技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池回收領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池完全放電的方法。

背景技術(shù)：

鋰電池因其工作電壓高、比能量大、自放電小等突出特點(diǎn)，被廣泛用于諸多領(lǐng)域，特別是手機(jī)、電子行業(yè)。隨著鋰電池應(yīng)用的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也逐漸將鋰電池用作其動力源提供動力。目前是將多個鋰電池單元進(jìn)行串、并聯(lián)構(gòu)成大、中型電池模組，這樣就具備了高輸出、大容量的特點(diǎn)可以滿足汽車等大中型設(shè)備的需求。并且，二次電池作為用于解決現(xiàn)有適用化石燃料汽油車、柴油車等大氣污染等問題而提出的電動汽車（EV）、混合動力電動汽車（HEV）、插電式混合動力汽車（PHEV）等動力源而備受關(guān)注。

但鋰電池具有一定的使用周期，一旦達(dá)到其使用周期后就會面臨報廢退役。有關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示，在4～5年之后，就將有大量的動力電池即將退役。據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心專家預(yù)測，到2020年，我國電動汽車動力電池累計(jì)報廢量將達(dá)到12萬～17萬噸的規(guī)模。所以動力電池的回收已經(jīng)迫在眉睫。

廢舊鋰離子電池在拆解的過程中，由于材料、殘余電量的原因，在高溫、壓力、電火花等因素下，可能引發(fā)電池的自燃甚至爆炸。特別是動力電池的容量較大，自燃或爆炸對拆解人員和設(shè)備的安全將造成重大的威脅。因此，對于目前鋰離子電池回收而言，急需一種安全可靠的方法完成鋰離子電池的完全放電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種廢舊鋰離子電池完全放電的方法，防止電池在拆解過程中產(chǎn)生高溫甚至起火爆炸。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種廢舊鋰離子電池完全放電的方法，其包括如下步驟：

（1）使用電阻負(fù)載放電設(shè)備將鋰離子電池放電至電壓為0-2V；

（2）對放電后的鋰離子電池進(jìn)行針刺二次放電；

（3）針刺后的鋰離子電池靜置20-40分鐘后，鋰離子電池電壓下降到0V。

進(jìn)一步方案，所述負(fù)載放電設(shè)備包括控制器和至少一個放電負(fù)載，所述放電負(fù)載是由若干個電阻并聯(lián)而成，每個電阻串聯(lián)一個開關(guān)，所述開關(guān)均與控制器連接。

進(jìn)一步方案，所述放電負(fù)載還包括對放電負(fù)載進(jìn)行散熱的冷卻風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步方案，所述放電負(fù)載的電流小于5C。防止電流過大，電池本身產(chǎn)熱嚴(yán)重，發(fā)生危險。

進(jìn)一步方案，所述針刺放電的針刺鋼針的直徑為1-5mm；針刺時將從針刺孔中流出的電解液進(jìn)行收集。

進(jìn)一步方案，所述針刺放電是選擇在鋰離子電池的正、負(fù)極極耳之間的位置進(jìn)行針刺。從而保證了針刺時的安全性。

本發(fā)明使用電阻負(fù)載放電設(shè)備對廢舊鋰離子電池進(jìn)行放電，電阻負(fù)載放電設(shè)備上設(shè)有多個放電負(fù)載，單獨(dú)工作且互不干擾，能同時對廢舊鋰離子電池進(jìn)行放電，當(dāng)廢舊鋰離子電池的電壓達(dá)到設(shè)定的截止電壓0-2V后，則停止放電。其中放電負(fù)載是由多個電阻并聯(lián)構(gòu)成，且每個電阻串聯(lián)一個開關(guān)，通過控制器控制開關(guān)來實(shí)現(xiàn)放電負(fù)載的中開路電阻的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)其外接負(fù)載的大小。另外，還設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)對電阻進(jìn)行散熱，避免電阻工作升溫而對鋰離子電池造成安全隱患。

