一种废旧锂电池模组撕碎装置及回收系统的制作方法

本技术涉及电池回收，尤其是涉及一种废旧锂电池模组撕碎装置及回收系统。

背景技术：

1、锂电池模组是由多个单体电池组成的一个整体，通常用于储存和提供电能。电池模组的组成可以根据不同的应用需求进行设计，但通常包括电池单体、电池管理系统、电池外壳等部分。电池单体是电池模组的基本组成部分，通常由正负极电极、电解质和隔膜等部分组成，因此锂电池模组有各种规格。例如：柱状电池模组：柱状电池模组采用串并联的方式将多个柱状电池电芯(如18650、21700、26650等)连接在一起。

2、外形尺寸l660mm～1800mm×w180mm～300mm×h70mm～110mm；重量：25kg～90kg。

3、方型电池模组：方形电池模组采用串并联的方式将多个方形电芯连接在一起，这些电芯通常采用软包装或硬壳包装。

4、外形尺寸：l180mm～630mm×w85mm～305mm×h75mm～110mm；重量：13kg～59kg。

5、目前，废旧动力电池模组的拆解多数采用全人工拆解方式。由于动力电池单体中含有电解液等成分，在电池单体被破坏后泄漏，造成环境污染，而且未进行放电处理的电池存在燃爆风险，这种拆解方式危险性较大。此外，人工拆解过程噪声大，流程长，效率不高，人工成本高，对工人的身体也会造成一定损伤。

6、虽然采用自动化的废旧锂电池模组拆解系统，可以提高电池模组拆解的工作效率，降低劳动强度。但是，这些系统通常是用于解决结构化环境中固定对象的拆解问题，无法处理复杂动态拆解场景下的多种类废旧锂电池模组的拆解问题，在实际的工业场景下往往使用受限。

7、因此，对多规格大尺寸锂电池模组具有兼容性的直接撕碎装置成为行业的一个研究方向。但是，由于废旧锂电池模组都是带电的，直接撕碎如果处理不当，会造成爆炸和起火并在燃烧中释放有害气体，威胁人员健康，具有一定的技术难度。从而，亟需开发一种安全、高效、具备兼容性的废旧锂电池模组撕碎装置及具有该装置的回收系统，以实现对多规格大尺寸废旧锂电池模组的安全、高效回收利用。

8、关于废旧锂电池模组撕碎装置的开发，同行业的研发人员开展了一些研究，综述如下：

9、1、专利cn202222314704.9公开了一种锂电池模组撕碎设备，包括：进料装置、封闭箱、撕碎装置、供气装置；进料装置具有第一滚筒输送带；封闭箱设置具有进料口、出料口、第一开关门；封闭箱内具有第二滚筒输送带；第一滚筒输送带、进料口、第二滚筒输送带、出料口、撕碎装置依次设置，撕碎装置、封闭箱上设置有第一进气口。供气装置可将低温的氮气送入连接管、封闭箱内，为模组电池提供一个充满氮气的低温环境，以降低模组电池的温度，避免模组电池接触氧气；则电池模组在破碎时，处于充满氮气的低温环境，可降低模组电池在撕碎时的温度，避免起火，避免出现火灾或爆炸，确保使用安全，保证模组电池撕碎设备可持续撕碎模组电池。

10、虽然该设备在撕碎过程中有充氮气控制氧含量，但破碎出料无过渡冷却和密封，挥发的电解液等有害物质容易对人体和环境造成伤害，当温度和电解液到达一定条件时甚至有自燃的风险；另外，撕碎装置为一级撕碎，难以处理多种规格的电池模组，难以控制破碎后物料的尺寸。

11、2、专利cn202411066222.3公开了一种动力电池模组带电安全破碎回收的装备及其使用方法，包括底板，底板上表面固定设有一对支撑腿，支撑腿上端固定设有破碎箱，破碎箱上端固定设有下料箱，破碎箱下端固定设有收集箱，破碎箱上转动设有第一转轴，破碎箱上转动设有第二转轴，第一转轴和第二转轴上均固定设有刀辊，刀辊之间相啮合，通过刀辊将进入破碎箱中的电池模组撕碎，让电池模组中的一些金属材质变形，断裂，便于进行第二次破碎，使第二次破碎时第一切割刀片和第二切割刀片更容易将电池切割，减少对刀片损耗，提高设备使用寿命。

