橡树岭国家实验室开发机器人拆解系统 使电池回收更快、更安全新能源汽车

2021-08-24

【智能汽车网】

盖世汽车讯 据外媒报道,美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员开发了一种机器人拆解系统,可以安全有效地回收和再利用电动汽车废弃电池组中的关键材料,同时减少有毒废物。

(图片来源:ORNL)

随着电动汽车使用量逐渐增长,如何回收大型锂离子电池组的问题也随之而来。目前,只有一小部分锂离子电池得以回收,而且大部分回收过程未实现自动化。ORNL的工程师们展示,使用机器人,可以加快拆卸速度,进一步保证工人的安全,并大大提高生产能力。

在回收过程中,无论回收商是想更换电池中的磨损部件,还是彻底回收电池组,以得到钴、锂、金属箔和其他材料,第一步都要进行电池诊断,这样才能安全高效地进行处理和拆卸。McIntyre表示:“使用我们的系统,当机器人拿起电池组,并将其放到生产线上后,工人就不必再触碰电池组,直到它变成碎片和部件。” 这对于提升安全性和效率都很重要。无论剩余多少电量,机器人都可以迅速拆除螺栓和外壳。相比之下,操作人员必须经过严苛漫长的过程,在手动拆解废旧电池之前对其进行放电。通过自动拆卸过程,工人可以减少接触电池内的有毒化学物质,以及一些新型车辆中的高功率架构(接近900V)。

该自动化系统经过重新配置,可以适应任何类型电池组。可以编程为只用于单个电池模块,对其进行翻新或重新用作固定储能;或者将电池拆卸到电芯层,以进行分离和材料回收。

 

这项工作建立在以前为CMI开发的ORNL项目的专业知识基础上。这些项目的重点是通过机器人拆卸硬盘驱动器,以回收稀土磁铁。工程师还证明,这些磁铁可以直接用于电动机中。CMI负责人Tom Lograsso表示:“这提供了一种将组件分离成更高价值流的有效流程,其中关键材料被浓缩为单独的原料以进行回收处理。” 研究人员每次都遵循相同的方案:手动分解使用过的部件,并收集该过程的数据,以创建机器人工具和控制装置,用于驱动自动化系统。

据估计,在手动拆卸12个电池组的时间内,通过自动化系统,可以处理100个电池组或更多。

下一步是将这一过程扩大到商业规模。研究团队认为,这种拆解系统也可用于电动汽车的传动系统,以回收稀土磁铁、铜、钢材料,以及完整的电力电子产品。研究人员表示,为了提升回收经济性,可以在一个设施中处理多个消费品,以提高产量和灵活性。

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