一种连续密闭的动力电池放电系统的制作方法

本技术涉及新能源汽车动力电池放电，尤其是涉及一种连续密闭的动力电池放电系统。

背景技术：

1、据中国汽车工业协会统计数据显示，2022年我国新能源汽车持续爆发式增长，产销量分别为705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9％和93.4％，连续8年保持全球第一，预计2023年销量突破900万辆。当新能源汽车动力电池容量低于80％时，动力电池就无法满足电动汽车的要求，相关机构预测2023年退役动力电池将达60万吨，2028年后动力电池退役将进入巨量时代，预计每年退役动力电池量将达百万吨级，动力电池回收市场规模将超过1000亿元。

2、新能源汽车用动力电池的电压一般为380v以上，退役后残留的电量极易造成人身伤害，为了安全、高效的开展废旧动力电池回收利用工作，首先须对动力电池进行放电处理，放电至安全电压以下方可进行拆解。

3、新能源汽车的电池管理系统(bms)由车企自主研发，其通讯协议一般不对外开放，导致电池回收企业无法对电池包安全放电，需人工将电池包拆解成电池模块/电芯后再放电。目前废旧动力电池的放电方式主要包括物理放电法和化学放电法两种，物理放电方式包括回馈式放电、电子负载电阻放电、低温放电和穿刺放电法等；化学放电方式主要以氯化钠等盐溶液浸泡放电为主。

4、现有电池放电技术在动力电池回收企业中应用较多，但仍存在一些缺点：1)回馈式放电法和低温放电法所需设备成本高，外接负载放电时间长，发热量大有火灾风险，穿刺放电为短路放电方式，瞬间释放较高的热量，特别是残余电量高时易发生爆炸；2)nacl溶液放电时引入氯离子，易导致电池外壳腐蚀，造成电解液泄漏，产生废气、废水等二次污染问题，不利于人身健康，而且残留的氯离子会造成后续作业设备及管道表面腐蚀，缩短设备的使用寿命；与物理放电法相比，nacl溶液放电法放电成本低，放电更彻底，电压不反弹，但所需放电时间更长；3)现有的物理放电方式一般由人工接线，化学放电方式中电池模块和单体电芯的上下料也需人工操作，劳动强度大，工作效率低，且存在安全隐患。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种连续密闭的动力电池放电系统，该系统能够解决上述背景技术中提到的现有废旧动力电池放电工艺技术存在的问题。

2、本实用新型提供一种连续密闭的动力电池放电系统，包括：电池模块/电芯上料系统、密闭式放电系统和电池模块/电芯下料系统；所述密闭式放电系统的进料口和排料口分别设置有第一星型卸料器和第二星型卸料器；所述密闭式放电系统内部设置有放电槽，所述放电槽中添加有液态放电介质；所述放电槽内设置有多层皮带输送机，所述多层皮带输送机的输入端位于第一星型卸料器的出口下方，所述多层皮带输送机的输出端位于第二星型卸料器的入口上方；所述电池模块/电芯上料系统连接第一星型卸料器；所述电池模块/电芯下料系统连接第二星型卸料器。

3、优选的，放电工序采用盐溶液放电法，液态放电介质可选用硫酸钠、硫酸铜或硫酸锌等；介质浓度为2％-10％之间，优选浓度范围是4％-7％；放电时间为6-48小时，优选放电时间是12-24小时。放电完成后电池模块的电压应为2-4v以下，单体电芯的电压为0.5v以下。

4、优选的，液态放电介质需淹没顶层输送带上的电池模块/电芯，电池上表面的浸没高度h0为10-40mm。

5、优选的，所述密闭式放电系统外部设置有调温水套，进水口和排水口设计在放电系统的中上部，且位于系统两侧，进排水口可与常温自来水管相通，也可采用冷却塔降温后的循环水。此外，当环境温度和放电介质温度较低时需给水套接入热水，用于给放电槽加热。

6、优选的，第一星型卸料器和第二星型卸料器采用变频调速设计，根据需要调节物料进出速度，可满足不同处理量和放电时间的电池放电需求。第一星型卸料器和第二星型卸料器用于电池物料进出且隔绝外部空气，避免放电时气体外泄。

