CN110071343B - 一种废铅蓄电池完整性快速识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了废铅蓄电池回收技术领域的一种废铅蓄电池完整性快速识别方法，该方法包括如下步骤：S1：首先建立废铅蓄电池完整性快速识别平台；S2：开始生产铅蓄电池；S3：在铅蓄电池生产的过程中对其进行检测；S4：利用S1中建立的平台对S3中生产合格的铅蓄电池进行自动创建产品编码并生成二维码标签；S5：利用平台配套的电子标签手持终端在铅蓄电池密封电子标签中写入产品编码；S6：将贴过标签合格的铅蓄电池进行出厂使用；S7：回收出厂使用一段时间后的废铅蓄电池；S8：利用S1中建立的识别平台对回收的废铅蓄电池进行识别判断，本发明实现在不用拆解外观的情况下，快速对比分析废铅蓄电池是否完整，有效提高了识别效率。

Description

一种废铅蓄电池完整性快速识别方法

技术领域

本发明涉及废铅蓄电池回收技术领域，具体为一种废铅蓄电池完整性快速识别方法。

背景技术

随着科技的进步，我国新能源汽车产品正蓬勃发展,突飞猛进,其中2016年新能源汽车(主要是以铅蓄电池为纯电动汽车与插电式混合动力汽车)销量达到50.7万辆,保有量突破100万辆，2017年1-11月,新能源汽车销量60.9万辆,同比增长51.4％,全年销售量可超70万辆。与此同时,作为新能源汽车的核心与关键零部件,动力电池系统(包)的回收利用工作也成为亟需跟进、完善的重要工作,我国在2017年相继出台了GB/T34015-2017《车用动力电池回收利用一一余能检测》、GB/T 33598-2017《车用动力电池回收利用拆解规范》等国家标准规范,旨在完善、规范动力电池回收利用的一系列流程,具体实现以下要求:1.规范动力电池系统(包)的拆解行为；2.确保回收过程合理、安全和环保；3.为评价动力电池拆解提供评价依据。

如今，废铅蓄电池回收造成环境污染面临的两个最大的问题，一个是倾倒含铅酸液、一个是流入非法小冶炼企业。流入小冶炼企业可以通过信息平台追踪系统解决，扫描二维码等，但防止倾倒酸液确需要增加快速识别废铅蓄电池是否完整，只有完整的废铅蓄电池其中才会有含铅酸液。也就是说，如果废铅蓄电池不完整，含铅酸液被倾倒后进入正规冶炼企业也会造成严重的环境污染。目前的一些技术在识别废铅蓄电池是否完整时，需要将废铅蓄电池外观进行拆解，然后进行对比分析废铅蓄电池是否完整，这不仅效率低，还增加工作人员的劳动强度，针对上述现有技术的弊端，现有中国专利CN108110367A提出了一种基于梯级回收的动力电池系统回收拆解产线，包括依次相接的测试评估线、机械拆解线和回收利用线，其中测试评估线用于评估、测试待回收拆解电池系统的安全性，机械拆解线用于拆解、回收电池系统的各组件，回收利用线用于组装、测试梯级利用的电池系统。但是上述方法在具体实施过程中仍然存在不够高效并且容易出现错误识别的问题，对此我们提出一种更加高效的废铅蓄电池完整性快速识别方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废铅蓄电池完整性快速识别方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废铅蓄电池完整性快速识别方法，该方法包括如下步骤：

S1：首先建立废铅蓄电池完整性快速识别平台；

S2：生产企业在快速识别平台建立后，开始生产铅蓄电池；

S3：在铅蓄电池生产的过程中对其进行检测，检测生产的铅蓄电池是否达到合格标准；

S4：利用S1中建立的平台对S3中生产合格的铅蓄电池进行自动创建产品编码并生成二维码标签，此二维码即为该铅蓄电池的唯一标示；

S5：利用平台配套的电子标签手持终端在铅蓄电池密封电子标签中写入产品编码；

S6：将贴过标签合格的铅蓄电池进行出厂使用；

S7：回收出厂使用一段时间后的废铅蓄电池；

S8：利用S1中建立的识别平台对回收的废铅蓄电池进行识别判断。

优选的，在S1中所述废铅蓄电池完整性快速识别平台包含三大模块，其分别为用于对铅蓄电池完整性识别规则定义的基础知识库模块、用于存储铅蓄电池原始出厂数据的信息存储模块、用于判断铅蓄电池完整性的完整性识别模块。

