[發明專利]一種重載裝備動力鋰電池激光再制造方法

有效

• 申請號: 202110330911.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113097581B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 閆濤;劉貴民;杜林飛;朱碩;惠陽
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/058;H01M4/139;C23C24/10
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 羅川

1.一種重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，包括以下操作步驟：

S1、將出現損壞的重載裝備動力鋰電池放置在電池拆分設備中，使得鋰電池外殼與鋰電池本體分離；

S2、使用清掃設備對S1中拆分下來的電池殼內部進行清理，若電池殼整體不存在磨損，則將其內部的灰塵、雜質清理干凈，清理好之后放置備用，若存在一定磨損則需要進行修復，若電池殼出現較大程度的損壞，則需要更換新的外殼；

S3、使用檢測設備對S1中拆卸下來的鋰電池本體進行檢測，判斷出鋰電池損壞原因，其中損壞原因包括鋰電池中極板損壞，以及鋁箔上的導電涂層脫落；

S4、根據所述S3中檢測的結果分別進行對應修復：

S41、若為金屬極板彎曲，則將極板取出，使用擠壓設備對極板進行擠壓，將極板恢復至平整狀態，再將極板放置在激光加工設備中，采用激光表面合金化技術對極板彎曲處進行處理；

S42、若為金屬極板開裂，則先對極板進行預處理，再將極板放置在激光加工設備中，采用激光熔覆技術對極板開裂處進行處理；

S43、若為鋁箔上的導電涂層脫落，則將鋁箔取出，然后將其表面的原始涂層清理干凈，之后通過噴涂設備重新噴涂導電涂層，之后放置冷卻；

S5、開始對S4中修復好各部件進行組裝，組成完整的鋰電池本體，然后將鋰電池本體安裝在外殼中，再使用封裝設備對鋰電池進行最后的封裝。

2.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S41中在操作時具體步驟為：

S411、將噴涂的合金混合粉末裝入噴射送粉裝置中，并將其噴嘴調整至極板彎曲位置，調整好粉末的送入量；

S412、同時啟動激光加工設備和噴射送粉裝置，通過激光加工設備產生高能密度的激光束，能夠快速加熱熔化極板表層，同時噴射送粉裝置噴出的粉末與激光束快速熔化并混合，持續3-5S后關閉激光加工設備和噴射送粉裝置；

S412、然后將極板放置一旁冷卻15-20分鐘，凝固后在極板表面形成新的表面合金層。

3.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S42中在操作時具體步驟為：

S421、在激光熔覆處理前，先將熔覆材料置于工作表面；

S422、然后采用激光將其熔化，冷凝后形成熔覆層；

S423、再將形成的熔覆材料預置在極板開裂處，啟動激光加工設備，通過產生的激光束對熔覆層以及極板表層進行快速融化，使得兩者快速混合，持續2-3S后，關閉激光加工設備；

S424、將極板放置一旁冷卻，10-20分鐘后凝固后形成稀釋度極低、與基體金屬呈冶金結合的涂層，從而將開裂處進行填充修復；

S425、然后對填充部分進行打磨，使得極板外部保持平整，完成極板開裂修復。

4.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S4中通過采用激光表面合金化技術對極板進行處理，從而改變金屬表面層的化學成分、組織和性能，形成以原基材為基礎的新的表面合金層，增加極板整體的強度，有效的降低其出現彎曲的幾率。

5.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S4中通過采用激光熔覆技術對開裂極板進行處理，能夠顯著改善極板材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化性能。

6.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S4中預置熔覆材料的方式為預置涂覆層，是通過手工涂敷，利用粘結劑將熔覆用粉末調成糊狀置于極板表面。

7.根據權利要求1所述的重載裝備動力鋰電池激光再制造方法，其特征在于，所述S4中用于對極板進行修復的激光加工設備，所述激光加工設備包括工作臺，所述工作臺的頂部設置有定位結構，所述定位結構包括轉動盤，所述轉動盤的內部轉動連接有螺桿轉件，所述轉動盤頂部的兩側均開設有移動槽，所述螺桿轉件外表面的兩側均螺紋連接有移動板。