一种重载装备动力锂电池激光再制造方法

摘要

本发明提供一种重载装备动力锂电池激光再制造方法。所述重载装备动力锂电池激光再制造方法，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。本发明提供一种重载装备动力锂电池激光再制造方法，主要利用激光表面合金化技术和激光熔覆技术，分别对弯曲极板以及开裂极板修复处理，通过对损坏极板修复的方式，完成对整个锂电池的维修，尽量避免直接更换新的极板，充分的利用有限的极板，避免造成资源浪费，对于同时用于很多起重装配的厂家来说，大大节约了锂电池的维修成本，修复后的形成以原基材为基础的新的表面合金层，进而大大增加极板整体的强度。

权利要求

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。

8.根据权利要求7所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法，其特征在于，所述移动板的一侧转动连接有夹紧转件，所述夹紧转件的一侧开设有两个活动槽，所述活动槽内表面的两侧之间固定连接有固定杆。

9.根据权利要求8所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法，其特征在于，所述固定杆的外表面套接有夹紧件，所述固定杆的外表面且位于所述夹紧件的一侧套接有弹性件，所述夹紧转件的内部螺纹连接有固定转件。

10.根据权利要求7所述的重载装备动力锂电池激光再制造方法，其特征在于，所述工作台顶部的左侧固定连接有固定座，所述固定座上安装有激光发射组件。

说明书

一种重载装备动力锂电池激光再制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种重载装备动力锂电池激光再制造方法。

背景技术

[0002] 重载装备也称起重机，是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，其工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的，起重机在市场上的发展和使用越来越广泛。

[0003] 对于小型的重载装备来说，其动力来源主要由其内部的动力锂电池提供，然而需要搬运的工作量较多时，则需要锂电池长时间高负荷工作，使得蓄电持续的急剧放电，进而容易造成锂电池内部的极板弯曲，甚至是开裂，以及导电涂层上的活性物质脱落，最终导致锂电池无法正常使用，是重载装备中动力锂电池故障率较高的重要原因。

[0004] 现有技术中，在重载装备的动力锂电池无法使用时，传统的做法一般是进行维修或是直接更换新的锂电池，而在传统的维修方法中，则是直接将出现损坏的极板更换掉，但是对于同时拥有很多重载装配的工厂来说，直接更换极板的方法不仅大大增加了维修成本，且将损坏的极板直接丢弃同时也造成了资源浪费。

[0005] 因此，有必要提供一种重载装备动力锂电池激光再制造方法解决上述技术问题。

发明内容

[0006] 本发明提供一种重载装备动力锂电池激光再制造方法，解决了传统维修重载装备的动力锂电池方法不仅大大增加了维修成本，且将损坏的极板直接丢弃同时也造成了资源浪费的问题。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的重载装备动力锂电池激光再制造方法，包括以下操作步骤：

[0008] 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；

[0009] 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；

[0010] 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；

[0011] S4、根据所述S3中检测的结果分别进行对应修复：

[0012] 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；

[0013] 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；

[0014] 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。

[0015] 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。

[0016] 优选的，所述S41中在操作时具体步骤为：

[0017] 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；

[0018] 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；

[0019] 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。

[0020] 优选的，所述S42中在操作时具体步骤为：

[0021] S421、在激光熔覆处理前，先将熔覆材料置于工作表面；

[0022] S422、然后采用激光将其熔化，冷凝后形成熔覆层；

[0023] 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。

[0024] 优选的，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。

[0025] 优选的，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。

[0026] 优选的，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。

[0027] 优选的，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。

[0028] 优选的，所述移动板的一侧转动连接有夹紧转件，所述夹紧转件的一侧开设有两个活动槽，所述活动槽内表面的两侧之间固定连接有固定杆。

[0029] 优选的，所述固定杆的外表面套接有夹紧件，所述固定杆的外表面且位于所述夹紧件的一侧套接有弹性件，所述夹紧转件的内部螺纹连接有固定转件。

[0030] 优选的，所述工作台顶部的左侧固定连接有固定座，所述固定座上安装有激光发射组件。

[0031] 与相关技术相比较，本发明提供的重载装备动力锂电池激光再制造方法具有如下有益效果：

[0032] 本发明提供一种重载装备动力锂电池激光再制造方法，主要利用激光表面合金化技术和激光熔覆技术，分别对弯曲极板以及开裂极板修复处理，通过对损坏极板修复的方式，完成对整个锂电池的维修，尽量避免直接更换新的极板，充分的利用有限的极板，避免造成资源浪费，对于同时用于很多起重装配的厂家来说，大大节约了锂电池的维修成本，其中在对弯曲极板时，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，凝固后在极板表面形成新的表面合金层，能够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，进而大大增加极板整体的强度，有效的降低其出现弯曲的几率，大大延长了其使用寿命，能够长时间在高负荷下保持正常使用。

附图说明

[0033] 图1为本发明提供的重载装备动力锂电池激光再制造方法的第二实施例的结构示意图；

[0034] 图2为图1所示的转动台外部的结构示意图；

[0035] 图3为图2所示的定位结构内部的结构示意图；

[0036] 图4为图3所示的夹紧转件内部的结构示意图。

[0037] 图中标号：1、工作台，2、定位结构，21、转动盘，22、螺杆转件，23、移动槽，24、移动板，25、夹紧转件，26、活动槽，27、固定杆，28、夹紧件，29、弹性件，210、固定转件，3、固定座，4、激光发射组件。