优选的，所述基础知识库模块包括有出厂回收重量差异、出厂回收尺寸差异、出厂回收外观差异。

优选的，所述信息存储模块包括产品编码、产品尺寸、产品重量、产品图片、产品型号、产品批次、生产日期、生产厂家、使用寿命、含铅酸液占比等。

优选的，所述完整性识别模块包括产品识别、标签信息存储区分析、重量匹配、尺寸匹配、外观照片对比。

优选的，在S4中生成的二维码标签与S5中写入的产品编码一致。

优选的，在S6中铅蓄电池出厂时，铅蓄电池的尺寸和重量、外观照片、产品编码、二维码标签、电子标签及其他相关信息将录入到S1中所建立的废铅蓄电池完整性快速识别平台中。

优选的，所述外观照片共包括铅蓄电池的六个面照片。

优选的，在S7中回收废铅蓄电池时，回收单位利用S1建立的平台提供的电子标签手持终端扫描铅蓄电池上的二维码及电子标签，平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码。

优选的，回收单位还可录入该铅蓄电池当前的尺寸、重量，拍摄六面照片上传到平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用平台通过获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码，若两产品编码不一致，则电池外包装被拆换过，若电子标签中无法获取到产品编码，则该电池内部被拆解，如果发现废铅蓄电池的重量减轻3％以上即可判定铅蓄电池中含铅酸液被倾倒；

2、平台利用基础知识库中的完整性判别规则对比该电池当前尺寸重量和出厂尺寸重量，结合图像识别对比技术对两次拍摄上传的照片进行对比，给出完整性识别结果，实现在不用拆解外观的情况下，快速对比分析废铅蓄电池是否完整；

3、回收单位可以根据实际情况对识别结果进一步完善，以补充基础知识库的判别规则，新的判别规则再经过专家的评审后可以加入基础知识库，用于后续的完整性判别，后续的完整性判别中通过重量和图片比对可以直接判断铅蓄电池的铅酸液被倾倒以及具体被损害的结构部分，有效提高了识别效率。

附图说明

图1为本发明原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种废铅蓄电池完整性快速识别方法，该方法包括如下步骤：

S1：首先建立废铅蓄电池完整性快速识别平台，平台建立完成后，需要在基础知识库模块维护铅蓄电池完整性判别规则，设定电池电子标签储存区数据完整性、回收和出厂重量差大于3％作为完整性判别规则，再辅以尺寸差以及图像识别及比对技术可以进一步验证铅蓄电池外壳破损，在使用的过程中，根据实际的情况可以更进一步去完善知识库，包括对铅蓄电池使用时间、铅蓄电池使用的环境等条件的限制；

S2：生产企业在快速识别平台建立后，开始生产铅蓄电池，铅蓄电池生产时包括如下步骤：

S21：在称重前极板的处理：

a.在极板称重前要清楚板删生产中多余的前边，毛刺、在涂膏时多余的活性物质，如果要是不清楚干净的话会造成电池电池极板的短路即电池自放电；

b.要用极板刷耳机将极板上是的多余的杂质刷干净便于焊接，以防造成虚焊、假焊接，要将极板有凹凸不平的，脱粉严重的、极板有洞的，挑选出来；

S22：极板称重：

a.首先要对每块电池内部的极板称重、以及极板配组，每一集群的容量要相等，否则容量小的那组因容量小会提前充满电，那么容量大的电池组还没有充满，电池的端电压较低，总电压没有到充满的终止电压仍在继续充电，造成容量小的一组就形成过充电，如果要是在电池放电时，容量小的那组就提前电量就没有了，其他的电池端电压较高，电池的总电压没有电动助力的终止保护电压，放电还在继续然而就造成了电池过放电，电池过充电和过放电以及充电不及时都会影响电池的使用寿命，然而电池小的那组电池容量进一步下降，电池的容量的下降进一步使该组过充电与过放电，如此循环造成了电池容量很快减小而报废；

b.在极板称重配组时，要先称出一部分极板按重量的不同依次排放在工作台上，比并标出重量，然后在称没有称重的极板在称重仪上称出每片极板的重量，根据称出的极板的重量与放在工作台上的极板放置在一起，这样就免去了一些麻烦；(正极板或者负极板每组的重量差越小越好，10～14AH的误差每组不要超过1克，17～20AH的误差每组不要超过2克)；

S23：包隔板：

a.称重后的极板按照规定进行重量配组，配好组后进行包板，隔板的材质通用微孔橡胶、玻璃纤维，在包时要注意隔板的清洁，要将极板放在隔板的中间，要是极板的位置对准，放在极板盒里；

b.双片包正板，用很薄的隔板片在一起只将正极板抱起来，不要包负极板，这样可以避免单片隔板缺陷所造成的短路，单片包板，用隔板只对正极板进行包装不包负极板放在包板盒里面即可，方便简单；

