废旧动力锂电池串并联再利用的固定装置

陈 军

（贵州中伟资源循环产业发展有限公司，贵州 铜仁 554300）

新能源是国家的战略产业，而动力锂电池是核心产业之一，动力锂电池以其能量密度高、自放电率低等优点，一直在车用电池方面得到广泛的应用，得到制造商的青睐。M S Whittingham使用Li-Ti S体系制造首个锂电池，索尼公司将锂电池商业化及Akshaya Padhi对锂电池技术的推进，发现磷酸铁锂的阳极材料[1]。动力锂电池指的是容量在3AH以上的锂离子电池，主要是用于车辆、设备等驱动的锂离子电池，但是由于具体的对象不同，在电池容量上存在差异。对于600V的大巴动力电池，如果300V就要报废，那么就会导致资源的浪费，所以有必要对电池进行回收使用。

1 固定装置结构

在对废旧动力锂电池串并联再利用过程中，进行安装过程中占据的空间比较大，并且拆卸不方便，而在根据现有技术在使用时需要进行串并联，又会出现导线杂乱等问题，针对以上的问题提出废旧动力锂电池串并联再利用的固定装置。解决上述的问题和困难[2]。

本文设计了一种废旧动力锂电池串并联再利用的固定装置，该装置包括固定耳、存储机构总成和安装座，其中在安装座的四个侧边的下方位置均安装有固定耳，而在安装座的上方位置安装若干个存储机构，其中存储机构包括理线机构、存储腔、传动箱和移动托板。存储腔安装位置在存储机构中间位置，而存储腔安装在安装座上，内部设有移动托板，在上方位置上安装固定板，在固定板与移动托板之间有移动托板。在存储腔的一侧安装有传动腔，而在传动腔内部安装有传动机构。传动机构由电机、齿轮和齿条组成，其中，齿条安装在靠近存储腔的一侧的底座上，齿条通过连接杆与移动托板连接，远离存储腔一侧的齿条安装有齿轮，通过啮合传动。

2 模块组成

所设计的齿轮与安装在传动腔内部的电机的输出轴之间的转动连接，存储腔开口处的侧边上皆安装有理线机构，理线机构包括导柱和理线扣，柱上均匀安装有若干个理线扣，理线机构结构示意图如图1所示。

图1 理线机构结构示意图

导柱沿存储腔开口的侧边分布，若干个理线扣与导柱之间通过滑动连接，在固定板的上方安装有对称的侧板，侧板垂直安装在固定板的上方，侧板的内侧从上到下均匀安装有若干个散热翅片。存储腔远离传动腔一侧的安装座内部安装有冷风机A，冷风机A的安装位置与存储腔的安装位置相对应。存储腔前侧的安装座上安装有开关，开关的设置数目与传动机构的设置数目相对应，开关与电机之间电性连接。

3 实际效果

本文针对动力锂电池的串并联再利用的固定方式设计了固定装置，该装置具有以下实际价值和经济效益：

（1）设计的固定装置由存储机构总成，在初始阶段，固定板的上表面，将废旧的动力锂电池安装在其上部，侧板上的散热翅片和电池的表面相接触，当安装完毕后，打开开关，电机工作，此时电机带动齿轮转动，通过齿轮与齿条的啮合转动，带动齿条下移，齿条通过连杆带动托板下移。锂电池在存储腔的内部，这样可以大幅度的节约安装的空间，并且解决了占据空间较大的问题。

（2）当需要对动力锂电池进行拆卸时，此时打开开关，电机反转，此时通过电机转动带动齿轮旋转，从而通过啮合的传动方式使得齿条上移，通过连接杆带动移动托板上移。锂电池移动到安装座的外侧，可以对锂电池进行拆卸工作，可以解决安装和拆卸困难的问题。

（3）通过理线机构，需要对锂电池进行串并联使用时，此时电池的一端经过导线连接电池的另一端，导线通过理线机构中设置的理线扣与另一个锂电池并联，可以解决目前在串并联使用时出现的导线杂乱的问题。

（4）本次设计的机构，为了散热，通过冷风机A、冷风机B和散热翅片散掉锂电池在使用过程中发出的热量，通过冷风机A、冷风机B和散热翅片之间的相互配合可以解决在锂电池串并联使用过程中出现的散热效果不理想的问题。

4 展望和建议

废旧动力锂电池的回收利用具有重要的使用价值和社会意义，完全的符合目前所倡导的环保和可持续发展的方向。

（1）建立锂电池回收使用产业链；在锂电池的回收使用过程中，政府要完全贯彻引导的作用，建立完整的产业链，引进相应的业务。在对废旧电池的拆解过程中，内部的可利用资源的冶炼和提取阶段一定要保护相应操作人员的安全和环保，企业引进专业的安全的设备，防止出现事故导致二次污染或者更大的灾害。及时颁布相应的法律法规，完善法律体系，对于违规的企业一定严肃处理，停业整顿或者取消资格。

（2）政府加大扶持；政府及有关部门根据目前的动力锂电池产业现状及未来的发展趋势，进行产业规划，明确产业的发展方向，建立动力电池的回收利用产业链。在宣传上，充分的利用媒体和各类平台，宣传环保意识，政府倡议在消费过程中，购买可回收再利用的电池，避免一次性电池的浪费，促进资源的循环发展。

（3）充分发挥锂电池回收行业与政府的关系，共同出谋划策；政府要根据企业目前面临的问题，积极地研讨解决的方案。积极地发挥平台的作用，政府和企业之间善于沟通，政府也要勇于承担一定的责任，规范行业市场，防止个别企业由于竞争出现的恶意竞争。积极推动政府职能部门对行业的了解，稳定市场，为企业的发展寻找资源，建立政府、企业、科研机构合作共赢的关系，共同参与到全球发展中来。

（4）建立动力锂电池的专项发展基金，鼓励和奖励有突出贡献的企业和个人，完善的激励机制；对于锂电池回收再利用的企业，有突出贡献的团队、个人进行奖励，鼓励企业的自主创新和发展，参与到国际竞争中，支持知识产权的自主性，鼓励企业参加专业性、国际性的展会，进行国际技术交流，增加企业的竞争力和主导权。