[發明專利]一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法

有效

• 申請號: 201810201621.4
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108417924B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 畢玉輝;董國軍;張艷成
• 申請（專利權）人: 哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;B09B3/00;H01M6/52
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法，包括如下步驟：1)開啟氣體保護裝置，向破碎箱內通入阻燃氣體，降低氧氣濃度；2)當破碎箱內部氧氣濃度降低至16％以下時，將電池放置到送料機構上，啟動送料機構；3)將鋰電池和鋰電池模組運送至破碎箱，進行拆解破碎；4)當氧氣濃度≤4％時，關閉氣體保護裝置，停止通入阻燃氣體，在氧氣濃度≥15.5％時，開啟氣體保護裝置，通入阻燃氣體；5)鋰電池和鋰電池模組破碎后，排出至物料接收裝置，進行下一工序；6)生產結束后停止阻燃氣體通入，廢氣排放通道盡快將破碎箱中廢氣排出，使氧氣濃度回復正常。本發明實現無需放電即可對鋰電池和鋰電池模組破碎拆解，保證人員安全，同時大大的提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及鋰電池和鋰電池模組破碎技術領域，特別是涉及一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法。

背景技術

鋰電池因其能量密度高、工作電壓大、無記憶效應和循環壽命長等優點，被廣泛應用于日常生活中，例如攝像機、移動電話、筆記本電腦及便攜式測量儀器等各種電子產品中，也是電動汽車首選的輕便高能動力電源。但鋰電池報廢后，常常會給環境和人體健康帶來一定的危害，并且造成資源浪費；對廢舊鋰電池的資源化和無害化回收利用迫在眉睫。

隨著社會的發展和科技的發展，鋰電池的應用越來越普遍，尤其是動力鋰電池和鋰電池模組，隨著國家對電動汽車的大力推廣，未來將有大量動力鋰電池和鋰電池模組面臨報廢的問題。但是根據中國汽車技術研發中心的統計，我國報廢電池的回收率不足2％，而廢舊鋰離子電池中含有大量可利用資源，例如鋁、銅等有價金屬以及石墨、正極材料等，動力電池里中還含有鎳、鈷、錳、鋰等重金屬材料和電解液，一旦廢舊電池不能得到有效處理，不僅會造成資源浪費，還會對環境造成嚴重污染。

鋰電池尤其是動力鋰電池和鋰電池模組在無保護下破碎時，由于內部短路后在有限的空間內聚集了大量能量，導致有限的內部空間的溫度瞬間升高，達到了電解液燃點，引燃電解液，同時動力電池的內部可燃物料被電解液引燃，引起著火。

目前的動力電池分為磷酸鐵鋰電池和三元電池，磷酸鐵鋰電池中磷酸鐵鋰材料涂布于正極鋁箔表面，在動力電池內部短路后，升溫至900℃左右時，磷酸鐵鋰材料會發生分解反應，導致正極材料失效。

三元電池中三元材料涂布于正極鋁箔表面，在動力電池內部短路后，升溫至300℃左右時，三元材料會發生分解并釋放部分氧氣，伴隨這溫度升高超過電解液的燃燒時，分解產生的氧氣參與助燃，在有限的空間內會產生氣爆，導致正極材料失效和電池內部的組件損壞或燃燒。

目前廢舊動力電池回收時破碎前的方法及破碎方法有以下幾步：一、先對廢舊電池進行放電處理；二、將廢舊電池切割分離電芯、外殼；三、廢舊電池破碎前進行熱解處理去除電解液、隔膜等物質；四、破碎熱處理后的電芯；五、對破碎的物料進行原材料分離。以上方法有以下缺點：一、廢舊電池進行放電時容易發生環境污染、火災和爆炸，二、電芯堆積轉移過程中有著火的危險，同時還有電解液外泄污染空氣的危害；破碎前的熱解處理消除隔膜，增大了污染物的排放量；三、廢舊電池切割分離時精度很難以掌控，容易引起火災，同時僅僅適用方形電池，不適用于其他電池，局限性強。

因此，針對現有技術中鋰電池尤其是動力鋰電池和鋰電池模組破碎過程中所存在的上述缺點，提供一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法，成為現在亟待解決技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法，以解決上述現有技術存在的問題，實現了對鋰電池和鋰電池模組免放電破碎拆解，全自動的破碎拆解設備保證人員安全，同時大大的提高了工作效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種鋰電池和鋰電池模組破碎方法，包括如下步驟：

1)開啟氣體保護裝置，向破碎箱內通入阻燃氣體，降低氧氣濃度；

2)當破碎箱內部氧氣濃度降低至16％以下時，將鋰電池和鋰電池模組放置到送料機構上，啟動送料機構；