一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法
【专利摘要】一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，包括以下步骤：①启动机械切割设备，机械切割设备设置有惰性气体保护装置，通入惰性气体，惰性气体的输出压力为500kPa-10000kPa；②输出惰性气体10-30min后，切除软包电池相邻两边的粘结处，剥离外壳，取出电池芯；③沿着电池芯的一边，缓慢平行推进1cm~15cm后，进行切割，将电池切割成1cm~15cm的长方条，推进过程保持电池芯原形状、长方条不散落；④将电池整体调换至与③中切割方向垂直，缓慢平行推进1cm~15cm，进行切割，将电池切割成长方形碎片。本发明采用惰性气体保护，无需放电预处理，节省批量处理时间，更安全。
【专利说明】—种用于软包动力锂电池的切割破碎方法
【技术领域】
[0001]本
【发明内容】
属于废旧电池回收处理【技术领域】，具体涉及一种用于软包动力锂电池 的切割破碎预处理方法。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车的推广与使用，报废的动力电池越来越多；随之而来的问题是废旧 动力电池的回收与处理。电动汽车用动力电池中含有铅、镍、钴、锂等金属材料和电解液，因 此，废动力电池是一种宝贵的城市矿产。一旦废弃的电池不能得到有效地回收处理，不仅造 成资源的浪费，也会对环境产生一定的污染。因此，必须对废旧动力电池进行回收处理。
[0003]动力电池以外壳材质分类为:钢壳、铝壳、铝塑软壳等,本发明方法主要针对外壳 为铝塑软壳的软包动力锂电池。在湿法回收中，对动力电池进行破碎，有利于提高后续提取 活性物质的效率及产物的纯度。中国专利申请CN102903985A(申请号为201210406015.9)、 CN102891345A (申请号为 201210404254.0)、CN102208706A (申请号为 201110113139.3) 等公开了对动力电池正极材料活性物质的回收，中国专利CNlO 1916889A (申请号为 201010253859.5)中提到将水系废旧锂离子电池剪切破碎后由去离子水处理，但都未具体 涉及剪切破碎方法。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种软包动力电池的切割破碎方法，可以简单、高效、安全的 对软包动力锂电池进行切割破碎。
[0005]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种用于软包动力锂电池的切 割破碎方法，包括以下步骤:
①启动机械切割设备，机械切割设备设置有惰性气体保护装置，通入惰性气体，惰性气 体的输出压力为500kPa-10000 kPa ；
②惰性气体输出10-30min后，切除软包电池相邻两边的粘结处，剥离外壳，取出电池
-1-H
心；
③沿着电池芯的一边，缓慢平行推进lcnTl5cm后，进行切割，将电池切割成lcnTl5Cm 宽的长方条，推进过程保持电池芯原形状、长方条不散落；
④将电池整体调换至与步骤③中切割方向垂直，缓慢平行推进lCnTl5cm，进行切割，将 电池切割成长方形碎片。
[0006]所述设置惰性气体保护装置是紧贴刀壁两侧设置导气管、每I米设置4飞个导气 管，或者在刀片两侧设置防护罩，或将机械切割设备整体放进隔离间。
[0007]所述机械切割设备是带全不锈钢、镶钢、镶合金钢、或镶高速钢刀的机械切割装置。
[0008]所述惰性气体是氮气、氩气或氦气。
[0009]所述软包动力电池是三元系动力锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂或钴酸锂类电池。[0010]本发明的有益效果是，I)惰性气体保护，无需放电预处理，节省批量处理时间，更 安全；2)可同时切割多块电池，便捷高效；3)直接分离外壳，避免增加后续回收步骤难度；
4)破碎电池芯大小可依据后续需求控制，如需进行正负极的磁性分离时，可切割成较小碎 片，使分离效果更彻底；如需酸法提取正极集流体时，可切割成稍大碎片，以减少正极集流 体的溶解，提高活性物质提取纯度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述紧贴机械切割设备刀壁两侧设置多个惰性气体输出导气管工 艺图；
图2是本发明所述机械切割设备刀片两侧设置防护罩的工艺图；
图3是本发明所述自动机械切割设备整体放进惰性气体隔离间的工艺图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合优选实施例对本发明方法做进一步详细说明，但本发明保护范围不限于 此。
