基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥系统及方法与流程

本发明涉及电池回收，是基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥系统及方法。

背景技术：

1、电池正负极材料回收主要是对废旧电池中的正负极材料进行分离和再利用的过程。在回收过程中，惰性气体通常用于保护和处理某些易氧化的材料，以防止氧化反应发生。在电池正负极材料的回收过程中，当需要对材料进行高温处理或其他处理时，通常会使用惰性气体如氮气或氩气来进行保护。惰性气体可以在处理过程中包裹材料，形成一种惰性气氛，防止氧气接触到易氧化的材料，确保对材料的稳定处理，因此，在电池正负极材料回收过程中，当涉及到需要保护材料不受氧化影响的环节时，需要利用惰性气体对材料进行保护，确保回收过程顺利进行并保证回收材料的质量和效果；如何实现惰性气体保护干燥装置在电池正负极材料回归的过程中根据正负极材料的状态进行运行参数的自适应控制是电池回收过程中的重要难题。

2、在现有已公开的发明技术中，如公开号为cn1 16071098a的中国专利公开了一种回收电池包残值评估流程处理方法，具体步骤包括：电池包铭牌信息录入，信息录入基于数据库查询回收电池包各参数，回收电池包外观检测，回收电池包开箱检测和基于电池历史数据的寿命和容量估计；查询电池包参数数据库；电池包外观检测；电池包开箱检测；回收电池故障检测，包括单体正负极短路检测、单体内短路检测和单体绝缘失效检测；基于电池历史数据的寿命和容量估计，其方式为利用动力电池云端充放电历史数据对电池寿命和容量进行估计。

3、上述专利未考虑到电池的使用环境和充放电方式等因素都会对电池的寿命和容量造成影响，通过基于历史数据的寿命和容量估计存在不确定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，缺少电池回收达标评估，惰性气体保护干燥装置设备稳定性和自适应性差的问题，提出了基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥系统及方法。

2、为了达到上述目的，本发明基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥方法的技术方案包括如下步骤：

3、s1：在电极材料存放滚筒筛的各个区域均匀设置多个数据采集点，采集电池回收过程中，对正负极材料的回收处理数据和正负极材料状态数据；

4、s2：实时监测电池回收的过程，将正负极材料状态数据导入回收目标状态数据核对策略，将电极材料存放滚筒筛中各个区域的正负极材料状态数据与电池回收工厂预设的回收目标状态数据进行核对，识别查找出正负极材料状态数据中的异常回收状态数据，并对异常回收状态数据进行干燥比例评估；

5、s3：提取异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据，并对回收处理数据进行回收流程达标评估；

6、s4：将回收处理数据评估获得的回收流程达标系数和正负极材料状态数据的干燥比例系数进行数据特征融合处理，补偿并筛选融合特征数据集中的实时风险值；

7、s5：根据实时风险值，对惰性气体保护干燥装置的工作范围参数进行自适应调节。

8、具体地，s1中，通过多个数据采集点采集到的正负极材料的回收处理数据包括：惰性气体流量数据集惰性气体压力数据集和干燥时长t；s1中，通过多个数据采集点采集到的正负极材料状态数据包括：正负极材料温度数据集正负极材料的湿度数据集和正负极材料的质量变量数据集其中，上标i表示第i个数据采集点，i为数据采集点的总数。

9、具体地，s2包括如下具体步骤：

10、s21：根据s1，计算在干燥时长为t时，正负极材料温度均值为正负极材料湿度均值为以及正负极材料的质量变量均值

11、s22：将正负极材料在干燥时长为t时，正负极材料温度均值为正负极材料湿度均值为与电池回收工厂中的回收目标正负极材料温度波动范围、回收目标正负极材料湿度波动范围和回收目标正负极材料的质量变量波动范围进行依次核对；

12、s23：提取并标记均不在回收目标惰性气体流量波动范围、回收目标惰性气体压力波动范围以及回收目标正负极材料的质量变量波动范围的数据采集点对应正负极材料的回收处理数据为异常，构成异常回收处理数据集u，其中，数据集u包括：x组异常回收处理数据；

13、s24：对异常回收状态数据进行干燥比例评估，并进行干燥威胁因素判断。

14、具体地，s24中，所述对异常回收状态数据进行干燥比例评估包括：

15、

16、其中，g为对异常回收状态数据评估获得的干燥比例系数；

17、α1，α2，α3分别为正负极材料温度、正负极材料湿度以及正负极材料的质量变量对应的干燥效果影响系数；

18、tx，sx，mx分别为异常回收处理数据集u中第x组异常回收处理数据中的正负极材料温度、正负极材料湿度以及正负极材料的质量变量；

19、tm，sm，mm分别为电池回收工厂中的回收目标正负极材料温度波动范围中的中位温度、回收目标正负极材料湿度波动范围中的中位湿度和回收目标正负极材料的质量变量波动范围中的中位质量变量。

