一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，包括設(shè)置有熱切割刀架的操作平臺(tái)，熱切割刀架上設(shè)置有由氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)能夠在同一水平面前后移動(dòng)的熱切割刀頭，熱切割刀頭連接有加熱裝置，熱切割刀頭上方設(shè)置有廢氣吸收裝置。本實(shí)用新型利用加熱裝置對(duì)熱切割刀頭進(jìn)行加熱，利用氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)熱切割刀頭在同一水平面前后移動(dòng)，進(jìn)行焊點(diǎn)切割；熱切割刀頭的水平移動(dòng)能夠保證解焊后的電池不被破壞，性能無(wú)損傷，可梯次利用，熱切割刀頭上方設(shè)置的廢氣吸收裝置能夠有效防止解焊過程產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境造成污染，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】—種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種解焊裝置，尤其涉及一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動(dòng)汽車普遍使用的主流動(dòng)力電池為鋰離子電池，由于電動(dòng)汽車要求供電電池必須有充放電自動(dòng)切換及相關(guān)安全二次保護(hù)回路，同時(shí)加以電壓與電流規(guī)格的限制，單節(jié)電池?zé)o法直接向電動(dòng)汽車供電，需要將多個(gè)鋰離子電池芯進(jìn)行并聯(lián)及串聯(lián)，才能實(shí)現(xiàn)向電動(dòng)汽車持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行供電。在實(shí)際量產(chǎn)過程當(dāng)中，需要使用金屬連接片與多個(gè)鋰離子電池的電池芯分別進(jìn)行焊接，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)鋰離子電池的串并聯(lián)；同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)使用過程中對(duì)充放電進(jìn)行控制，以及電池的安全回路保護(hù)等功能，還需要將連接好的鋰離子電池組與基板進(jìn)行焊接，通過控制基板進(jìn)行充放電控制。為了保證電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組在長(zhǎng)期顛簸和震動(dòng)環(huán)境下能夠安全可靠地運(yùn)行，防止某一單體鋰離子電池因外力而脫落，在單體鋰離子電池成組過程中往往采用比較牢固的焊接技術(shù)，保證電池組中單體電池不發(fā)生松動(dòng)或者脫落等現(xiàn)象。
[0003]電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的性能要求較高，當(dāng)動(dòng)力電池的容量下降到一定程度后，為了確保電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能、續(xù)駛里程和運(yùn)行過程中的安全性能，就必須對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行更換。從電動(dòng)汽車上更換下來的動(dòng)力電池，往往仍具有較高的剩余容量，可以梯次利用于定置式儲(chǔ)能裝置等。但是動(dòng)力電池退役后，整組電池中有個(gè)別電池?fù)p壞不能使用，而且整組電池的離散型比較嚴(yán)重，必須對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行分選重組，這就涉及到對(duì)電池組進(jìn)行解焊，將單體電池分離，沒有遭受破壞的電池才可以實(shí)現(xiàn)梯次利用。
[0004]現(xiàn)有的焊點(diǎn)拆解方式主要有加熱熔解方式和切割方式。
