电芯放电装置及电芯放电方法与流程

1.本技术涉及新能源技术领域，具体而言，本技术涉及一种电芯放电装置及电芯放电方法。


背景技术：

2.锂离子电池具有高能量密度、高工作电压和长使用寿命等优点，因此，在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能领域，锂电池得到了广泛的运用。随着锂电池的逐渐推广，越来越多的锂电池逐渐经过使用期，进入了报废期。锂电池进行报废处理，首先要将锂电池的残存电量释放，才能安全地进入后续的拆解环节。因此，锂电池的快速放电技术是报废前期一个重要的技术。
3.目前现有的电池放电技术，主要有基于负载的物理法放电和基于溶液的化学法放电。基于负载的物理法放电主要为导电粉末放电，导电粉末主要是利用碳粉、锌粉等导电粉末作为负载，将锂电池的电极和这些粉末进行接触，形成导电电流，逐渐将电池的电量完全释放。基于溶液的化学法放电主要为盐水浸泡放电，盐水浸泡是将整个电池放入到存放有盐水的容器中，利用盐水可以导电，逐渐将电池的电量释放完毕。
4.一种废旧锂电池放电装置(cnu)涉及一种废旧锂电池放电装置，其中包含第一继电器、负载和控制器，所述负载、第一继电器与废旧锂电池串联连接，所述控制器用于控制第一继电器的开合，从而使得第一继电器、负载和废旧锂电池形成的串联电路断开或连通，实现废旧锂电池的快速放电。
5.综上所述，现有技术中存在放电完毕需要处理废水或固废，易造成环境污染，且不能适配各种电芯，也不能实现多个退役锂电池同时放电的技术问题。


