SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：当前伴随着发达国家新一代能源车和电动汽车的快速经济发展，在未来锂电池的浪费率肯定会大大增长。对于废旧混合动力车和锂电池的使用评估中，它不仅仅有利于研发环保、安全、可靠、高效的智能自动化电池拆解以及回收处理设备，还存在环境浪费的问题。
关键词：动力锂电池；自动拆解；成分构造
由于能源环保存在可持续发展优势，我国正在努力发展新能源汽车新兴产业。为了更好适应我国紧跟未来全球电动新能源车和电动汽车电池产业快速发展的新市场情况，我国的新能源电动汽车、专用车和动力电池出货量也已开始迅速呈现多年以来持续高速增长的新状态。2020年我国动力电池产量累计83.4GWh，同比累计下降2.3%。其中三元电池产量累计48.5GWh，占总产量58.1%，同比累计下降12.0%；磷酸铁锂电池产量累计34.6GWh，占总产量41.4%，同比累计上升24.7%。同年，我国动力电池累计销量达65.9GWh，同比累计下降12.9%。其中三元电池累计销售34.8GWh，同比累计下降34.4%；磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh，同比累计增长49.2%，是唯一实现同比正增长产品。
2020年，我国动力电池装车量累计63.6GWh，同比累计上升2.3%。2021年1-3月，我国动力电池装车量累计23.2GWh，同比累计上升308.7%。其中三元电池装车量累计13.8GWh,占总装车量59.5%，同比累计上升219.6%；磷酸铁锂电池装车量累计9.4GWh,占总装车量40.4%，同比累计上升603.3%。通过动力电池产销量和装车量的比较，可见磷酸铁锂电池发展潜力巨大，势头迅猛，未来有望成为动力蓄电池的主力军。
我省动力电池产业概况：2014-2017年，浙江省新能源汽车产量累计已达245595辆，2017年全省新能源电池产量1.548GWH。到2017年底浙江省新能源汽车保有量达到141058辆。全省共有新能源城市公交车9000余辆，占公交车总数量比例为25.8%。2017年新能源纯电动乘用车销量占全国总销量20%以上。预计到2020年，浙江省的废旧动力蓄电池达到2.5到3万吨。
2020年，全省新能源汽车产量达7.7万辆，占全省汽车产量的6.1%、全国新能源汽车产量的5.3%。到2025年，浙江将培育10家生态主导型企业。重点支持吉利汽车集团发展新能源汽车，至2025年新能源车型销售占比超过30%，同时在传统车领域重点发展新一代的高压混合动力系统，实现整车碳排放同比2020年降低30%以上。
由于我国动力环保汽车发展前景一片大好，电池的生命周期研究也势在必行，从电池的制造到最终报废环节，为了实现材料的循环利用，让整个产业链实现绿色、可持续发展的状态。为了更好地处理报废的动力锂电池，实现保护环境和经济增长的双重效益，从业工作者必须了解动力锂电池的成分构造、回收流程和具体安全要素。
1动力锂电池的成分构造
动力电源锂电池本身所含的化学成分比较复杂，电池中一般含有大量重金属和铁元素(包括铜、镍、锰等)，六氟磷酸锂(LiPF6)、有机酸和碳酸酯、难溶的降解剂等有机溶剂及其他易分解和水解的副产物。LiPF6稳定性较差易热分解、水解时放出水解产物LiPF5、HF等多种剧毒性的气体。钴和铬镍和黄铜等少量重金属在自然环境中通常具有快速累积氧化效应，污染泥土土壤和地下河的水源，并通过污染生物链，最终严重危害人类健康和生态环境。