[0005]加熱熔解常用的方式為:吹灌熱風(fēng)法和直接接觸電加熱法。吹灌熱風(fēng)法是利用熱風(fēng)直接吹到焊點(diǎn)上將焊錫熔化(150-350°C )，由于熱量是通過流動(dòng)的空氣傳遞，加熱距離和溫度無(wú)法精確控制，對(duì)電池(尤其是鋰電池)來說，會(huì)使電池的溫度過高，造成損壞，甚至有爆炸等安全隱患；直接接觸電加熱法是利用電熱絲、電烙鐵接觸加熱，由于加熱的金屬部件往往帶電(一般不超過48V)，在拆解一般電子元件時(shí)問題不大，但對(duì)電池來說，解焊過程的接觸會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生極化，影響電池的性能和壽命，不利于梯次利用。
[0006]切割常用的方式為:物理切割和激光切割。金屬的物理切割，由于刀刃是鋸齒狀往往會(huì)損傷電池；激光切割雖然可進(jìn)行精確切割，但它每次定位時(shí)間較長(zhǎng)且必須準(zhǔn)確，否則同樣會(huì)損傷電池，這樣一來效率較低，不利于電池組的大規(guī)模拆解。
[0007]鑒于以上原因，現(xiàn)有的焊點(diǎn)拆解裝置并不能很好的適用于動(dòng)力電池梯次利用電池組的拆解。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，能夠保證解焊后的電池不被破壞，性能無(wú)損傷，可梯次利用，同時(shí)解焊過程中不向外排放廢氣。
[0009]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0010]一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，包括設(shè)置有熱切割刀架的操作平臺(tái)，熱切割刀架上設(shè)置有由氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)能夠在同一水平面前后移動(dòng)的熱切割刀頭，熱切割刀頭連接有加熱裝置，熱切割刀頭上方設(shè)置有廢氣吸收裝置。
[0011]還包括過熱保護(hù)裝置，所述的過熱保護(hù)裝置包括在熱切割刀頭下方水平設(shè)置且相互平行的兩個(gè)熱保護(hù)套殼，兩個(gè)熱保護(hù)套殼之間設(shè)置有冷風(fēng)吹氣管，冷風(fēng)吹氣管連接冷風(fēng)發(fā)生裝置。
[0012]所述的加熱裝置包括恒溫電加熱儀、儲(chǔ)油罐和熱油導(dǎo)管，熱切割刀頭的尾端連接有圓柱形傳熱部件，圓柱形傳熱部件插入熱油導(dǎo)管的一端，熱油導(dǎo)管的另一端連接儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐和熱油導(dǎo)管內(nèi)充滿絕緣導(dǎo)熱硅油。
[0013]所述的熱切割刀頭上設(shè)置有貫通的廢氣吸收孔。
[0014]所述的熱切割刀頭的外表面設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層。
[0015]所述的恒溫電加熱儀連接有熱切刀溫度顯示器。
[0016]所述的操作平臺(tái)上設(shè)置有電池組固定裝置。
[0017]所述的熱切割刀架為高度可調(diào)節(jié)刀架。
[0018]所述的廢氣吸收裝置還依次連接有氣體冷卻裝置和廢氣凈化處理裝置。
[0019]本實(shí)用新型利用加熱裝置對(duì)熱切割刀頭進(jìn)行加熱，利用氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)熱切割刀頭在同一水平面前后移動(dòng)，進(jìn)行焊點(diǎn)切割；熱切割刀頭的水平移動(dòng)能夠保證解焊后的電池不被破壞，性能無(wú)損傷，可梯次利用。熱切割刀頭上方設(shè)置的廢氣吸收裝置能夠有效防止解焊過程產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境造成污染，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)用性強(qiáng)。本實(shí)用新型能夠最大限度地將電池組以無(wú)損方式解焊，將單體電池完好分離出來，并且對(duì)解焊過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集處理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)解焊過程的綠色環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1中A部分的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括操作平臺(tái)1，操作平臺(tái)I上設(shè)置有電池組固定裝置2和熱切割刀架3。