具体实施方式

[0038] 下面结合和实施方式对本发明作进一步说明。重载装备动力锂电池激光再制造方法，包括以下操作步骤：

[0039] 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；

[0040] 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；

[0041] 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；

[0042] S4、根据所述S3中检测的结果分别进行对应修复：

[0043] 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；

[0044] 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；

[0045] 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。

[0046] 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。

[0047] 所述S41中在操作时具体步骤为：

[0048] 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；

[0049] 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；

[0050] 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。

[0051] 所述S42中在操作时具体步骤为：

[0052] S421、在激光熔覆处理前，先将熔覆材料置于工作表面；

[0053] S422、然后采用激光将其熔化，冷凝后形成熔覆层；

[0054] 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；

[0055] 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；

[0056] 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。

[0057] 所述S1中在拆分锂电池速度不易过快时，尽量避免对锂电池各组成部分造成损伤。

[0058] 所述S3中由于重载起重设备长时间连续使用起动机，使蓄电池急剧放电，导致极板的工作负荷较大，进而使得极板出现弯曲或开裂的损伤几率偏高，因此对锂电池进行检测时，主要是对极板进行检测。

[0059] 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。

[0060] 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。

[0061] 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。

[0062] 本发明提供的重载装备动力锂电池激光再制造方法的工作原理如下：

[0063] 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；

[0064] 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；

[0065] 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；

[0066] S4、根据所述S3中检测的结果分别进行对应修复：

[0067] 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，在操作时具体步骤为：

[0068] 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；

[0069] 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；

[0070] 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；

[0071] 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，在操作时具体步骤为：

[0072] S421、在激光熔覆处理前，先将熔覆材料置于工作表面；

[0073] S422、然后采用激光将其熔化，冷凝后形成熔覆层；

[0074] 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；

[0075] 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；

[0076] 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；

[0077] 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。

[0078] 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。

[0079] 与相关技术相比较，本发明提供的重载装备动力锂电池激光再制造方法具有如下有益效果：

[0080] 主要利用激光表面合金化技术和激光熔覆技术，分别对弯曲极板以及开裂极板修复处理，通过对损坏极板修复的方式，完成对整个锂电池的维修，尽量避免直接更换新的极板，充分的利用有限的极板，避免造成资源浪费，对于同时用于很多起重装配的厂家来说，大大节约了锂电池的维修成本，其中在对弯曲极板时，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，凝固后在极板表面形成新的表面合金层，能够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，进而大大增加极板整体的强度，有效的降低其出现弯曲的几率，大大延长了其使用寿命，能够长时间在高负荷下保持正常使用。

[0081] 第二实施例

[0082] 基于本发明的第一实施例一种重载装备动力锂电池激光再制造方法，本发明的第二实施例提供另一种重载装备动力锂电池激光再制造方法，其中，第二实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。

[0083] 具体的，本发明的提供另一种重载装备动力锂电池激光再制造方法不同之处在于：

[0084] 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1，所述工作台1的顶部设置有定位结构2，所述定位结构2包括转动盘21，所述转动盘21的内部转动连接有螺杆转件22，所述转动盘21顶部的两侧均开设有移动槽23，所述螺杆转件22外表面的两侧均螺纹连接有移动板24。

[0085] 所述移动板24的一侧转动连接有夹紧转件25，所述夹紧转件25的一侧开设有两个活动槽26，所述活动槽26内表面的两侧之间固定连接有固定杆27。

[0086] 所述固定杆27的外表面套接有夹紧件28，所述固定杆27的外表面且位于所述夹紧件28的一侧套接有弹性件29，所述夹紧转件25的内部螺纹连接有固定转件210。

[0087] 转动盘21的底部与工作台1的顶部转动连接，为金属材质，自身具有一定的重量，因此在没有外界作用力时，不会轻易发生转动，螺杆转件22横向设置在转动盘21的内部，可以在转动盘21的内部自由转动，两个移动槽23分别位于转动盘21顶部的左右两侧，且螺杆转件22的左端与左侧移动槽23内表面的左侧转动连接，螺杆转件22的右端由转动盘21的内部延伸至转动盘21的右侧，螺杆转件22外表面的两侧同时设置有螺纹相反的两种螺纹，分别与两个移动板24内部设置的螺纹槽适配设置，通过在外部转动该螺杆转件22，使得两个移动板24同时在相反的方向移动，夹紧转件25位于两个移动板24相对的一侧之间，用于对极板外部进行固定，夹紧件28可以在固定杆27的外表面上竖直方向滑动，弹性件29为夹紧件28提供弹力支持，使得夹紧件28具有弹力，通过将极板的外部放置在两个夹紧件28之间，通过两个夹紧件28的加紧作用，使得极板能够稳定安装在定位结构2上，且在上方夹紧件28的一侧固定连接有把手，通过握住把手能够带动夹紧件28向上移动，使其与极板外部分离，方便与机体分离，固定转件210位于左侧的移动板24的内部，可以在移动板24的内部转动，其右端与夹紧转件25的一侧保持贴合，通过固定转件210对夹紧转件25进行定位，使其保持稳定，不会转动，通过设置该定位结构2，主要用于对极板外部进行固定，在对极板进行修复时，通过两极板的左右两侧分别与两个移动板24上的夹紧转件25夹紧固定，进而使得极板能够保持稳定，之后便可以对极板进行维修操作，且该定位结构2同时具有对极板水平、竖直方向的角度调节，并能够根据极板的实际大小，适配调整两个移动板24的位置，进而对极板进行有效夹紧固定，使用起来十分灵活、十分方便，能够很好的适应不大小的极板，更好的满足人们的使用需求。

[0088] 所述工作台1顶部的左侧固定连接有固定座3，所述固定座3上安装有激光发射组件4。

[0089] 激光发射组件4能够发射激光束，同时具有竖直方向的伸缩功能。

[0090] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。