废弃日用蓄电池材料中的金属塑料或其他金属外壳，以及电解液中的电解质硅酸盐、金属电解盐等废料，均对其具有较高的回收利用价值。对于各类动力电池资源进行充分资源化利用回收，不仅可以有效减少使用废旧电池对于生态环境的各种污染物，并带来显著经济环境效益，而且还能有效实现动力电池中各种资源重要组分的充分利用回收和再利用，产生巨大社会经济效益。同时还能积极响应党和国家关于发展绿色循环经济、建设资源节约型小康社会的经济发展重大战略。目前国内外动力电池产品回收主要还是依靠人工拆解进行产品拆解，自动化人工拆解应用程度很低，而且国内动力电池产品拆解回收过程中可能产生的任何废气、废液、粉尘对生产环境和工人均可能带来严重的环境危害性，因此国内动力电池产品回收生产企业目前迫切需要采用自动化、全封闭人工拆解回收设备，才能真正实现国内动力电池产品节能、环保、安全、可靠、高速、有效地进行拆解以及回收。
2动力电池回收流程
在目前电动汽车使用工况下，动力电池初始放电后的容量已经衰减到初始放电容量80%时，即已经无法完全满足提高车用性能的要求，必须及时更换新动力电池来继续维持、提高电动汽车使用性能。动力电池金属回收的两大主要途径无论用的是目前被广泛工业采用的三元锰镍锂电池还是磷酸铁锰镍锂电池，其中的富含钴酸铬镍钴和锰酸铁锂等珍贵金属，不妥当利用回收，都将对其造成大量重金属环境污染，具有强烈的腐蚀性和具有强毒性的金属电解质。为了对新型动力电池原料进行有效率的回收，全球通常普遍采用的电池回收技术方法大致分为两种：一种是梯级梯次利用，即对从电动汽车上用到退役的新型动力电池原料进行二次梯级利用或多次梯级利用；第二种则是二次再生梯级利用，也就是将动力电池进行拆解，对电池原料和重要金属部件进行再次回收。为了有效充分利用废旧动力电池现有资源，节约家用动力电池的长期使用维护成本，目前对废旧家用动力电源锂电池进行回收和再利用主要方法是先对其进行余下电能梯次回收利用，最终再对其进行彻底清理拆解并待回收后再利用。据电池行业专家调研人员了解，国内目前还是没有实现电池组件单体化的自动化组装拆解生产设备。
3技术实现要素
本发明目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种废旧动力电池自动拆解装置。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种废旧车用动力电池自动更换拆解板的装置，包括两个拆解板平台，所有拆解板平台的顶部全部放置在所有动力电池板的壳体，拆解板平台的顶部固定装置安装的只有两个固定滑动架板；两个固定滑动架板相互靠近远离的一侧均固定滑动装置安装的只有固定升降板；两个固定升降板相互远离靠近的在另一侧固定装置安装的只有同一个顶部控制板，顶部控制板的顶部滑动开设的只有两个滑动调节孔；两个滑动调节孔内均固定滑动装置安装的只有主动电机拆解板；两个主动电机拆解板相互远离靠近的一侧均滑动固定装置安装的只有第一齿条；两个固定调节板的孔相互远离靠近的在另一侧内壁上滑动开设的只有同一个固定调节孔；两个第一齿条均与第一齿轮相互啮合，调节孔的内壁上固定装置安装的只有两个气缸，气缸的两个输出传动轴通过固定装置连接在主动电机拆解板的一侧，所述主动固定拆解板的底部固定开设安装有多个凹槽，多个传动凹槽内均固定转动一端安装安设有一个切割盘，多个切割盘的一侧均顶部固定滑动安装安设有第一圆杆，多个传动凹槽的顶部一侧内壁上均固定开设安装有一个圆孔，圆杆固定转动一端安装在其相对应的一个圆孔内，多个圆杆的杆上一端均顶部固定滑动安装安设有链轮，多个传动链轮上同一传动链条连接安装有同一个传动链条，多个链轮的其中一个放在链轮的杆上一侧固定滑动安装安设有第一蜗轮，凹槽的顶部内壁上固定开设安装有第一传动杆圆孔，传动孔内固定转动一端安装安设有第一传动杆，传动杆的顶部底端滑动点端固定安设加装有第一圆锥蜗杆，第一圆锥蜗杆与第一蜗轮采用啮齿结合，传动杆的底部顶端固定滑动安装安设有第一个圆锥齿轮，两个主动固定拆解板的顶部均固定转动一端安装安设有第一转动杆，两个固定转动杆的杆上一端均固定开设安装有伸缩槽，顶部控制板的顶部固定滑动安装安设有第一连接座，连接杆与座上固定转动一端安装安设有第一连接杆，连接杆一端滑动分别安装在两个主动伸缩板凹槽内，连接座与杆上一端固定滑动连接安装有第二第一控制轮，连接座的顶部固定顶端安装安设有第二电机，第二电机的驱动输出端与轴上部的固定顶部连接安装有第一控制轮，第一控制轮与第二控制轮啮合，所述主动机在拆解板的两侧均分别开设一个有固定槽，两个固定板在槽内均可以滑动于已安装的另有一个移动拆解板，两个移动板相互远离的一侧均固定安装有被动拆解板。