动力电池的清洗及清洗剂回收的方法与系统与流程

本发明涉及电池清洗及清洗剂回收技术领域，特别是涉及一种动力电池的清洗及清洗剂回收的方法与系统。

背景技术：

随着移动电能的储存、智能监控和驱动技术的日益成熟，电动汽车的安全性和实用性也大大提高，出于经济利益的考量，越来越多的用户选择了更环保的电动汽车，与此同时带动了大容量铝壳动力电池的快速发展，电池的外观和安全问题越来越被重视。对电池表面进行清洗不仅可以提高电池的外观效果，也可以提高电池壳体的寿命和安全性。但是，传统动力电池的清洗方法存在不经济和环保的缺陷，同时清洗剂不能实现有效回收。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能实现封闭式清洗且对清洗剂进行有效回收的动力电池清洗及清洗剂回收方法。

一种动力电池清洗及清洗剂回收方法，包括以下步骤：

将所述动力电池固定在清洗腔内；

对所述清洗腔抽真空；

用所述清洗剂对所述动力电池进行清洗；

回收所述清洗腔内的混合废液，将所述混合废液先蒸发后冷凝得到新液态清洗剂；

回收所述清洗腔内的混合废气，将所述混合废气冷凝得到新液态清洗剂。

在其中一个实施例中，清洗剂采用喷淋的方式对动力电池进行清洗。

在其中一个实施例中，所述混合废液包括液态的清洗剂、残渣以及电解液，通过流体泵对混合废液进行抽取回收，在流体泵工作的同时，往所述清洗腔内通干燥空气，所述流体泵抽取的混合废液流经蒸发器，并在所述蒸发器中使液态的清洗剂转化为气态清洗剂，再通过冷凝器转化为所述新液态清洗剂；所述蒸发器中的残渣及电解液从蒸发器中排出。

在其中一个实施例中，所述蒸发器中的温度低于所述电解液的沸点且高于所述液态清洗剂的沸点。

在其中一个实施例中，往所述清洗腔内通加热的干燥空气，同时通过气泵对所述混合废气进行回收，所述混合废气包括气态清洗剂和干燥空气，所述混合废气流经所述冷凝器，所述冷凝器将所述气态清洗剂转化为新液态清洗剂。

在其中一个实施例中，对所述混合废气进行回收后，还包括对所述清洗腔重新抽真空和解除所述清洗腔内的真空状态的步骤。

本发明还提供一种动力电池的清洗及清洗剂回收的系统，包括：

清洗装置，包括清洗腔，以及与所述清洗腔连接的清洗管路；

抽真空装置，包括与清洗腔连接的抽真空管路，以及设置在抽真空管路上的真空泵和第一气体阀；

混合废液回收装置，包括与所述清洗腔连接的干燥空气管路和废液回收管路，所述废液回收管路还连接有蒸发器和冷凝器；

混合废气回收装置，包括与所述清洗腔连接的热风管路和废气回收管路，所述废气回收管路还连接冷凝器。

在其中一个实施例中，所述废液回收管路与所述废气回收管路连接同一个冷凝器。

在其中一个实施例中，所述清洗装置包括支架，所述支架的底部设置有平移部件，所述支架的顶部通过顶升部件连接有保护盖，所述清洗腔的底部设置有承载所述动力电池的支撑板，所述清洗腔的两侧安装有用于横向固定所述动力电池的定位部件。

在其中一个实施例中，所述平移部件和顶升部件均为气缸，所述定位部件包括无杆气缸以及与所述无杆气缸连接的定位夹爪。

本发明提供的一种动力电池的清洗及清洗剂回收的方法与系统，由于在密闭真空的环境下对动力电池进行清洗，提高了动力电池的外观效果和使用寿命；也减少了气态清洗剂的泄漏，继而减少了清洗剂的总体用量，进一步避免了因泄漏而导致工作环境的污染；同时对清洗完毕后的清洗剂进行回收，该方法与系统实现了动力电池清洗的高效性、环保性和经济性三者的统一。

附图说明

图1为动力电池清洗及清洗剂回收方法的流程图；

图2为动力电池清洗及清洗剂回收系统的结构示意图；

图3为清洗装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图3,一种动力电池清洗及清洗剂回收方法，包括以下步骤：

s100：首先将动力电池400固定在密闭的清洗腔300内。

s200：通过真空泵对所述清洗腔300抽真空。使清洗剂对动力电池400的清洗在真空的环境中进行。

s300：用清洗剂对动力电池400进行清洗。该清洗剂容易挥发，但湿润系数高，清洗能力强，挥发的气态清洗剂也不会对臭氧层构成破坏，常温下用明火不易点燃，且清洗过程中不会对动力电池400产生腐蚀作用,非常适合动力电池400的清洗。

s400：回收清洗腔300内的混合废液，将混合废液先蒸发后冷凝得到新液态清洗剂。

s500：回收清洗腔300内的混合废气，将混合废气冷凝得到新液态清洗剂。

s600：解除清洗腔300内的真空状态。

上述的新液态清洗剂均为经回收后可重新利用的清洗剂。

动力电池400在横向上和竖向上均于清洗腔300内进行准确定位，接着对清洗腔300抽真空，保证后续动力电池400的整个清洗过程在真空密闭的环境中进行，避免挥发的气态清洗剂从清洗腔300中溢出以对周边工作环境构成污染，保证挥发的气态清洗剂仍然全部保留在清洗腔300内，提高清洗剂的清洗利用率和回收利用率。抽真空完毕后，通过第一流体泵120a抽取液态的清洗剂对清洗腔300内的动力电池400喷淋一定时间，以保证动力电池400的清洗效果，满足质量和安全等方面的要求。

