一种应用于动力电池的拆解系统及其介质温度的控制方法与流程

技术特征：
1.一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，包括夹持装置、冷却装置、加热装置及固定装置；所述固定装置，用于将所述动力电池包固定，防止夹持装置拉扯电芯时带动整个动力电池包；所述动力电池包，包括箱体及设置在箱体内的至少一个电芯，箱体底部设置有冷却板，所述电芯通过结构胶粘接在冷却板上；所述加热装置与电芯底部的冷却板的进出水口连通，将加热介质从冷却板的进口通入，冷却后的液体从冷却板的出口流出，实现对结构胶的加热；所述冷却装置，与夹持装置的流道连通，用于向流道内通入冷却介质，对电芯进行冷却，防止电芯温度过高而发生热失控；所述夹持装置，包括运动装置、夹紧装置及夹爪；所述夹紧装置与夹爪相连接，用于控制夹爪内壁之间的距离，并提供一定夹紧力；夹紧装置的动力来源为气动、液压或蜗轮蜗杆；所述运动装置与夹紧装置相连接，在前后、左右、上下方向水平移动；所述夹爪的内部设置有流道，用于通入冷却液。2.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述结构胶为环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸。3.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述电芯为三元锂体系或磷酸铁锂体系，形状为方形电芯，其长度不超过300mm。4.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述结构胶，当温度超过t1时其粘接强度会衰减；所述电芯，温度不超过t2即不会发生热失控，其中，t2>t1。5.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述箱体由侧边框、底板及内部纵梁组成，所述底板内部有可供液体流动的容纳腔，可在内部通入介质给电芯加热或冷却；所述底板的前后端及左右端平行设置有侧边框，侧边框中间垂直设置有多个内部纵梁，所述侧边框与内部纵梁之间布置有电芯；左右两端的侧边框设置有多个安装孔，用于将动力电池包安装在车辆上，及拆解电芯时固定动力电池包。6.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述侧边框、底板、内部纵梁及冷却板均为铝材质，加热装置及冷却装置通入的液体为水、油或乙二醇溶液。7.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，电芯处于安装位置时，电芯的两端与箱体的侧边框之间的距离不小于3mm，用于容纳拆解系统的夹持装置；箱体的侧边框及内部纵梁比电芯矮不超过100mm。8.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述冷却板与箱体通过螺栓连接、焊接或结构胶粘接。9.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统，其特征在于，所述两个夹爪内壁之间的距离与电芯的厚度相同，夹爪外壁的上半段设置有向外的弯折结构，弯折结构上设置有流道，用于与冷却装置连通，通入冷却介质；在夹持装置夹住电芯时，夹爪的下半段置入电芯与箱体的侧边框之间的间隙，上半段在箱体的侧边框上方，未置入电芯与侧边框之间的间隙。
10.如权利要求1所述的一种应用于动力电池的拆解系统的介质温度的控制方法，具体步骤如下：s1:通过试验确认电芯发生热失控温度t1、结构胶粘接力衰减到目标值时的温度t2；s2:给加热冷却装置的冷却介质的温度twc、加热介质的温度twh赋初始值，初始值满足twc<t1，twh＞t2；s3:根据下式计算系统达到稳态时从加热介质经过结构胶、电芯、夹持装置到冷却介质的热流量q；式中：a1为单个夹持装置中冷却介质流道壁面面积；k1为夹持装置中冷却介质与夹持装置的对流换热系数，根据传热学基础理论基于冷却液物性参数、流量和流道截面计算获得；a2为单个夹持装置与被夹持电芯接触面积；k2为夹持装置与电芯之间的等效换热系数，满足；式中：d2、λ
j
分别为夹持装置宽度及宽度方向的导热系数，l
c
、λ
lc
分别为电芯长度及长度方向的导热系数；a3为被夹持电芯与结构胶的接触面积；k3为电芯与结构胶之间的等效换热系数，满足；式中：t
g
、λ
g
分别为结构胶厚度及厚度方向的导热系数；a4为被夹持电芯下方的结构胶与电池水冷板的接触面积；k4为结构胶与水冷板之间的等效换热系数，满足；式中：t
p
、λ
p
分别为水冷板厚度及厚度方向的导热系数；a5为被夹持电芯下方水冷板内冷却介质流道壁面面积；k5为水冷板中加热介质与水冷板的对流换热系数，可以根据传热学基础理论基于加热液物性参数、流量和流道截面计算获得；s4:计算稳态下电芯温度t
c
和结构胶的温度t
g
；；；s5:判断是否满足：t
2-t
c
＞α；式中：α为温度安全系数，根据经验取值；本实施例中取＝5；若是，则进入s6，若不是，则进入s7；s6:判断是否满足：t
g-t1＞β；式中：β为力衰减温度冗余系数，根据经验取值；若是，则进入s8，若不是，则进入s9；
s7：重新对t
wc
赋值，新值在原值基础上减2，进入s3；s8：当前t
wc
、t
wh
的值满足设计要求，计算结束；s9：重新对t
wh
赋值，新值在原值基础上加2，进入s3。

技术总结
本发明公开了一种应用于动力电池的拆解系统及其介质温度的控制方法，属于动力电池拆解装置技术领域，包括夹持装置、冷却装置、加热装置及固定装置；动力电池包，包括箱体及设置在箱体内的至少一个电芯，箱体底部设置有冷却板，电芯通过结构胶粘接在冷却板上；加热装置与电芯底部的冷却板的进出水口连通，将加热介质从冷却板的进口通入；冷却装置，与夹持装置的流道连通，用于向流道内通入冷却介质；该系统能对电芯实现精准的拆解，精度高，拆解效率高，且能够对多个电芯实现同时拆解，便于工业化、大批量拆解电池，提高了动力电池的回收利用率，对动力电池开展循环再利用及维修起到积极作用。极作用。极作用。


技术研发人员：赵名翰 孙焕丽 许立超
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/6/28