技术实现要素：

6.本技术针对现有方式的缺点，提出一种电芯放电装置及电芯放电方法，用以解决现有技术存在放电完毕需要处理废水或固废，易造成环境污染，且不能适配各种电芯，也不能实现多个退役锂电池同时放电的技术问题。
7.第一方面，本技术实施例提供了一种电芯放电装置，包括：
8.电芯箱，用于容纳电池；
9.第一导电螺栓，位于所述电芯箱的上方，与所述电池的极耳弹性抵接；
10.第二导电螺栓，位于所述电芯箱相对的两个侧面，与所述电池的侧面抵接；
11.放电负载，通过所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓、开关与所述电池电性连接构成闭合回路；
12.电压测量组件，与所述第一导电螺栓电性连接；
13.控制模块，与所述电压测量组件、所述开关信号连接。
14.在本技术的一些实施例中，所述电芯箱分别与所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓螺纹连接；
15.其中，所述第一导电螺栓朝向所述电池的一侧设置有弹簧。
16.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括温度继电器，所述温度继电器分别与所述开关、所述第一导电螺栓串联接入所述闭合回路。
17.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括循环水箱和储水箱，所述循环水箱与所述储水箱之间设置有进出水管，所述放电负载位于所述循环水箱中。
18.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括流量计和变量泵，所述流量计、所述变量泵与所述进出水管连接，且与所述控制模块信号连接。
19.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括感烟探测器，所述感烟探测器设置于所述循环水箱中，且与所述控制模块信号连接。
20.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括温度传感器，所述温度传感器分别与所述放电负载电性连接、与所述控制模块信号连接。
21.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括固定夹和固定抓夹，所述固定夹的两端分别与所述第一导电螺栓、所述电压测量组件连接；
22.所述固定抓夹的两端分别与所述开关、所述第二导电螺栓连接；或者，所述固定抓夹的两端分别与所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓连接。
23.在本技术的一些实施例中，所述电芯箱、所述第一导电螺栓、所述放电负载的材料包括铁、铜或者铝。
24.基于同一个发明构思，第二方面，本技术实施例还提供一种电芯放电方法，应用于如第一方面中任一实施例所述的电芯放电装置，包括以下步骤：
25.在电芯箱中放入电池，调节第一导电螺栓和第二导电螺栓固定所述电池；
26.电压测量组件测量所述电池的电压值并输出电压信号；
27.控制模块接收并判断所述电压信号：当所述电压信号不超过预设值，则执行拆解步骤；
28.当所述电压信号超过预设值，则关闭开关，所述电池通过所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓、所述开关与放电负载构成闭合回路。
29.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：本技术实施例中通过在电芯箱上方和侧面均设置有导电螺栓，可根据电池的实际宽度，调节两侧的螺栓无缝固定。可根据电芯的实际高度，调节上盖的螺栓，不需要破坏锂电池极耳，使导电螺栓直接连接电芯的极耳；又通过设置有电压检测组件，可以实时检测电池的电压，若电压低于预设值，可直接进入拆解步骤，换下一个退役电池，若电压高于预设值，则会启动控制模块关闭智能开关，开始放电。
30.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
31.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
32.图1为本技术实施例提供的一种电芯放电装置的结构示意图；
33.图2a-2c为本技术实施例提供的一种电芯箱的三视图；
34.图3为本技术实施例提供的一种电芯放电方法的流程图。
35.图中标记：
36.1-电芯箱；2-第一导电螺栓；3-第二导电螺栓；4-放电负载；
37.5-开关；6-电压测量组件；7-控制模块；8-温度继电器；
38.9-循环水箱；10-储水箱；11-变量泵；12-流量计；
39.13-感烟探测器；14-温度传感器；15-固定夹；16-固定抓夹。
具体实施方式
40.下面结合本技术中的附图描述本技术的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本技术实施例的技术方案的示例性描述，对本技术实施例的技术方案不构成限制。
41.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。
42.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。
43.本技术实施例提供了一种电芯放电装置及电芯放电方法。
44.第一方面，如图1所示，图1为本技术实施例提供的一种电芯放电装置的结构示意图。本技术实施例提供了一种电芯放电装置，包括电芯箱1、第一导电螺栓2、第二导电螺栓3、放电负载4、电压测量组件6和控制模块7：
45.电芯箱1，用于容纳电池；
46.第一导电螺栓2，位于所述电芯箱1的上方，与所述电池的极耳弹性抵接；
47.第二导电螺栓3，位于所述电芯箱1相对的两个侧面，与所述电池的侧面抵接；
48.放电负载4，通过所述第一导电螺栓2、所述第二导电螺栓3、开关5与所述电池电性连接构成闭合回路；
49.电压测量组件6，与所述第一导电螺栓2电性连接；
50.控制模块7，与所述电压测量组件6、所述开关5信号连接。
51.本技术实施例中通过在电芯箱1上方和侧面均设置有导电螺栓，可根据电池的实际宽度，调节两侧的螺栓无缝固定。可根据电芯的实际高度，调节上盖的螺栓，不需要破坏锂电池极耳，使导电螺栓直接连接电芯的极耳；又通过设置有电压检测组件，可以实时检测电池的电压，若电压低于预设值，可直接进入拆解步骤，换下一个退役电池，若电压高于预设值，则会启动控制模块7关闭智能开关5，开始放电。
52.在本实施例中，所述放电负载4模块化，可根据需求拆解更换，通过电阻放电实现报废电芯的电量排尽。
53.可选地，所述电压测量组件6包括电压表或者万用表。
54.在本技术的一些实施例中，如图2a-2c所示，图2a-2c为本技术实施例提供的一种电芯箱1的三视图，其中图2a为正视图，图2b为俯视图，图2c为正等轴测图。所述电芯箱1分别与所述第一导电螺栓2、所述第二导电螺栓3螺纹连接；
55.其中，所述第一导电螺栓2朝向所述电池的一侧设置有弹簧。
56.在本实施例中，所述电芯箱1包括盖板和侧板。
57.一个所述第一导电螺栓组由两个所述第一导电螺栓2组成，每个所述第一导电螺栓组与一个所述电池对应，两个所述第一导电螺栓2分别与所述电池的正负不同极耳抵接。
58.所述盖板上包括两个相互平行的条形孔，同一个所述第一导电螺栓组的两个所述第一导电螺栓2分别位于不同的条形孔中，且相互连接。