S24：铅零件选择与加工:

铅件有铅焊条和极柱，有专用的模具浇铸而成，一般在450℃左右，温度过高铅氧化严重，铅件因收缩严重造成裂纹，不允许使用铁器敲打模具，做出来的铅件要尽量保证四周无刺边，如果要是有的话，要进行修剪；

S25：电池组的焊接与装组：

a.集群的焊接，焊接是将正负极用铅焊接到一起构成集群，在把极柱和汇流排连在一起的工具用氧气-乙炔；

b.把包好的极板放在集群盒内，在把集群盒内的极板插入梳板中，先插负极在插正极，使极耳完全插入梳板中，如有不到位的用手工整理一下，然后在放上正负极耳之间的档条、过桥柱、极柱；

c.打开焊枪的乙炔与氧气并点燃，调到适当的大小，焊枪与焊条移动到极耳的位置，然后融化铅条和极耳，汇流排基本焊好后，在把极柱与汇流排焊接到一起，在焊接的时候如果要是有铅灰等杂质的出现，会找出假焊、虚焊，极柱与汇流排焊接是在生产过程中的关键工序，要做到焊接牢固、无虚焊、假焊，此时要一边焊接一边要把杂质去除，最后补满汇流排；

d.焊接好汇流排后，检测没有缺陷然后在进入装槽工序，一般的要先装入有端子的集群，后装在装其它集群，正负极排列为+-、+-、+-、+-、+-、+-串联，不要装错极性；

e.在极板装槽时一定要装到底部，然后在检测过桥柱是不是正常，如要是有移位手工处理好，在试装上盖是否能盖上基本集群下槽已完成；

f.极群如何检查那，首先咱们用万用表量一下电池有没有短路，如果测量的时电压是零或者是接近零证明电池短路，检查集群找出短路的位置进行修理，检查没有短路的情况下万用表正负极接好是不是显示的电压没有出现负数，如果要是有的话，证明极性装反，然后在重新装入电池槽中；

g.经极板检测没有故障进入过桥焊接，极群焊接是关键的一项，用过桥焊接夹夹柱，用氧气焊焊接过桥柱，在焊接时火焰要保证不要烧到电池壳体，确保没有假焊、虚焊、极柱脱离集群、能合盖顺利，电池封盖密封，用环氧树脂胶与固化剂配合使用2：1的比例对比，配好的胶要及时使用，以免时间长凝固，胶体的凝固与温度有很大的关系，温度越高凝固的就越快，所以要尽快使用，还有就是加热设备进行封盖；

h.电池封盖完成后要进行极柱焊接，检测引出的极柱是否在引出孔的中间位置，如不在，要进行修正，在把极柱模具套在引出的极柱上然后用氧气焊融化极柱，还有一种焊接，把端子放在引出的极柱上，位置要放正，用烙铁融化焊锡丝，把端子、极柱焊接到一起，在焊接时要注意虚焊、假焊；

S26：电解液配置：

a.电解液的成分主要是蒸馏水与硫酸，在配置时一定要容器是耐酸的，而要干净；

b.工作人员要有安全意识，在工作时要戴上耐酸的手套，衣服，在操作时一旦要是有硫酸溅到皮肤上，应及时用清水反复清洗皮肤，配置时先将蒸馏水倒入干净的容器里，然后在慢慢的导入浓硫酸，并且要要用耐酸的工具搅拌，如果要是温度过高停止加酸，以防止温度过高酸度溅出，在温度25摄氏度的情况下配到1.1：28即可，在配置的时候严禁将水倒入酸中；

c.按照所加酸的电池容量、电池壳的容量，加酸密度、充放电中的配组损耗等才能算出加酸量，因为充放电配组后不再向外抽酸；

S27：注入电解液:

最后将配好的电解液缓慢注入电池内即可；

S3：在铅蓄电池生产的过程中对其进行检测，检测生产的铅蓄电池是否达到合格标准，生产企业在铅蓄电池生产的过程中施行“三检”制度，既：自检、互检、专检，提高产品生产的质量,铅蓄电池的检测内容及操作方法分为如下情况：

a.用密度计测量电解液密度:

电解液的密度用吸式密度计测定，将密度计插入电池单体内，吸入电解液，使密度计浮子浮起，电解液液面所在的刻度即为密度值，其中，注意在测量密度时，应同时测量电解液温度，并将测得的电解液相对密度换算成15℃时的相对密度值；

b.用高率放电计测量放电电压:

