[发明专利]一种重载装备动力锂电池激光再制造方法有效
申请号: | 202110330911.0 | 申请日: | 2021-03-26 |
公开(公告)号: | CN113097581B | 公开(公告)日: | 2022-06-07 |
发明(设计)人: | 闫涛;刘贵民;杜林飞;朱硕;惠阳 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 |
主分类号: | H01M10/42 | 分类号: | H01M10/42;H01M10/058;H01M4/139;C23C24/10 |
代理公司: | 深圳众邦专利代理有限公司 44545 | 代理人: | 罗川 |
地址: | 100000 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 重载 装备 动力 锂电池 激光 制造 方法 | ||
1.一种重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
S1、将出现损坏的重载装备动力锂电池放置在电池拆分设备中,使得锂电池外壳与锂电池本体分离;
S2、使用清扫设备对S1中拆分下来的电池壳内部进行清理,若电池壳整体不存在磨损,则将其内部的灰尘、杂质清理干净,清理好之后放置备用,若存在一定磨损则需要进行修复,若电池壳出现较大程度的损坏,则需要更换新的外壳;
S3、使用检测设备对S1中拆卸下来的锂电池本体进行检测,判断出锂电池损坏原因,其中损坏原因包括锂电池中极板损坏,以及铝箔上的导电涂层脱落;
S4、根据所述S3中检测的结果分别进行对应修复:
S41、若为金属极板弯曲,则将极板取出,使用挤压设备对极板进行挤压,将极板恢复至平整状态,再将极板放置在激光加工设备中,采用激光表面合金化技术对极板弯曲处进行处理;
S42、若为金属极板开裂,则先对极板进行预处理,再将极板放置在激光加工设备中,采用激光熔覆技术对极板开裂处进行处理;
S43、若为铝箔上的导电涂层脱落,则将铝箔取出,然后将其表面的原始涂层清理干净,之后通过喷涂设备重新喷涂导电涂层,之后放置冷却;
S5、开始对S4中修复好各部件进行组装,组成完整的锂电池本体,然后将锂电池本体安装在外壳中,再使用封装设备对锂电池进行最后的封装。
2.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S41中在操作时具体步骤为:
S411、将喷涂的合金混合粉末装入喷射送粉装置中,并将其喷嘴调整至极板弯曲位置,调整好粉末的送入量;
S412、同时启动激光加工设备和喷射送粉装置,通过激光加工设备产生高能密度的激光束,能够快速加热熔化极板表层,同时喷射送粉装置喷出的粉末与激光束快速熔化并混合,持续3-5S后关闭激光加工设备和喷射送粉装置;
S412、然后将极板放置一旁冷却15-20分钟,凝固后在极板表面形成新的表面合金层。
3.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S42中在操作时具体步骤为:
S421、在激光熔覆处理前,先将熔覆材料置于工作表面;
S422、然后采用激光将其熔化,冷凝后形成熔覆层;
S423、再将形成的熔覆材料预置在极板开裂处,启动激光加工设备,通过产生的激光束对熔覆层以及极板表层进行快速融化,使得两者快速混合,持续2-3S后,关闭激光加工设备;
S424、将极板放置一旁冷却,10-20分钟后凝固后形成稀释度极低、与基体金属呈冶金结合的涂层,从而将开裂处进行填充修复;
S425、然后对填充部分进行打磨,使得极板外部保持平整,完成极板开裂修复。
4.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S4中通过采用激光表面合金化技术对极板进行处理,从而改变金属表面层的化学成分、组织和性能,形成以原基材为基础的新的表面合金层,增加极板整体的强度,有效的降低其出现弯曲的几率。
5.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S4中通过采用激光熔覆技术对开裂极板进行处理,能够显著改善极板材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化性能。
6.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S4中预置熔覆材料的方式为预置涂覆层,是通过手工涂敷,利用粘结剂将熔覆用粉末调成糊状置于极板表面。
7.根据权利要求1所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法,其特征在于,所述S4中用于对极板进行修复的激光加工设备,所述激光加工设备包括工作台,所述工作台的顶部设置有定位结构,所述定位结构包括转动盘,所述转动盘的内部转动连接有螺杆转件,所述转动盘顶部的两侧均开设有移动槽,所述螺杆转件外表面的两侧均螺纹连接有移动板。
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