[0013]实施例1
如图1，机械切割设备I为手动全不锈钢刀机械切割设备，刀片2长约I米，紧贴刀壁两 侧，每侧设置四个导气管3，由供气装置4进行惰性气体输出。按下述步骤将电池破碎:①手 动旋转转盘5抬起刀片，启动供气装置4，通入惰性气体氮气，气体输出压力控制在500kPa ；
②氮气输出IOmin后，手动旋转转盘5落下刀片，切除一块软包三元系动力锂电池相邻两 边的粘结处，剥离外壳，取出电池芯手动旋转转盘5抬起刀片2，沿着电池芯的一边，缓 慢平行推进1cm，手动旋转转盘5落下刀片，进行切割，将电池切割成Icm宽的长方条，如此 继续平行推进lcm、重复切割，直至将电池切割完全，推进过程保持电池芯原形状、长方条不 散落；④将电池整体调换至与步骤③中切割方向垂直，重复步骤③，缓慢平行推进，每推进 lcm，进行切割，将电池切割成碎片，切割完成后关闭供气装置4。
[0014]实施例2
如图2，机械切割设备I为自动机械切割设备，配备刀片2，刀片2为镶合金钢刀，刀片 2两侧设置防护罩6，将三块磷酸铁锂软包电池，通过开孔7放入，整齐堆叠。按下述步骤将 电池破碎:①启动自动机械切割设备和供气装置4，通入惰性气体氩气，气体输出压力控制 在5000kPa ;②氩气输出20min后，同时切除三块电池相邻两边的粘结处，分别剥离外壳，取 出电池芯，再次叠加堆放整齐；③三块电池芯整齐堆放，沿着电池芯的一边，缓慢平行推进， 每推进8cm、进行切割，将电池切割成8cm宽的长方条，推进过程保持电池芯原形状、长方条 不散落；④将电池整体调换至与步骤③中切割方向垂直，缓慢平行推进，每推进8cm、进行 切割，将电池切割成碎片，切割完成后关闭供气装置4。
[0015]实施例3
如图3，机械切割设备I为自动机械切割设备，自动机械切割设备整体放进隔离间8，由 供气装置4向隔离间8进行惰性气体供给。按下述步骤将电池破碎:①启动机械切割设备 I和供气装置4，通入惰性气体氦气，气体输出压力控制在IOOOOkPa ;②氦气输出30min后， 将六块锰酸锂软包电池，通过开孔7放入，整齐堆叠，开始切除六块锰酸锂软包电池相邻两边的粘结处，分别剥离外壳，取出电池芯，再次叠加堆放整齐沿着电池芯的一边，缓慢平 行推进，每推进15cm、进行切割，将电池切割成15cm宽的长方条，推进过程保持电池芯原 形状、长方条不散落；④将电池整体调换至与步骤③所述方向垂直，缓慢平行推进，每推进 15cm、进行切割，将电池切割成碎片，切割完成后关闭供气装置4。
【权利要求】
1.一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，其特征在于，包括以下步骤:①启动机械切割设备，机械切割设备设置有惰性气体保护装置，通入惰性气体，惰性气 体的输出压力为500kPa-10000 kPa ；②惰性气体输出10_30min后，切除软包电池相邻两边的粘结处，剥离外壳，取出电池芯。③沿着电池芯的一边，缓慢平行推进lcnTl5cm后，进行切割，将电池切割成lcnTl5Cm 宽的长方条，推进过程保持电池芯原形状、长方条不散落；④将电池整体调换至与步骤③中切割方向垂直，缓慢平行推进lCnTl5cm，进行切割，将 电池切割成长方形碎片。
2.如权利要求1所述的一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，其特征在于，所述 设置惰性气体保护装置是紧贴刀壁两侧设置导气管、每I米设置4飞个导气管，或者在刀片 两侧设置防护罩，或将机械切割设备整体放进隔离间。
3.如权利要求1所述的一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，其特征在于，所述 机械切割设备是带全不锈钢、镶钢、镶合金钢、或镶高速钢刀的机械切割装置。
4.如权利要求1所述的一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，其特征在于，所述 惰性气体是氮气、氩气或氦气。
5.如权利要求1所述的一种用于软包动力锂电池的切割破碎方法，其特征在于，所述 软包动力电池是三元系动力锂电池、磷酸铁锂电池、猛酸锂或钴酸锂类电池。
【文档编号】H01M10/54GK103500862SQ201310417823
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月15日 优先权日:2013年9月15日
【发明者】何睦, 王锋超, 唐国鹏, 李东梅, 赵光金 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院