高率放电计是模拟接入起动机负荷，测量铅蓄电池在大电流放电时的端电压，用高率放电计测量时:单格电池电压应在1.5V以上，并在5s内保持稳定，如果5s内电压迅速下降或某一单格电池电压比其他单体电池低0.1V以上时，表示该电池有故障，应进行修理；

S4：利用S1中建立的平台对S3中生产合格的铅蓄电池进行自动创建产品编码并生成二维码标签，此二维码即为该铅蓄电池的唯一标示，生成的二维码与生产的铅蓄电池是一一对应关系，二维码标签存储的信息可以为铅蓄电池产品型号、尺寸、重量、生产厂家、批次、生产日期、使用寿命、含铅酸液占比等数据，方便后期的查询及识别；

S5：利用平台配套的电子标签手持终端在铅蓄电池密封电子标签中写入产品编码，即铅蓄电池在生产完成时，需要在电池密封处环绕高频电子线圈标签；

S6：将贴过标签合格的铅蓄电池进行出厂使用，铅蓄电池产品出厂时，生产企业需要在信息存储模块录入铅蓄电池产品型号、尺寸、重量、生产厂家、批次、生产日期、使用寿命、含铅酸液占比等数据，平台将自动创建产品编码并生成二维码标签，此二维码即为该铅蓄电池的唯一标示，利用平台配套的电子标签手持终端在电池密封电子标签中写入产品编码；

S7：回收出厂使用一段时间后的废铅蓄电池，铅蓄电池回收时，回收单位利用该平台提供的电子标签手持终端扫描铅蓄电池上的二维码及电子标签，平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码；

S8：利用S1中建立的识别平台对回收的废铅蓄电池进行识别判断，判断结果分为如下情况：

a.平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码，若两产品编码不一致，则电池外包装被拆换过；

b.若电子标签中无法获取到产品编码，则该电池内部被拆解，当铅蓄电池被拆解时，密封处的高频电子线圈标签会受到破坏，标签中的存储区的信息会被清除，含铅酸液占铅蓄电池的重量比重约为10％～20％，正常情况没有人为损坏时，铅蓄电池的重量不会减轻，如果发现废铅蓄电池的重量减轻3％以上即可判定铅蓄电池中含铅酸液被倾倒；

c.若电子标签中获取的产品编码和二维码标签中获取的产品编码一致，需进一步判断，通过产品编码在铅蓄电池产品数据库中检索获取该铅蓄电池的出厂数据，回收单位录入该铅蓄电池当前的尺寸、重量，拍摄六面照片上传，使用完整性识别模块进行完整性甄别，平台利用基础知识库中的完整性判别规则对比该电池当前尺寸重量和出厂尺寸重量，结合图像识别对比技术对两次拍摄上传的照片进行对比，给出完整性识别结果，回收单位可以根据实际情况对识别结果进一步完善，以补充基础知识库的判别规则，新的判别规则再经过专家的评审后可以加入基础知识库，用于后续的完整性判别，如外观破损的铅蓄电池，回收单位可以补充破损的电池结构部位，基础知识库会记录该信息并与图片差异位置相匹配并生成新的后备规则，专家评审通过后，该后备规则将加入知识库，当同类型的后备规则达到指定数目时，该后备规则则可以转变为正式规则，后续的完整性判别中通过重量和图片比对可以直接判断铅蓄电池的铅酸液被倾倒以及具体被损害的结构部分。

其中，在S1中所述废铅蓄电池完整性快速识别平台包含三大模块，其分别为用于对铅蓄电池完整性识别规则定义的基础知识库模块、用于存储铅蓄电池原始出厂数据的信息存储模块、用于判断铅蓄电池完整性的完整性识别模块，完整性识别模块则是利用基础知识库模块中的识别规则对比信息存储模块中的铅蓄电池原始出厂数据和回收时的数据，判断铅蓄电池的完整性；

所述基础知识库模块包括有出厂回收重量差异、出厂回收尺寸差异、出厂回收外观差异，通过设定电池电子标签储存区数据完整性、回收和出厂重量差大于3％作为完整性判别规则，再辅以尺寸差以及图像识别及比对技术可以进一步验证铅蓄电池外壳破损，便于直接判断铅蓄电池是否受到损害及拆解；

