基于ABAQUS的废旧锂电池切割过程仿真与试验研究

唐陈乐，朱华炳，陈 东，汤 晨

(合肥工业大学 机械工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

随着现代社会的发展，汽车产业成为了我国经济中的重要产业之一[1]。从新能源汽车整体走势来看，对于锂电池的需求呈现不断增长的趋势，同时电池的报废量也必然在不断的增加。经预测到2020年我国动力电池需求量预计达到130 Gwh，报废量约50万吨，到2023年，报废量电池将达到116 t[2]。如果对报废锂电池处理不当那么将会造成极大的环境污染，同时锂电池中含有大量的有价金属(比如锂、铜、铝等)，因此对于动力锂电池的生命周期研究势在必行，对报废锂电池进行合理的回收利用，真正使整个行业链朝着绿色、环保、可持续的方向发展。

美国、日本等发达国家已经开始建立新能源汽车的回收体系，其中一些国家已经颇有成果[3]。国内对于报废锂电池的回收与发达国家相比还存在一定的差距，报废动力锂电池的回收主要采用的是人工拆解的方式，自动化拆解的程度较低。在对报废锂电池进行拆解回收的过程中，如何高效、安全的将电池外壳和电池内芯分离是十分重要的问题[5]。对锂电池进行拆解，切割部分是关键的部分之一，切割部分的稳定性能直接对切割的质量和效率造成影响[6]。

圆锯片是典型的超薄切割部件，在切割性能方面具有效率高、质量好等优点。蒋连琼等人通过使用圆锯片对枝条进行切割并对其过程进行动态仿真[7]；姚涛等人使用圆锯片对石材进行切割仿真及实验，并研究锯切转速等条件对锯切效果的影响[8]；……