59.所述盖板的条形孔中包括多个所述第一导电螺栓组，使得所述电芯放电装置可以同时对两个或者两个以上的所述电池同时进行放电。
60.所述第一导电螺栓2朝向所述电池的一侧设置有弹簧，所述第一导电螺栓2与所述电池的极耳抵接时，弹簧压缩。在弹力作用下，所述第一导电螺栓2与所述电池的极耳连接更加紧密。
61.在一个实施例中，位于相对侧的两个侧板上设置有所述第二导电螺栓3。
62.在另一个实施例中，电芯箱1全部的四个侧板上均设置有所述第二导电螺栓3。
63.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括温度继电器8，所述温度继电器8分别与所述开关5、所述第一导电螺栓2串联接入所述闭合回路。
64.在本实施例中，所述温度继电器8属于安全模块，根据所述温度继电器8感测到的温度信息实时监测放电过程中是否安全。当放热温度过高，所述温度继电器8感受到温度数值达到安全阈值时，双金属元件立即瞬时动作，断开常闭触头，切断控制电路，起到保护作用，而当温度冷却到所述温度继电器8复位温度时，所述温度继电器8又能自动复位，重新接通控制电路。
65.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括循环水箱9和储水箱10，所述循环水箱9与所述储水箱10之间设置有进出水管，所述放电负载4位于所述循环水箱9中。
66.在本实施例中，当所述开关5关闭，整个电路会形成闭合回路，所述电池快速放电，所述放电负载4开始发热，所述放电负载4释放的热量被通有循环水的所述循环水箱9吸收。
67.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括流量计12和变量泵11，所述流量计12、所述变量泵11与所述进出水管连接，且与所述控制模块7信号连接。
68.所述流量计12和所述变量泵11，可以根据生产需要实时调节循环水的流量和流速。
69.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括感烟探测器13，所述感烟探测器13设置于所述循环水箱9中，且与所述控制模块7信号连接。
70.当放热过程出现烟雾时，所述感烟探测器13利用一个小型烟雾传感器响应悬浮在所述循环水箱9内燃烧产生的烟雾，经由所述控制模块7，断开所述开关5，起到保护作用。
71.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括温度传感器14，所述温度传感器14分别与所述放电负载4电性连接、与所述控制模块7信号连接。
72.所述温度传感器14实时记录所述放电负载4的温度，输出温度信息给所述控制模
块7，经由所述控制模块7控制所述流量计12和所述变量泵11。所述放电负载4的温度高于预设值时，所述控制模块7控制循环水流速和流量变大，使得所述循环水箱9中的水温降低，所述循环水箱9与所述放电负载4之间的温差变大，对所述放电负载4的散热效率更高。
73.在本技术的一些实施例中，所述电芯放电装置还包括固定夹15和固定抓夹16，所述固定夹15的两端分别与所述第一导电螺栓2、所述电压测量组件6连接；
74.所述固定抓夹16的两端分别与所述开关5、所述第二导电螺栓3连接；或者，所述固定抓夹16的两端分别与所述第一导电螺栓2、所述第二导电螺栓3连接。
75.所述电芯箱1侧面的所述第二导电螺栓3连接所述放电负载4，经由所述固定抓夹16连接所述开关5，再连接所述温度继电器8，再通过另一所述固定夹15连接所述电芯箱1的上方的所述第一导电螺栓2，另一个所述第一导电螺栓2经由电线和所述固定抓夹16连接侧面的另一个所述第二导电螺栓3，形成闭合回路。
76.在本技术的一些实施例中，所述电芯箱1、所述第一导电螺栓2、所述放电负载4的材料包括铁、铜或者铝。
77.所述放电负载4可拆卸，其电阻可根据放入的电芯电压实时调整。
78.基于同一个发明构思，第二方面，本技术实施例还提供一种电芯放电方法，如图3所示，图3为本技术实施例提供的一种电芯放电方法的流程图。应用于如第一方面中任一实施例所述的电芯放电装置，包括以下步骤：
79.s1、在电芯箱1中放入电池，调节第一导电螺栓2和第二导电螺栓3固定所述电池；
80.s2、电压测量组件6测量所述电池的电压值并输出电压信号；
81.s3、控制模块7接收并判断所述电压信号：当所述电压信号不超过预设值，则执行拆解步骤；
82.当所述电压信号超过预设值，则关闭开关5，所述电池通过所述第一导电螺栓2、所述第二导电螺栓3、所述开关5与放电负载4构成闭合回路。
83.在本实施例中，当电池的初始电压值大于预设值，开关5接通，闭合回路连通，电池开始放电。
84.当电池的初始电压值小于等于预设值或者电池经过放电制程后，开关5断开，放电过程结束。再从电芯箱1中取出放电完毕的退役锂电池，进行后续拆解工序。
85.可选地，预设值为1v。
86.与现有技术相比可实现，应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：本技术实施例中的电芯箱1上方和侧面均设置有导电螺栓，可根据电池的实际宽度，调节两侧的螺栓使无缝固定。可根据电池的实际高度，调节上盖的螺栓，不需要破坏锂电池极耳，使导电螺栓直接连接电池的极耳。
87.本技术实施例中的装置设置有检测模块，其中的电压表可以实时检测锂电池的电压，若电压低于1v，可直接进入拆解环节，换下一个退役锂电池，若电压高于1v，则会启动控制模块7关闭智能开关5，开始放电。
88.本技术实施例中的装置设置有冷却模块，温度传感器14感应负载的温度，经由控制模块7控制流量计12和变量泵11，实时调节循环水的流量，更好实现降温冷却，提高了放电安全性，且冷却介质水可循环使用，不会造成环境污染。
89.本技术实施例中的装置设置有安全模块，其中的温度继电器8和感烟探测器13可
避免放电过程的过热状态和烟雾状态，提高了放电安全性。
90.本技术实施例中的装置设置的电芯箱1可根据产线退役锂电池实际产量设置实际电芯个数，实现多个退役锂电池的同时放电，加快放电效率。
91.本发明装置设置有专门的放电接口，可根据电芯的容量或数量随时更换放电负载4。
92.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
93.在本技术的描述中，词语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系，为基于附图所示的示例性的方向或位置关系，是为了便于描述或简化描述本技术的实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
94.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
95.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
96.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
97.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
98.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术的方案技术构思的前提下，采用基于本技术技术思想的其他类似实施手段，同样属于本技术实施例的保护范畴。