所述各个固定槽的顶部内壁上分别开设的各有一个滑槽，移动后在板的顶部固定槽的安装处设有一个滑块，滑块内的滑动板可安装在各个滑槽内，两个安装滑块的另外一侧内部分别开设的滑槽只有一个安装螺纹孔，滑槽内部在安装转动停止处和外部安装转动处分别设有第二丝杆，第二丝杆螺纹安装在螺纹孔内，第二丝杆上固定套设有第二蜗轮，主动拆解板的两侧均开设有控制槽，两个控制槽内均转动安装有第二齿轮。
齿轮调节孔的两侧内壁上均经过固定分别安装了各有第二链轮齿条，第二链轮齿条与其相对应的第二链条齿轮齿相啮合，两个旋转控制槽的底部内壁上均分别开设了各有一个旋转控制孔，两个第二齿轮的底部均固定安装有旋转杆，旋转杆转动安装在对应的旋转孔内，两个旋转杆的底端均固定安装有第二蜗杆，第二蜗杆与对应的第二蜗轮啮合。
4安全实现要素
4.1安全管理
我国的钛酸锂电池安全管理体系有一套相对完善的安全生产管理操作规则，锂离子复合电池安全生产设备出来后，在安全到达广大消费者手中之前，还可能需要对其进行一系列启动检测，包括：电池挤压启动测试、撞击启动测试、短路启动测试、温度控制循环启动测试等，有效保证离子电池的使用安全性，降低电池安全隐患。联鼎作为专业的第三方检测机构，拥有国外各大权威机构认可的实验室，能够快速为你提供专业的检测服务。锂电池安全无法彻底解决，但是可以通过严格的安全检测，降低风险，提高消费者使用的安全系数。
4.2安全隐患
一般来说，锂离子燃料电池长期出现安全隐患的问题主要表现在：较为快速燃烧甚至发生爆炸。出现这些安全隐患问题的原因主要在于大部分离子电池的电源热供应失控，除此之外，一些外部安全因素，如电池过充、火源、挤压、穿刺、短路等安全隐患问题都可能会直接导致电池安全隐患出现。
5小结与展望
本文主要进行了我国动力电源锂电池材料拆解利用试验成果研究，根据拆解试验成果结果及分析有以下结论：
（1）对于动力电源锂电池彻底封闭拆解后的回收操作方式，必须充分利用一种全自动化彻底拆解回收设备，对其进行完全封闭方式拆解，不能直接采用人工方式拆解，避免对正常操作过的工人身体造成较大身体上的伤害。
（2）我们可以考虑采用含氟砂轮片自动切割机的方式对含氟动力电池进行切割，切割多个工位后会产生较多的电池粉尘，并同时排放大量含氟电池废气，必须同时配备电池粉尘废气过滤处理设备、含氟电池废气净化处理器等设备对电池粉尘、废气处理进行除尘净化，防止造成环境污染。
（3）水池电芯外壳夹爪分离后的取芯，这种操作方式对夹爪分离后的水池电芯外壳进行抓取，可靠性并不稳定，原因主要可能是部分家用电池组在继续使用水池电芯外壳过程中，由于水池组的电芯夹爪外壳粘附材料与部分水池机芯电解液相互作用，从而导致外壳膨胀或温度上涨，从而紧固了部分电池组的电芯夹层外壳，夹爪抓取水池电芯外壳过程中，由于电池进入空气过程中的化学负压以及电芯外壳力粘附夹层材料之间摩擦力的相互作用等等，都会严重阻碍水池电芯外壳夹爪分离，在继续进行电芯夹爪抓取水池电芯外壳过程的途中，易发生外壳撕裂破碎，从而容易导致造成水池电芯外壳夹爪分离后的取芯过程无法正常顺利完成。
本文结合拆解技术试验研究结果，对于动力电池生产自动化设备拆解，环保能源回收充电设备技术研发，生产工艺设计优化，具有重要的研究指导意义。综合上述试验研究结果，还需要对我国动力电池自动智能拆解技术设备系统进行二期工程设计技术优化，实现我国动力电池全自动智能拆解，满足动力电池材料回收生产行业、企业的回收生产技术需求，推动我国动力电池回收工业化以及回收生产技术水平的稳步发展。
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/36893.html