具体的，清洗剂通过喷淋的方式对动力电池400进行清洗，首先通过第一流体泵120a对清洗剂进行加压，清洗剂经过高压软管连接有喷嘴，清洗剂经过喷嘴会产生一定的雾化效果，雾化后的清洗剂能全面且均匀的覆盖整个动力电池400的表面，再加上其自身的强渗透性能，可以对动力电池400的外壳进行高质量的清洗，提高电池的外部观感、使用寿命和安全性能。

动力电池400清洗完毕后，接着进入清洗剂的回收阶段。此时，清洗腔300内含有从动力电池400上清洗下来的残渣、电解液、液态清洗剂以及已挥发形成的气态清洗剂。所谓对清洗剂的回收，也就是在与残渣、电解液分离的基础上，对清洗腔300内的液态和气态的清洗剂进行回收并生成新液态清洗剂，以便循环利用，同时避免环境污染。

液态的清洗剂、残渣以及电解液混合在一起形成混合废液，对清洗腔300中液态的清洗剂进行回收，就必须将液态的清洗剂从混合废液中单独分离出来。首先，通过第二流体泵130a对清洗腔300中的混合废液进行抽取，这样基本实现了大颗粒残渣与液体的分离。因而该第二流体泵130a抽取的混合废液中含有小颗粒残渣、液态清洗剂和电解液。当第二流体泵130a抽取混合废液的同时，往清洗腔300内通干燥空气，干燥空气能避免水分进入混合废液中，同时减低清洗腔300中的真空度，防止背压现象产生，保证混合废液顺利从清洗腔300中排出。排出后的混合废液先流经蒸发器120c。为保证电解液不气化，使液态清洗剂全部气化，从而实现液态清洗剂与电解液的完全分离，蒸发器120c中的温度低于电解液的沸点且高于液体清洗剂的沸点。通过蒸发器120c对混合废液蒸发足够长时间后，小颗粒残渣及电解液将停留在蒸发器120c中。液态清洗剂在蒸发器120c中转化形成的气态清洗剂再输入冷凝器200，通过凝固的作用，冷凝器200将气态清洗剂转化为可重新利用的新液态清洗剂。

液态的清洗剂回收完成后，接着对清洗腔300中气态的清洗剂进行回收。首先通过热风机160a往清洗腔300内鼓入加热的干燥空气，同时开启第四气泵140a。因此，清洗腔300中的混合废气包括气态清洗剂和干燥空气，该干燥空气包括抽取混合废液时往清洗腔300中输入的干燥空气、以及热风机160a往清洗腔300内鼓入的加热的干燥空气。热风机160a鼓入加热的干燥空气能提高清洗腔300内的气体压强，确保第四气泵140a对混合废气实现最大限度的抽取，同时对清洗后的动力电池400进行干燥。为使气态清洗剂与干燥空气有效分离，第四气泵140a将抽取的混合废气输入冷凝器200，冷凝器200将气态清洗剂转化为可重新利用的新液态清洗剂，同时，干燥空气从冷凝器200中排出，再将干燥空气输入至热风机160a的进气口进行循环利用，可以在抽取混合废液时将其输入清洗腔300中，从而可以重复利用。

最后，第四气泵140a对混合废气的抽取可能存在不彻底的现象，清洗腔300中尚存在未抽取殆尽的混合气体，此时，开启真空泵，真空泵将残余的混合废气输入至可溶解气态清洗剂的溶剂中，防止可能存在的浓度极低的气态清洗剂排放至大气中，避免环境污染。

由于在抽取残余混合废气的过程中开启了真空泵，此时清洗腔300内处于真空状态。再往清洗腔300中输入足量的干燥空气，解除清洗腔300中的真空状态，取出被清洗干净的动力电池400。由于在密闭真空的环境下对动力电池400进行清洗，同时对清洗完毕后的清洗剂进行全部回收。因此，在保证清洗质量的前提下，该方法提高了资源的利用率，同时避免环境污染。

参阅图2和图3，具体的，为实现上述清洗和回收方法，提供了一种动力电池400清洗及清洗剂回收的系统。该系统包括清洗装置、混合废液回收装置、混合废气回收装置和抽真空装置。清洗装置中设置有可以密闭的清洗腔300。被清洗的动力电池400定位在清洗腔300中待清洗。