電池組固定裝置2用于固定待拆解電池組，可采用夾板等器具。熱切割刀架3上設(shè)置有熱切割刀頭4，熱切割刀頭4連接有加熱裝置，加熱裝置用于加熱熱切割刀頭4，便于熱切割刀頭4對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行切割。為了便于調(diào)節(jié)熱切割刀頭4的高度，熱切割刀架3采用高度可調(diào)節(jié)刀架。加熱裝置包括熱油導(dǎo)管6、恒溫電加熱儀和儲(chǔ)油罐5，熱切割刀頭4的尾端連接有圓柱形傳熱部件，圓柱形傳熱部件插入熱油導(dǎo)管6的一端，熱油導(dǎo)管6的另一端連接儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐和熱油導(dǎo)管6內(nèi)充滿絕緣導(dǎo)熱硅油。當(dāng)恒溫電加熱儀對(duì)儲(chǔ)油罐內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱硅油進(jìn)行加熱時(shí)，絕緣導(dǎo)熱硅油能夠?qū)崃客ㄟ^圓柱形傳熱部件傳遞給熱切割刀頭4。熱切割刀頭4由氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，能夠在同一水平面前后移動(dòng)，完成對(duì)焊點(diǎn)的切害I]。恒溫電加熱儀還連接有熱切割刀溫度顯示器7，能夠?qū)崟r(shí)顯示熱切割刀溫度。[0023]為了避免切割過程中產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境造成污染，本實(shí)用新型還在熱切割刀頭4上方設(shè)置廢氣吸收裝置8。廢氣吸收裝置8的吸氣孔位于熱切割刀頭4上方且設(shè)置有吸收濾網(wǎng)，吸收濾網(wǎng)采用3層的活性炭濾網(wǎng)。廢氣吸收裝置8還依次連接有氣體冷卻裝置和廢氣凈化處理裝置。焊點(diǎn)切割過程中產(chǎn)生的廢氣，可直接由位于熱切割刀頭4上方的吸氣孔吸走，經(jīng)過活性炭濾網(wǎng)的過濾、水冷冷卻后再由廢氣凈化處理裝置進(jìn)行處理，最后排出無(wú)害氣體。為了能夠進(jìn)一步提高廢氣吸收效果，熱切割刀頭4上設(shè)置有貫通的廢氣吸收孔9，焊點(diǎn)切割過程中產(chǎn)生的部分廢氣可通過廢氣吸收孔9被廢氣吸收裝置8吸走處理。
[0024]本實(shí)用新型還設(shè)置有過熱保護(hù)裝置，過熱保護(hù)裝置包括在熱切割刀頭4下方水平設(shè)置且相互平行的兩個(gè)熱保護(hù)套殼10，兩個(gè)熱保護(hù)套殼10之間設(shè)置有冷風(fēng)吹氣管11，冷風(fēng)吹氣管11連接冷風(fēng)發(fā)生裝置。兩個(gè)熱保護(hù)套殼10可以對(duì)電池組的非解焊區(qū)域進(jìn)行遮蓋，僅將焊點(diǎn)暴露出來，能夠有效避免熱切割刀頭4接觸電池的非解焊區(qū)域，造成電池的損壞。兩個(gè)熱保護(hù)套殼10可采用隔熱陶瓷保護(hù)套。冷風(fēng)吹氣管11可向焊點(diǎn)處進(jìn)行冷風(fēng)冷卻。
[0025]為了確保熱切割刀頭4不帶電，本實(shí)用新型還在熱切割刀頭4的外表面設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層。導(dǎo)熱絕緣層可由導(dǎo)熱陶瓷或者導(dǎo)熱絕緣涂料制成，能避免由熱切割刀頭4帶電引起的電池內(nèi)部極化現(xiàn)象，不會(huì)影響電池的性能和壽命，有利于動(dòng)力電池的梯次利用。
[0026]本實(shí)用新型中，電池組固定裝置2、高度可調(diào)節(jié)刀架、氣動(dòng)裝置、恒溫電加熱儀、溫度顯示器7、廢氣吸收裝置8、氣體冷卻裝置和廢氣凈化處理裝置都屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的使用過程作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]本實(shí)施例以從某電動(dòng)公交車上退役下來的標(biāo)準(zhǔn)電池模塊為例，該模塊在電動(dòng)公交車上運(yùn)行一定周期后因一致性問題退役。該模塊由若干18650標(biāo)準(zhǔn)型鋼殼單體鋰電池以串并聯(lián)方式組成，模塊出廠核定參數(shù)為:48V，150Ah，采用5并14串聯(lián)結(jié)，電芯間用鎳帶聯(lián)接，采用焊錫焊接，焊材為Sn-Pd合金，熔點(diǎn)183°C。
