿所述输送单元的输送方向依次设置，用于对所述电池包依次进行不同的回收处理操作从而分别从所述电池包上取下对应的零部件。通过此回收产线，最终由相关人员对正负极片、电解液、隔膜等相应处理，实现电池包的充分拆解与回收。

上述专利中并无由梯次利用模组到电芯的全生产工序流程的公开，以及拆解过程中参数的确定，具体包括模组极片铣削时铣刀材质的适配设置，切削进给量，切削力，铣刀转速中的一种或多种，也没有具体拆解回收前的处理准备工序的描述，且最终得到的处置成品为可回收利用的大多是拆解后的电芯原材料，通过物理或者化学性能，进行材料级别的回收，没有对电芯容量分档，压差筛选，不能实现后续直接成组利用，影响后续生产效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种焊接电池模组拆解回收流程，具备高效率拆解和方便后续成组利用的优点，解决了现有的电池包处理回收方式实用性差效率不高的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊接电池模组拆解回收流程，包括以下步骤：S1：模组前处理：保留保证模组结构整体强度相关部件，拆除阻碍极片铣削的，可能导致模组短路等安全性问题的部件，之后对模组极片表面进行擦拭、清洁；S2：模组极片圆形铣覆：利用数控加工中心，模组定位夹紧工装，通过选择与极片材质、厚度相适配的铣削参数，包括：铣刀材质，切削进给量，切削力，铣刀转速中的一种或多种，对焊接在模组上的极片进行祛除，在铣削的同时，需要对铣削屑进行收集处理，避免铣削屑对模组极片间搭接，从而造成短路损伤；S3：模组铣覆后处理(电芯铣覆前处理)：拆解打包带，对铣削极片后的模组进行汇流极片拆除，铝屑吸附除杂；整理回收电芯间隔片，之后对电芯进行分离；S4：电芯极柱铣覆：将拆解出的电芯，放入适配设置的电芯铣覆夹紧工装内，通过工装定位，更换适配电芯极柱铣覆适用的铣刀，选择相适配的铣削参数，精铣极柱上残留的极片；S5：电芯筛选工序：对铣覆下线的电芯，进行筛选，将废旧动力电池组拆解分选后可利用的单体电芯进行分容成组，以便重组梯次利用。

优选的：所述S1中模组结构整体强度相关部件主要包括：在机械结构上，保留模组打包带，电芯间双面胶，隔片，前后端盖板等；可能导致模组短路等安全性问题的部件，主要包括：上盖板，采集线束/FPC线路板。

优选的：所述S2中通过模组定位夹紧工装的设置，一次性可以处理一个或者多个模组，并且保证模组定位精度。

优选的：所述S2中通过对于极柱材质的，极柱尺寸的适配设置，优选的铣刀材质为N类，铣刀类型优选为四立刃铣刀，铣刀直径介于Φ30mm-Φ35mm之间；此步骤，总铣覆深度根据极片厚度适配设置，对于2mm厚度的极片，总铣覆深度约为1.8-1.9mm。

优选的：所述S3中对于拆解下来的汇流极片，隔片，打包带，前后端板等，可以进行物理回收。

优选的：所述S4中通过对于极柱材质的，极柱尺寸的适配设置，优选的铣刀材质为N类，铣刀类型优选为面铣刀，铣刀直径介于Φ16mm-Φ20mm之间；通过工装夹具的设置，一次性可铣覆一支或者多支电芯；经过步骤4，使极柱表面粗糙度位于Ra3.2-Ra6.4之间，此步骤总铣覆深度约为0.1-0.2mm，可以分一次或者多次铣覆。

优选的：所述S5中筛选值至少包括电池单体电芯的放电容量，开路电压值，电芯DCIR，恒流充入比，为衡量在服役较长时间后退役电池的电性能，适配设置对于电芯压降K值的考量，静置时间根据实际电芯适配设置。

优选的：经过所述S5后，最终拆解出单体电芯，可以用于：新能源低速电动车电池组、电动两轮/三轮车动力电池组、储能用电池组和其他电动工具动力电池，且，通过所述的步骤5的筛选，可以直接用于模组成组以及焊接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种焊接电池模组拆解回收流程，具备以下有益效果：

本发明具备高效率拆解和方便后续成组利用的优点，根据本发明实施的动力电池组拆解回收梯次利用方法，采用废旧新能源电池组检测分选技术、重新分容重组梯次利用技术，可以规范的实现废旧电池回收再梯次利用效果，具有回收效率高、节能环保、无二次污染等特点，废旧锂电池有价组分回收利用率达到90％以上。

本专利默认最小可拆解单元为单个电芯，后对单个电芯进行性能筛选，分容配组，具体包括单个电芯放电容量，电压、内阻，恒流充入比，K值中的一种或者多种，从而得到可梯次利用的批量单体电芯，整体电芯回收利用率在90％以上，得到的成品电芯可直接用于模组焊接，无需再次电芯配组，大大提升了电芯再利用，再焊接时的生产效率，解决了现有的电池包处理回收方式实用性差效率不高的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参阅图1，一种焊接电池模组拆解回收流程，包括以下步骤：