所述信息存储模块包括产品编码、产品尺寸、产品重量、产品图片、产品型号、产品批次、生产日期、生产厂家、使用寿命、含铅酸液占比等，其中，产品编码格式为：XXX X X XXX X XXXX,进一步说明的是，此产品编码格式自左向右分别代表为：前三个X(既XXX)代表电池类型，第四个X代表隔膜代号，第五个X代表月份，第六个X代表年份，第七和第八个X(既XX)代表日期号，第九个X代表生产企业内的班组，后四个X(既XXXX)代表生产铅蓄电池的顺序号，方便在当产品型号、产品批次、生产日期、生产厂家等信息受到破损时，工作人员通过在产品编码中提取所需信息，含铅酸液占铅蓄电池的重量比重约为10％～20％，正常情况没有人为损坏时，铅蓄电池的重量不会减轻，如果发现废铅蓄电池的重量减轻3％以上即可判定铅蓄电池中含铅酸液被倾倒；

所述完整性识别模块包括产品识别、标签信息存储区分析、重量匹配、尺寸匹配、外观照片对比，使用完整性识别模块进行完整性甄别，平台利用基础知识库中的完整性判别规则对比该电池当前尺寸重量和出厂尺寸重量，结合图像识别对比技术对两次拍摄上传的照片进行对比，给出完整性识别结果，图像识别对比技术是基于图形感知算法,对图片进行对比，根据对比结果的接近程度,标识出对比图片之间的相似度,进而对铅蓄电池完整性判别；

在S4中生成的二维码标签与S5中写入的产品编码一致，平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码，若两产品编码不一致，则电池外包装被拆换过；

在S6中铅蓄电池出厂时，铅蓄电池的尺寸和重量、外观照片、产品编码、二维码标签、电子标签及其他相关信息将录入到S1中所建立的废铅蓄电池完整性快速识别平台中，所述外观照片共包括铅蓄电池的六个面照片，提高识别的准确性；

在S7中回收废铅蓄电池时，回收单位利用S1建立的平台提供的电子标签手持终端扫描铅蓄电池上的二维码及电子标签，平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码，便于平台通过识别二维码标签中与电子标签中的产品编码是否一致来判断铅蓄电池是否受到破坏；

回收单位还可录入该铅蓄电池当前的尺寸、重量，拍摄六面照片上传到平台，平台通过重量和图片比对可以直接判断铅蓄电池的铅酸液被倾倒以及具体被损害的结构部分。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种废铅蓄电池完整性快速识别方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1：首先建立废铅蓄电池完整性快速识别平台；在S1中所述废铅蓄电池完整性快速识别平台包含三大模块，其分别为用于对铅蓄电池完整性识别规则定义的基础知识库模块、用于存储铅蓄电池原始出厂数据的信息存储模块和用于判断铅蓄电池完整性的完整性识别模块；所述基础知识库模块包括有出厂回收重量差异、出厂回收尺寸差异和出厂回收外观差异；所述信息存储模块包括产品编码、产品尺寸、产品重量、产品图片、产品型号、产品批次、生产日期、生产厂家、使用寿命和含铅酸液占比；所述完整性识别模块包括产品识别、标签信息存储区分析、重量匹配、尺寸匹配和外观照片对比；通过设定电池电子标签储存区数据完整性以及回收和出厂重量差大于3％作为完整性判别规则，如果发现废铅蓄电池的重量减轻3％以上即可判定铅蓄电池中含铅酸液被倾倒；

S2：生产企业在快速识别平台建立后，开始生产铅蓄电池；

S3：在铅蓄电池生产的过程中对其进行检测，检测生产的铅蓄电池是否达到合格标准；

S4：利用S1中建立的平台对S3中生产合格的铅蓄电池进行自动创建产品编码并生成二维码标签，此二维码即为该铅蓄电池的唯一标示；

S5：利用平台配套的电子标签手持终端在铅蓄电池密封电子标签中写入产品编码；在S4中生成的二维码标签与S5中写入的产品编码一致；

S6：将贴过标签合格的铅蓄电池进行出厂使用；在S6中铅蓄电池出厂时，铅蓄电池的尺寸、重量、外观照片、产品编码、二维码标签和电子标签将录入到S1中所建立的废铅蓄电池完整性快速识别平台中；

S7：回收出厂使用一段时间后的废铅蓄电池；在S7中回收废铅蓄电池时，回收单位利用S1建立的平台提供的电子标签手持终端扫描铅蓄电池上的二维码及电子标签，平台将获取二维码标签中识别出的产品编码和电子标签中的产品编码；

S8：利用S1中建立的识别平台对回收的废铅蓄电池进行识别判断；回收单位录入该铅蓄电池当前的尺寸和重量，拍摄六面照片上传到平台。

2.根据权利要求1所述的废铅蓄电池完整性快速识别方法，其特征在于：所述外观照片共包括铅蓄电池的六个面照片。

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