[0029]在使用本實(shí)用新型所述采用動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置進(jìn)行解焊時(shí)，包括以下步驟:
[0030](I)打開廢氣吸收裝置8，保證整個(gè)解焊過程都處在廢氣吸收的環(huán)境下，尤其是熱切割刀頭4附近始終處于負(fù)壓狀態(tài)。
[0031](2)啟動(dòng)恒溫電加熱儀加熱絕緣導(dǎo)熱硅油，并通過熱油導(dǎo)管6和圓柱形傳熱部件將熱量傳導(dǎo)給熱切割刀頭4，控制熱切割刀頭4溫度達(dá)到208±5°C，并穩(wěn)定10分鐘。
[0032](3)將待拆解電池組通過電池組固定裝置2固定在操作平臺(tái)I上，使用高度可調(diào)節(jié)刀架調(diào)節(jié)熱切割刀頭4的高度，將電池的非解焊區(qū)域用兩個(gè)熱保護(hù)套殼10遮住，僅將焊點(diǎn)
暴露出來。
[0033](4)開啟氣動(dòng)裝置推進(jìn)熱切割刀頭4，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行熱切割。熱切割刀頭4采用氣動(dòng)方式進(jìn)行切割，間接熱切割熱熔時(shí)間和切割時(shí)間分別為0.8s和0.ls，切割壓力為50N。
[0034](5)電池分離后熱切割刀頭4退回原位，利用冷風(fēng)吹氣管11向解焊后的原電池焊點(diǎn)處吹冷風(fēng)進(jìn)行冷卻，吹風(fēng)時(shí)間2s。
[0035](6)單個(gè)電池的焊點(diǎn)解焊完成，重復(fù)上述操作，對(duì)電池組所有焊點(diǎn)進(jìn)行解焊。
[0036](7)全部解焊完成后，用砂紙對(duì)焊點(diǎn)位置殘余焊接材料的清除、收集以及打磨，徹底清除殘余焊接材料。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:包括設(shè)置有熱切割刀架的操作平臺(tái)，熱切割刀架上設(shè)置有由氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)能夠在同一水平面前后移動(dòng)的熱切割刀頭，熱切割刀頭連接有加熱裝置，熱切割刀頭上方設(shè)置有廢氣吸收裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:還包括過熱保護(hù)裝置，所述的過熱保護(hù)裝置包括在熱切割刀頭下方水平設(shè)置且相互平行的兩個(gè)熱保護(hù)套殼，兩個(gè)熱保護(hù)套殼之間設(shè)置有冷風(fēng)吹氣管，冷風(fēng)吹氣管連接冷風(fēng)發(fā)生裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的加熱裝置包括恒溫電加熱儀、儲(chǔ)油罐和熱油導(dǎo)管，熱切割刀頭的尾端連接有圓柱形傳熱部件，圓柱形傳熱部件插入熱油導(dǎo)管的一端，熱油導(dǎo)管的另一端連接儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐和熱油導(dǎo)管內(nèi)充滿絕緣導(dǎo)熱硅油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的熱切割刀頭上設(shè)置有貫通的廢氣吸收孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的熱切割刀頭的外表面設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的恒溫電加熱儀連接有熱切刀溫度顯示器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的操作平臺(tái)上設(shè)置有電池組固定裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的熱切割刀架為高度可調(diào)節(jié)刀架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池梯次利用電池組解焊裝置，其特征在于:所述的廢氣吸收裝置還依次連接有氣體冷卻裝置和廢氣凈化處理裝置。
【文檔編號(hào)】B23K3/04GK203649600SQ201320865521
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】趙光金, 吳文龍, 何睦 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院