本發(fā)明中所涉及的控制器是現(xiàn)購產(chǎn)品，其作用是控制放電負(fù)載上各開關(guān)的開、關(guān)及對放電的鋰電池電量的檢測，本發(fā)明不涉及控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理，僅采用現(xiàn)有的控制器產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的連接和控制。

所以放電負(fù)載中電阻的的阻值大小及并聯(lián)電阻的數(shù)量是根據(jù)所需放電的電流范圍來確定的。

使用電阻負(fù)載放電設(shè)備將鋰離子電池放電至0-2V電壓后，由于電池內(nèi)仍殘留小部分能量，故放置一段時間后鋰離子電池電壓會反彈升高，此時若直接拆解電池，容易發(fā)生冒煙、起火現(xiàn)象。故需要對其進(jìn)行針刺二次放電，針刺后放置一段時間，電池電壓即會下降到0V。并且針刺時及針刺后，電池溫度變化很小，不會發(fā)生危險。

若不經(jīng)過電阻負(fù)載放電設(shè)備先對鋰離子電池進(jìn)行放電而直接對鋰離子電池進(jìn)行針刺，但由于鋰離子電池電量較高，電池的溫度會升高到50度以上，部分電池針刺后內(nèi)部形成短路，反應(yīng)劇烈，電池產(chǎn)生高溫，容易發(fā)生起火甚至爆炸。

所以本發(fā)明作簡單可行，安全可靠，效率高，處理過程不產(chǎn)生二次污染，適合大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中電阻負(fù)載放電設(shè)備中的放電負(fù)載工作示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將通過附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1:

電阻負(fù)載放電包括多個放電負(fù)載，可以實(shí)現(xiàn)多只電池同時放電。如圖1所示，放電負(fù)載1是由并聯(lián)的電阻R1、R2、R3、R4及與各電阻對應(yīng)串聯(lián)的開關(guān)K1、K2、K3、K4構(gòu)成。其中R1、R2、R3、R4的電阻值分別為100毫歐、80毫歐、60毫歐、40毫歐。然后將放電負(fù)載1通過導(dǎo)線與待放電的廢舊鋰離子電池3的正、負(fù)極分別連接形成放電電路。通過控制器控制開關(guān)K1、K2、K3、K4來控制放電時的電阻及設(shè)置放電的截止電壓。當(dāng)電壓達(dá)到設(shè)定的截止電壓后，則停止放電。冷卻風(fēng)機(jī)2對電阻進(jìn)行散熱。

實(shí)施例2:

取一只容量為14AH、電壓為3.4V的廢舊鋰離子電池，連接在電阻負(fù)載放電設(shè)備上的放電負(fù)載的兩端，放電負(fù)載的電阻選擇60毫歐，如圖1則將開關(guān)K1、K3、K4斷開，而K2閉合。放電截至電壓設(shè)置為1.5V，放電后16分11秒，電池電壓下降到1.5V，停止放電。待1.5小時后電池的電壓會反彈到2.9V。

使用直徑為3mm的鋼針刺穿鋰離子電池的正、負(fù)極極耳之間的位置，針刺時避開電池機(jī)耳位置；

針刺后靜置27分鐘后鋰離子電池的電壓下降到0V，電池溫度變化在5攝氏度以內(nèi)，不會發(fā)生危險。

實(shí)施例3:

取一只容量為20AH、電壓為3.4V的廢舊鋰離子電池，連接在電阻負(fù)載放電設(shè)備上的放電負(fù)載的兩端，放電負(fù)載的電阻選擇40毫歐，則將如圖1中的開關(guān)K1、K2、K3斷開，K4閉合。放電截至電壓設(shè)置為1.5V。放電后15分49秒，電池電壓下降到1.5V，停止放電。1.5h后電池電壓反彈到3.0V。

使用直徑為5mm的鋼針刺穿鋰離子電池的正、負(fù)極極耳之間的位置，針刺時避開電池機(jī)耳位置；

針刺后靜置32分鐘后電池電壓下降到0V，電池溫度變化在5攝氏度以內(nèi)，不會發(fā)生危險。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。