S1：模组前处理：保留保证模组结构整体强度相关部件，拆除阻碍极片铣削的，可能导致模组短路等安全性问题的部件，之后对模组极片表面进行擦拭、清洁,所用工装为专用夹钳，所用仪器为万用表，辅料为工业酒精、工业擦拭布；S2：模组极片圆形铣覆：利用数控加工中心，模组定位夹紧工装，通过选择与极片材质、厚度相适配的铣削参数，包括：铣刀材质，切削进给量，切削力，铣刀转速中的一种或多种，对焊接在模组上的极片进行祛除，在铣削的同时，需要对铣削屑进行收集处理，避免铣削屑对模组极片间搭接，从而造成短路损伤，所用设备为数控加工中心、适配刀具、刀柄、工业吸尘器，所用仪器为游标卡尺，辅料为工业酒精、工业擦拭布；S3：模组铣覆后处理(电芯铣覆前处理)：拆解打包带，对铣削极片后的模组进行汇流极片拆除，铝屑吸附除杂；整理回收电芯间隔片，之后对电芯进行分离，所用设备为工业吸尘器，所用工装为专用夹钳；S4：电芯极柱铣覆：将拆解出的电芯，放入适配设置的电芯铣覆夹紧工装内，通过工装定位，更换适配电芯极柱铣覆适用的铣刀，选择相适配的铣削参数，精铣极柱上残留的极片，所用设备为数控加工中心、适配刀具、刀柄、工业吸尘器、空气压缩机，所用工装为电芯铣覆夹紧工装(顶升气缸，浮动接头，调压阀)、除杂装置；S5：电芯筛选工序：对铣覆下线的电芯，进行筛选，将废旧动力电池组拆解分选后可利用的单体电芯进行分容成组，以便重组梯次利用，所用设备为电芯分容柜、打码机，所用工装为电芯夹紧工装、测试铜探针、K值检测工装，所用仪器为万用表、内阻测试仪和扫码枪。

实施例二

参阅图1，一种焊接电池模组拆解回收流程，包括以下步骤：

S1：模组前处理：保留保证模组结构整体强度相关部件，主要包括：在机械结构上，保留模组打包带，电芯间双面胶，隔片，前后端盖板等；可能导致模组短路等安全性问题的部件，主要包括：上盖板，采集线束/FPC线路板，拆除阻碍极片铣削的，可能导致模组短路等安全性问题的部件，之后对模组极片表面进行擦拭、清洁；S2：模组极片圆形铣覆：利用数控加工中心，模组定位夹紧工装，一次性可以处理一个或者多个模组，并且保证模组定位精度，通过选择与极片材质、厚度相适配的铣削参数，包括：铣刀材质，切削进给量，切削力，铣刀转速中的一种或多种，对焊接在模组上的极片进行祛除，在铣削的同时，需要对铣削屑进行收集处理，避免铣削屑对模组极片间搭接，从而造成短路损伤，通过对于极柱材质的，极柱尺寸的适配设置，优选的铣刀材质为N类，铣刀类型优选为四立刃铣刀，铣刀直径介于Φ30mm-Φ35mm之间；此步骤，总铣覆深度根据极片厚度适配设置，对于2mm厚度的极片，总铣覆深度约为1.8-1.9mm；S3：模组铣覆后处理(电芯铣覆前处理)：拆解打包带，对铣削极片后的模组进行汇流极片拆除，拆解下来的汇流极片，隔片，打包带，前后端板等，可以进行物理回收，铝屑吸附除杂；整理回收电芯间隔片，之后对电芯进行分离；S4：电芯极柱铣覆：将拆解出的电芯，放入适配设置的电芯铣覆夹紧工装内，通过工装定位，更换适配电芯极柱铣覆适用的铣刀，选择相适配的铣削参数，精铣极柱上残留的极片，通过对于极柱材质的，极柱尺寸的适配设置，优选的铣刀材质为N类，铣刀类型优选为面铣刀，铣刀直径介于Φ16mm-Φ20mm之间；通过工装夹具的设置，一次性可铣覆一支或者多支电芯；经过步骤4，使极柱表面粗糙度位于Ra3.2-Ra6.4之间，此步骤总铣覆深度约为0.1-0.2mm，可以分一次或者多次铣覆；S5：电芯筛选工序：对铣覆下线的电芯，进行筛选，筛选值至少包括电池单体电芯的放电容量，开路电压值，电芯DCIR，恒流充入比，为衡量在服役较长时间后退役电池的电性能，适配设置对于电芯压降K值的考量，静置时间根据实际电芯适配设置，将废旧动力电池组拆解分选后可利用的单体电芯进行分容成组，以便重组梯次利用，最后拆解出单体电芯，可以用于：新能源低速电动车电池组、电动两轮/三轮车动力电池组、储能用电池组和其他电动工具动力电池，且，通过所述的步骤5的筛选，可以直接用于模组成组以及焊接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。