廢舊動力鋰電池串并聯(lián)再利用的固定裝置

陳 軍

（貴州中偉資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，貴州 銅仁 554300）

新能源是國家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，而動力鋰電池是核心產(chǎn)業(yè)之一，動力鋰電池以其能量密度高、自放電率低等優(yōu)點，一直在車用電池方面得到廣泛的應用，得到制造商的青睞。M S Whittingham使用Li-Ti S體系制造首個鋰電池，索尼公司將鋰電池商業(yè)化及Akshaya Padhi對鋰電池技術(shù)的推進，發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰的陽極材料[1]。動力鋰電池指的是容量在3AH以上的鋰離子電池，主要是用于車輛、設備等驅(qū)動的鋰離子電池，但是由于具體的對象不同，在電池容量上存在差異。對于600V的大巴動力電池，如果300V就要報廢，那么就會導致資源的浪費，所以有必要對電池進行回收使用。

1 固定裝置結(jié)構(gòu)

在對廢舊動力鋰電池串并聯(lián)再利用過程中，進行安裝過程中占據(jù)的空間比較大，并且拆卸不方便，而在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在使用時需要進行串并聯(lián)，又會出現(xiàn)導線雜亂等問題，針對以上的問題提出廢舊動力鋰電池串并聯(lián)再利用的固定裝置。解決上述的問題和困難[2]。

本文設計了一種廢舊動力鋰電池串并聯(lián)再利用的固定裝置，該裝置包括固定耳、存儲機構(gòu)總成和安裝座，其中在安裝座的四個側(cè)邊的下方位置均安裝有固定耳，而在安裝座的上方位置安裝若干個存儲機構(gòu)，其中存儲機構(gòu)包括理線機構(gòu)、存儲腔、傳動箱和移動托板。存儲腔安裝位置在存儲機構(gòu)中間位置，而存儲腔安裝在安裝座上，內(nèi)部設有移動托板，在上方位置上安裝固定板，在固定板與移動托板之間有移動托板。在存儲腔的一側(cè)安裝有傳動腔，而在傳動腔內(nèi)部安裝有傳動機構(gòu)。傳動機構(gòu)由電機、齒輪和齒條組成，其中，齒條安裝在靠近存儲腔的一側(cè)的底座上，齒條通過連接桿與移動托板連接，遠離存儲腔一側(cè)的齒條安裝有齒輪，通過嚙合傳動。

2 模塊組成

所設計的齒輪與安裝在傳動腔內(nèi)部的電機的輸出軸之間的轉(zhuǎn)動連接，存儲腔開口處的側(cè)邊上皆安裝有理線機構(gòu)，理線機構(gòu)包括導柱和理線扣，柱上均勻安裝有若干個理線扣，理線機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 理線機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

導柱沿存儲腔開口的側(cè)邊分布，若干個理線扣與導柱之間通過滑動連接，在固定板的上方安裝有對稱的側(cè)板，側(cè)板垂直安裝在固定板的上方，側(cè)板的內(nèi)側(cè)從上到下均勻安裝有若干個散熱翅片。存儲腔遠離傳動腔一側(cè)的安裝座內(nèi)部安裝有冷風機A，冷風機A的安裝位置與存儲腔的安裝位置相對應。存儲腔前側(cè)的安裝座上安裝有開關(guān)，開關(guān)的設置數(shù)目與傳動機構(gòu)的設置數(shù)目相對應，開關(guān)與電機之間電性連接。

3 實際效果

本文針對動力鋰電池的串并聯(lián)再利用的固定方式設計了固定裝置，該裝置具有以下實際價值和經(jīng)濟效益：

（1）設計的固定裝置由存儲機構(gòu)總成，在初始階段，固定板的上表面，將廢舊的動力鋰電池安裝在其上部，側(cè)板上的散熱翅片和電池的表面相接觸，當安裝完畢后，打開開關(guān)，電機工作，此時電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪與齒條的嚙合轉(zhuǎn)動，帶動齒條下移，齒條通過連桿帶動托板下移。鋰電池在存儲腔的內(nèi)部，這樣可以大幅度的節(jié)約安裝的空間，并且解決了占據(jù)空間較大的問題。