20、具体地，s3中，所述对回收处理数据进行回收流程达标评估包括如下具体步骤：

21、s31：提取异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据，所述异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据包括：惰性气体流量数据集{q1，q2...qx...qx}、惰性气体压力数据集{p1，p2...px...px}，并与正负极材料惰性气体保护干燥过程中惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数进行对比；

22、s32：对异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据进行评估计算，并对异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据中的风险数据量进行提取；其中，所述风险数据量的筛选范围包括：异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据与正负极材料惰性气体保护干燥过程中惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数范围的中位数之差大于等于10％的数据量，构成风险数据量集v，共包括y组风险数据量；

23、s33：评估计算回收流程达标系数h；所述回收流程达标系数h的计算策略如下：其中，f()表示集合中的数据量个数，a为正负极材料惰性气体保护干燥过程中惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数范围构成的数据量集合。

24、具体地，s4中，所述将回收处理数据评估获得的回收流程达标系数和正负极材料状态数据的干燥比例系数进行数据特征融合处理包括：提取s3中，异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据中的风险数据量，并将风险数据量分为惰性气体流量和惰性气体压力两个种类，并对各个种类中风险数据量进行风险因子的评估，所述各个种类中风险数据量进行风险值的评估包括：将风险数据量的个数进行提取，并提取风险数据量，计算其与惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数范围的最小值的距离值与安全范围值的距离值的比例。

25、s4中，所述补偿并筛选融合特征数据集中的实时风险值包括：提取电池回收过程中，惰性气体保护干燥装置所处环境的环境温度数据和大气湿度数据，并计算实时风险值φ：

26、φ＝β1×g+β2×h-ε1×l1-ε2×l2；

27、其中，β1，β2分别为回收处理数据评估获得的回收流程达标系数对应的融合影响因子和正负极材料状态数据的干燥比例系数对应的融合影响因子；

28、l1，l2分别为环境温度数据和大气湿度数据；

29、ε1，ε2分别为环境温度数据和大气湿度数据对应的补偿修正因子。

30、s5中，所述对惰性气体保护干燥装置的工作参数范围进行自适应调节包括：

31、对极材料存放滚筒筛的各个区域的数据采集点所采集数据对应的实时风险值进行从大到小有序排列，优先对实时风险值最大的区域进行自适应调节；

32、所述自适应调节包括：

33、控制惰性气体充气与抽气设备，根据惰性异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据与正负极材料惰性气体保护干燥过程中惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数范围的中位数之差，确定在一个自适应调节单位时间段内，对电极材料存放滚筒筛进行充气或抽气调节，控制电极材料存放滚筒筛内惰性气体的压力和流量；

34、在一个自适应调节单位时间段结束后，重复计算惰性异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据与正负极材料惰性气体保护干燥过程中惰性气体保护干燥装置预设的的工作参数范围的中位数之差；

35、当差量小于3％时，完成本次自适应调节，继续对其它区域进行自适应调节监测；

36、当差量大于等于3％时，判断调节失灵，重新计算该区域的电极材料回收过程的风险值，并向管理人员发送风险预警。

37、另外，本发明基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥系统包括如下模块：

38、数据采集模块、干燥比例评估模块、回收流程达标评估模块、实时风险值计算模块、自适应调节模块；

39、所述数据采集模块用于在电极材料存放滚筒筛的各个区域均匀设置多个数据采集点，采集电池回收过程中，对正负极材料的回收处理数据和正负极材料状态数据；

40、所述干燥比例评估模块用于实时监测电池回收的过程，将正负极材料状态数据导入回收目标状态数据核对策略，将电极材料存放滚筒筛中各个区域的正负极材料状态数据与电池回收工厂预设的回收目标状态数据进行核对，识别查找出正负极材料状态数据中的异常回收状态数据，并对异常回收状态数据进行干燥比例评估；

41、所述回收流程达标评估模块用于提取异常回收状态数据对应的正负极材料的回收处理数据，并对回收处理数据进行回收流程达标评估；

42、所述实时风险值计算模块用于将回收处理数据评估获得的回收流程达标系数和正负极材料状态数据的干燥比例系数进行数据特征融合处理，补偿并筛选融合特征数据集中的实时风险值；

43、所述自适应调节模块用于根据实时风险值，对惰性气体保护干燥装置的工作范围参数进行自适应调节。

44、一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行所述的基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥方法。

45、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于电池回收正负极材料惰性气体保护干燥方法。

46、与现有技术相比，本发明的技术效果如下：

47、1、本发明实时监测电池回收过程中的正负极材料状态数据，并与回收目标状态数据进行核对，能够及时识别异常状态数据并进行评估，提高回收过程的监控能力和准确性。

48、2、本发明对异常回收状态数据进行处理和评估，可以及时调整回收流程，确保回收过程达标，提高回收效率和质量。

49、3、本发明根据实时风险值，对惰性气体保护干燥装置的工作范围参数进行自适应调节，可以及时调整保护装置的工作状态，确保电池回收过程的安全和高效。