清洗装置包括清洗腔300、清洗管路，清洗管路与清洗腔300连接，清洗管路包括有第一流体泵120a和第一流体阀120b。

混合废液回收装置包括与清洗腔300连接的干燥空气管路和废液回收管路，干燥空气管路中设置有第二气泵150a和第二气体阀150b，废液回收管路设置有第二流体泵130a与第二流体阀130b，废液回收管路还连接有蒸发器120c和冷凝器200。

混合废气回收装置包括与清洗腔300连接的热风管路、废气回收管路。热风管路包括热风机160a和第三气体阀160b，废气回收管路包括第四气泵140a和第四气体阀140b，废气回收管路还与废液回收管路中的冷凝器200连接，当然，除了与废液回收管路中的冷凝器200共用之外，也可以在废气回收管路中单独设置冷凝器200；抽真空管路还与废液回收管路中的冷凝器200共用，也可以单独设置冷凝器200。

抽真空装置包括与清洗腔300连接的抽真空管路，以及设置在抽真空管路上的真空泵和第一气体阀110b。在一实施例中，抽真空管路可以与冷凝器200连接。

系统工作时，首先利用抽真空装置将清洗腔300形成密封真空环境。具体的，打开第一气体阀110a，对清洗腔300抽真空，经过一定时间后，关闭真空泵和第一气体阀110a。

接着，利用清洗装置对动力电池400进行清洗。具体的，启动第一流体泵120a和第一流体阀120b，第一流体泵120a向清洗腔300中输入的液态清洗剂对动力电池400进行喷淋清洗，清洗完毕后，关闭第一流体泵120a和第一流体阀120b。

然后，利用混合废液回收装置对液态清洗剂进行回收。具体的，启动第二流体泵130a与第二流体阀130b，同时相应启动第二气泵150a和第二气体阀150b，在第二流体泵130a抽取混合废液的同时，第二气泵150a往清洗腔300中输入干燥空气，在蒸发器120c和冷凝器200的共同作用下，将第二流体泵130a抽取的混合废液中的液态清洗剂提取出来，转化为可重新利用的新液态清洗剂，经过设定时间后，关闭第二流体泵130a与第二流体阀130b，同时关闭第二气泵150a和第二气体阀150b。

再利用混合废气回收装置对气态清洗剂进行回收。具体的，启动热风机160a和第三气体阀160b、同时启动第四气泵140a和第四气体阀140b，第四气泵140a将抽取清洗腔300中的混合废气，将混合废气输入冷凝器200，使混合废气中的气态清洗剂转化为可重新利用的新液态清洗剂，经过一定时间后，关闭热风机160a和第三气体阀160b、第四气泵140a和第四气体阀140b。

通过向清洗腔300鼓入加热干燥空气并将混合废气抽取至冷凝器200一定时间后，即使清洗腔300中仍有气态清洗剂，其浓度也会很低。然而，为进一步清除残留在清洗腔300中的具有极低浓度的气态清洗剂的混合废气，还可利用抽真空装置将清洗腔300中重新形成真空环境。具体的，开启真空泵和第一气体阀110a，真空泵抽取清洗腔300中的残余的混合废气，使残余混合废气输入至可溶解气态清洗剂的溶剂中，避免气态清洗剂污染环境。

最后，启动第二气泵150a和第二气体阀150b，往清洗腔300中输入干燥空气，解除清洗腔300中的真空状态，取出清洗完毕的动力电池400。可以理解，若利用混合废气回收装置对气态清洗剂进行回收后不再采用抽真空装置清除极低浓度的气态清洗剂，则该解除真空状态的步骤也可省略，从而在利用混合废气回收装置对气态清洗剂进行回收的步骤之后直接取出动力电池400。

具体的，参阅图3，清洗装置包括支架320，支架320的底部设置平移部件310，在平移部件310的驱动下，支架320可以做横向往复移动。支架320的顶部安装有顶升部件330，顶升部件330连接有保护盖340，顶升部件330可以带动保护盖340做上下往复运动。清洗腔300的底部设置有支撑板，动力电池400放在支撑板上，清洗腔300的两侧设置有定位部件，定位部件有两个，定位部件可以对动力电池400进行横向定位。优选的，平移部件310和顶升部件330均为气缸，定位部件包括无杆气缸350以及与无杆气缸350连接的定位夹爪360。

当清洗动力电池400时，顶升部件330带动保护盖340向上运动，同时平移部件310带动支架320向远离清洗腔300的方向运动，此时，将动力电池400放置在支撑板上，首先，无杆气缸350驱动定位夹爪360对动力电池400进行横向精确定位。其次，平移部件310带动支架320靠近清洗腔300，使顶升部件330位于清洗腔300的正上方。再次，顶升部件330驱动保护盖340遮盖清洗腔300的上端开口，实现对清洗腔300的密封，同时也对动力电池400的正负极柱进行保护。最后，因为保护盖340和支撑板已经实现对动力电池400的可靠固定，无杆气缸350驱动定位夹爪360远离动力电池400，使定位夹爪360不接触动力电池400，也避免定位夹爪360对清洗剂可能产生的阻挡作用，使得喷出的清洗剂全面覆盖整个动力电池400，保证清洗效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。