技术特征：
1.一种电芯放电装置，其特征在于，包括：电芯箱，用于容纳电池；第一导电螺栓，位于所述电芯箱的上方，与所述电池的极耳弹性抵接；第二导电螺栓，位于所述电芯箱相对的两个侧面，与所述电池的侧面抵接；放电负载，通过所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓、开关与所述电池电性连接构成闭合回路；电压测量组件，与所述第一导电螺栓电性连接；控制模块，与所述电压测量组件、所述开关信号连接。2.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯箱分别与所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓螺纹连接；其中，所述第一导电螺栓朝向所述电池的一侧设置有弹簧。3.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括温度继电器，所述温度继电器分别与所述开关、所述第一导电螺栓串联接入所述闭合回路。4.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括循环水箱和储水箱，所述循环水箱与所述储水箱之间设置有进出水管，所述放电负载位于所述循环水箱中。5.根据权利要求4所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括流量计和变量泵，所述流量计、所述变量泵与所述进出水管连接，且与所述控制模块信号连接。6.根据权利要求4所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括感烟探测器，所述感烟探测器设置于所述循环水箱中，且与所述控制模块信号连接。7.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括温度传感器，所述温度传感器分别与所述放电负载电性连接、与所述控制模块信号连接。8.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯放电装置还包括固定夹和固定抓夹，所述固定夹的两端分别与所述第一导电螺栓、所述电压测量组件连接；所述固定抓夹的两端分别与所述开关、所述第二导电螺栓连接；或者，所述固定抓夹的两端分别与所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓连接。9.根据权利要求1所述的电芯放电装置，其特征在于，所述电芯箱、所述第一导电螺栓、所述放电负载的材料均包括铁、铜或者铝。10.一种电芯放电方法，应用于如权利要求1-9中任一项所述的电芯放电装置，其特征在于，包括以下步骤：在电芯箱中放入电池，调节第一导电螺栓和第二导电螺栓固定所述电池；电压测量组件测量所述电池的电压值并输出电压信号；控制模块接收并判断所述电压信号：当所述电压信号不超过预设值，则执行拆解步骤；当所述电压信号超过预设值，则关闭开关，所述电池通过所述第一导电螺栓、所述第二导电螺栓、所述开关与放电负载构成闭合回路。

技术总结
本申请实施例提供了一种电芯放电装置及电芯放电方法。电芯放电装置包括电芯箱、第一导电螺栓、第二导电螺栓、放电负载、电压测量组件和控制模块：电芯箱用于容纳电池；第一导电螺栓位于电芯箱的上方与电池抵接；第二导电螺栓位于电芯箱的侧面与电池抵接；放电负载通过开关与电池电性连接构成闭合回路；电压测量组件与第一导电螺栓连接；控制模块与电压测量组件、开关连接。本申请实施例通过设置导电螺栓，根据电池的实际宽度，调节两侧的螺栓无缝固定。根据电芯的实际高度，调节上盖的螺栓，导电螺栓连接电芯的极耳；又通过电压检测组件实时检测电池的电压，若低于预设值进入拆解步骤，若高于预设值启动控制模块关闭智能开关，开始放电。放电。放电。


技术研发人员：张宇平 夏甜 周志明 宋华伟 郭庆 黄强兵
受保护的技术使用者：无锡动力电池再生技术有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/12