7、优选的，所述密闭式放电系统的顶端设置有放电介质补加口，用于添加液态放电介质，当介质使用一段时间后因杂质含量高，或电池表面腐蚀破损后电解液进入放电介质中，浓度较高时影响放电效率需及时更换新的介质，连续使用时一般3-5个月彻底更换一次。

8、优选的，所述密闭式放电系统的底端设置有放电介质排空口，用于排出介质。

9、优选的，所述密闭式放电系统的顶端设置有第一排气口和第二排气口，且第一排气口和第二排气口分别位于放电介质补加口的两侧。

10、优选的，放电系统内置皮带输送机的输送带为多层，设计有隔板、裙边，输送带的表面有漏液孔，可为圆形、椭圆形或方形。输送带的有效宽度b比常规电池模块/电芯的长度大50-100mm，隔板的高度h1为常规电池模块/电芯的高度的30％-60％，隔板的间距l比常规电池模块/电芯的宽度大10-30mm。输送带可变频调速，根据电池电量情况调节带速，以控制电池在液态放电介质中的浸没时间。

11、优选的，所述密闭式放电系统一侧的排料口设计有斜板，便于放电后电池模块/电芯表面的液态放电介质返回放电系统，斜板倾角α一般为3-15°，优选倾角α为5-10°。

12、优选的，所述电池模块/电芯下料系统包括：皮带输送机、滚筒输送机或agv系统中的任一种。

13、优选的，所述电池模块/电芯上料系统包括：皮带输送机、滚筒输送机或agv系统中的任一种。

14、有益效果：

15、本实用新型的技术方案通过在微负压环境下不间断进行动力电池的放电，电池模块/电芯进出料都经星型卸料器完成，确保放电槽始终处于密封状态，减少放电废气的外泄；连续的密闭放电系统可显著改善周边的工作环境，减少有毒废气对人体伤害，大大降低了人工参与度，明显提高放电系统的机械化水平和工作效率。

技术特征：

1.一种连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，包括：电池模块/电芯上料系统、密闭式放电系统和电池模块/电芯下料系统；

2.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述液态放电介质包括：硫酸钠、硫酸铜或硫酸锌中的任一种。

3.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述密闭式放电系统外部设置有调温水套。

4.根据权利要求3所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述调温水套的进水口和排水口位于密闭式放电系统的中上部且位于密闭式放电系统的两侧。

5.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述第一星型卸料器和第二星型卸料器采用变频调速星型卸料器。

6.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述密闭式放电系统的顶端设置有放电介质补加口，所述密闭式放电系统的底端设置有放电介质排空口。

7.根据权利要求6所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述密闭式放电系统的顶端设置有第一排气口和第二排气口，且第一排气口和第二排气口分别位于放电介质补加口的两侧。

8.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述多层皮带输送机的输送带设置有隔板、裙边和漏液孔。

9.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述密闭式放电系统的排料口设置有斜板，所述斜板的倾角为3-15°。

10.根据权利要求1所述的连续密闭的动力电池放电系统，其特征在于，所述电池模块/电芯下料系统包括：皮带输送机、滚筒输送机或agv系统中的任一种。

技术总结
本技术涉及新能源汽车动力电池放电技术领域，尤其是涉及一种连续密闭的动力电池放电系统，包括：电池模块/电芯上料系统、密闭式放电系统和电池模块/电芯下料系统；密闭式放电系统的进料口和排料口分别设置有第一星型卸料器和第二星型卸料器；密闭式放电系统内部设置有放电槽，放电槽中添加有液态放电介质；放电槽内设置有多层皮带输送机，多层皮带输送机的输入端位于第一星型卸料器的出口下方，多层皮带输送机的输出端位于第二星型卸料器的入口上方；电池模块/电芯上料系统连接第一星型卸料器；电池模块/电芯下料系统连接第二星型卸料器。本技术能够减少放电废气的外泄，显著改善工作环境，提高放电系统的机械化水平和工作效率。

技术研发人员：周宏喜,卢世杰,李强,郎平振,苏勇,姚建超,杨俊平
受保护的技术使用者：北矿机电科技有限责任公司
技术研发日：20230802
技术公布日：2024/2/19