（2）當需要對動力鋰電池進行拆卸時，此時打開開關(guān)，電機反轉(zhuǎn)，此時通過電機轉(zhuǎn)動帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，從而通過嚙合的傳動方式使得齒條上移，通過連接桿帶動移動托板上移。鋰電池移動到安裝座的外側(cè)，可以對鋰電池進行拆卸工作，可以解決安裝和拆卸困難的問題。

（3）通過理線機構(gòu)，需要對鋰電池進行串并聯(lián)使用時，此時電池的一端經(jīng)過導線連接電池的另一端，導線通過理線機構(gòu)中設置的理線扣與另一個鋰電池并聯(lián)，可以解決目前在串并聯(lián)使用時出現(xiàn)的導線雜亂的問題。

（4）本次設計的機構(gòu)，為了散熱，通過冷風機A、冷風機B和散熱翅片散掉鋰電池在使用過程中發(fā)出的熱量，通過冷風機A、冷風機B和散熱翅片之間的相互配合可以解決在鋰電池串并聯(lián)使用過程中出現(xiàn)的散熱效果不理想的問題。

4 展望和建議

廢舊動力鋰電池的回收利用具有重要的使用價值和社會意義，完全的符合目前所倡導的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的方向。

（1）建立鋰電池回收使用產(chǎn)業(yè)鏈；在鋰電池的回收使用過程中，政府要完全貫徹引導的作用，建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈，引進相應的業(yè)務。在對廢舊電池的拆解過程中，內(nèi)部的可利用資源的冶煉和提取階段一定要保護相應操作人員的安全和環(huán)保，企業(yè)引進專業(yè)的安全的設備，防止出現(xiàn)事故導致二次污染或者更大的災害。及時頒布相應的法律法規(guī)，完善法律體系，對于違規(guī)的企業(yè)一定嚴肅處理，停業(yè)整頓或者取消資格。

（2）政府加大扶持；政府及有關(guān)部門根據(jù)目前的動力鋰電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢，進行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明確產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，建立動力電池的回收利用產(chǎn)業(yè)鏈。在宣傳上，充分的利用媒體和各類平臺，宣傳環(huán)保意識，政府倡議在消費過程中，購買可回收再利用的電池，避免一次性電池的浪費，促進資源的循環(huán)發(fā)展。

（3）充分發(fā)揮鋰電池回收行業(yè)與政府的關(guān)系，共同出謀劃策；政府要根據(jù)企業(yè)目前面臨的問題，積極地研討解決的方案。積極地發(fā)揮平臺的作用，政府和企業(yè)之間善于溝通，政府也要勇于承擔一定的責任，規(guī)范行業(yè)市場，防止個別企業(yè)由于競爭出現(xiàn)的惡意競爭。積極推動政府職能部門對行業(yè)的了解，穩(wěn)定市場，為企業(yè)的發(fā)展尋找資源，建立政府、企業(yè)、科研機構(gòu)合作共贏的關(guān)系，共同參與到全球發(fā)展中來。

（4）建立動力鋰電池的專項發(fā)展基金，鼓勵和獎勵有突出貢獻的企業(yè)和個人，完善的激勵機制；對于鋰電池回收再利用的企業(yè)，有突出貢獻的團隊、個人進行獎勵，鼓勵企業(yè)的自主創(chuàng)新和發(fā)展，參與到國際競爭中，支持知識產(chǎn)權(quán)的自主性，鼓勵企業(yè)參加專業(yè)性、國際性的展會，進行國際技術(shù)交流，增加企業(yè)的競爭力和主導權(quán)。