12、虽然该装备能够对电池模组进行撕碎，但是采用电解液浸泡的方式放电，放电周期长，放电后电解液处理成本高，实用价值不高。

13、综上所述，现有废旧锂电池模组撕碎装备，还达不到适应多种规格、全流程、安全、高效、连续的撕碎锂电池模组的技术要求。

技术实现思路

1、因此，本实用新型的目的是开发一种安全、高效、具备兼容性的废旧锂电池模组撕碎装置及具有该装置的回收系统，以实现对多规格大尺寸废旧锂电池模组的安全、高效、连续回收。

2、本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种废旧锂电池模组撕碎装置及回收系统，解决现有技术中如何连续、安全高效地撕碎锂电池模组技术问题。

3、为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种废旧锂电池模组撕碎装置，包括：进料输送机、进料过渡仓、撕碎主机、第一出料过渡仓和冷却过渡输送机；所述进料过渡仓的进料端、所述进料过渡仓和所述撕碎主机之间、所述撕碎主机和所述第一出料过渡仓之间，所述第一出料过渡仓和所述冷却过渡输送机均设有密封阀；

4、所述进料输送机与所述进料过渡仓连接，所述进料输送机用于将废旧锂电池模组输送至进料过渡仓内，所述撕碎主机设于所述进料过渡仓的下方，所述撕碎主机用于撕碎废旧锂电池模组；

5、所述第一出料过渡仓设于所述撕碎主机的下方，撕碎后的废旧锂电池模组进入至所述第一出料过渡仓内；所述冷却过渡输送机与所述第一出料过渡仓连接，用于将撕碎后的废旧锂电池模组冷却并向外运输；

6、所述进料过渡仓、撕碎主机、第一出料过渡仓、冷却过渡输送机均为密封结构，且内部均充有氮气，各密封结构内均设置有氧含量检测元件，用于实时监测氧含量，确保氧含量≤2％。

7、在任意实施方式中，所述冷却过渡输送机的出口高于入口，所述冷却过渡输送机的出口为弯曲向下的出口。

8、在任意实施方式中，还包括装置平台，所述进料输送机、所述进料过渡仓、所述撕碎主机、所述第一出料过渡仓和所述冷却过渡输送机均安装于所述装置平台上。

9、在任意实施方式中，所述进料过渡仓、撕碎主机、第一出料过渡仓、出料过渡仓、冷却过渡输送机均为密封结构，且内部均充有氮气，各密封结构内均设置有氧含量检测元件，用于实时监测氧含量，确保氧含量≤2％。

10、在任意实施方式中，所述撕碎主机由四轴撕碎机组成。

11、在任意实施方式中，还包括称重提升机和装载斗，所述装载斗安装于所述称重提升机上，用于将废旧锂电池模组通过所述称重提升机和所述装载斗提升至所述进料输送机上。

12、在任意实施方式中，还包括第二出料过渡仓，所述第二出料过渡仓位于所述冷却过渡输送机的出口的下端。

13、在任意实施方式中，还包括接料斗，所述接料斗位于所述第二出料过渡仓的下端。

14、在任意实施方式中，还包括应急装置，所述应急装置包括补氮机构、消防水灭火机构、进料停机连锁机构和控制单元，所述撕碎主机、所述过渡仓、所述冷却过渡输送机上均设置有温度检测元件和火焰检测元件，所述温度监测元件和所述火焰检测元件通过所述控制单元分别与所述补氮机构、所述消防水灭火机构和所述进料停机连锁机构电性连接，当温度检测元件检测到超温、氧含量检测元件检测到氧含量超标或火焰检测元件检测到着火时，所述应急装置自动启动。

15、此外，本实用新型还提出一种回收系统，包括上述废旧锂电池模组撕碎装置、输送机、热解炉、冷却炉、破碎分选装置和尾气处理装置；所述废旧锂电池模组撕碎装置通过所述输送机与所述热解炉连接，所述热解炉分别与所述冷却炉和所述尾气处理装置连接，所述冷却炉与所述破碎分选装置连接。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型提出的废旧锂电池模组撕碎装置，废旧锂电池模组通过进料输送机送入进料过渡仓，关闭密封阀，之后废旧锂电池模组进入撕碎主机撕碎，撕碎完的物料进入全密封氮气保护的第一出料过渡仓，再进入全密封氮气保护的冷却过渡输送机输送至外部，可连续撕碎废旧锂电池模组；所述进料过渡仓、撕碎主机、第一出料过渡仓、冷却过渡输送机均为密封结构，且内部均充有氮气，各密封结构内均设置有氧含量检测元件，用于实时监测氧含量，确保氧含量≤2％，确保了撕碎操作的安全性；进而实现了连续、安全高效地撕碎锂电池模组。