CN107857066A - 一种用于废旧电池处理的智能运载设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种用于处理废旧电池的智能运载设备；本发明包括移动设备、活动设置于移动设备上的电池固定台，移动设备内部的智能处理器，移动设备内还设有温度磁力智能监控器。将本发明应用到废旧电池处理的工序中，不仅降低了处理过程中场地的复杂性，而且能针对不同电池智能绕开不必要的流程，大大降低了生产成本和提高了生产率；尤其是能对整个过程进行安全监控和安全处置，将安全隐患降低为零。

Description

一种用于废旧电池处理的智能运载设备

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种用于处理废旧电池的智能运载设备。

背景技术

随着我国新能源汽车产业快速发展，动力电池市场将迎来巨大增幅，同时，随之而来的动力电池回收再利用问题将越来越突出。我国作为新能源汽车推广大国，今后面临废旧电池处置问题将更为突出。电动汽车的特殊性在于它不能像传统内燃机车那样简单进行报废、金属回收了事。

一般来说，动力电池的容量低于初始容量的80%就认为动力电池寿命结束，不能再用在新能源汽车上。从目前技术来看，动力电池包的循环寿命为1000 -1500次左右，折合使用寿命为5年左右。随着电动汽车大范围推广，动力电池的报废数量也将越来越多，据中国汽车技术研究中心预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。因此，对废旧动力电池进行很好的处理迫在眉睫。

目前，对废旧电池的处理大多是通过人工操作方式对废旧电池进行物理拆卸，然后循环利用资源，这样效率低下而且易挥发的电解液和有燃烧爆炸风险的切割工艺对人员安全造成隐患。即便有写研究也进行了一些自动化处理，也仅仅是对局部工艺进行改进，比如自动调整方向、自动切割和自动分离等。仍然存在如下一些不足：

1.电池匹配问题

我国不同车企的电池路线、电池的规格型号选择以及对电池的测评要求各不相同，造成了目前电池的型号过多，不同类型电池电压、充放平台都各不相同，所以在电池分选过程中将造成极大的困难。

2.电池二次成本问题

电池梯次利用过程中，物理拆卸与化学处理分开完成，或者其回收、拆解、分选、运输、仓储、二次成组。尤其电池拆解过程中，由于不同厂家电池结构、模组连接、工艺技术各不相同，自动化设备难以完成，需要存在大量的人工作业，效率低下。

3.安全问题

电池本身是能量载体，即使在放电完成之后，仍有部分能量残留。在电池拆解过程，由于存在大量的人工作业，操作规范性难以保证，如果一旦出现操作不当，容易引起事故；即便是部分已经实现机器化作业，也很难避免处理过程中出现短路、漏液等问题，进而造成起火爆炸等毁坏设备的安全事故。

4.回收率低下

对于动力电池，其容量低于初始容量的80%就认为动力电池寿命结束，都采用统一处理工艺，浪费太大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于废旧电池处理的智能运载设备，该能针对不同电池智能绕开不必要的流程，大大降低了生产成本和提高了生产率，尤其是能对整个过程进行安全监控和安全处置，将安全隐患降低为零。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于处理废旧电池的智能运载设备，包括移动设备和活动设置于移动设备上的电池固定台，移动设备包括置物架、包围在所述置物架周围的壳体、置于移动设备底部的滚轮和设置于移动设备内部的智能处理器，移动设备内还设有温度磁力智能监控器。温度磁力智能监控器可以对所处理的废旧进行监控，当温度或残留的电流超过一定限度，则发出警报，人工可以进行相应的及时紧急处理；当超过一定限度是，则通过智能处理器发出指令，直接驱动移动设备直奔安全房进行安全处置；避免了事故对人员的伤害和机械的损坏。

较佳地，所述智能处理器包括底座、升降架、支撑板、承载板、智控器和电机，所述智控器、电机和升降架的底端设置在底座上，所述升降架的顶端与所述支撑板连接，所述支撑板通过旋转部件与所述承载板连接，所述承载板的顶端与所述电池固定台连接。

较佳地，所述支撑板和承载板之间还设至少三根有支撑柱，所述支撑柱的一端固定在所述支撑板上，所述支撑柱的另一端设有滚轮，所述滚轮与所述承载板的底端相抵。

较佳地，所述承载板的顶面设有与所述电池固定台底部相匹配的支撑件、弹性部件和温度磁力智能监控器，支撑固定所述温度磁力智能监控器的支架高度矮于所述支撑件。

较佳地，所述温度磁力智能监控器支架为门型架，所述门型架的两支脚固定在所述承载板的顶面，顶端设有横向滑轨，所述温度磁力智能监控器设置在所述横向滑轨上。温度磁力智能监控器可以横向左右移动，对所运载的电池组进行精准监测。

较佳地，所述温度磁力智能监控器支架为两个门型架，所述两门型架的两支脚固定在所述承载板的顶面，两门型架顶端设有横向滑轨，一支架顶端设有横向滑杆，两支架之间还设有横向滑块，所述横向滑块沿横向滑轨左右移动；所述横向滑块顶端设有纵向滑轨或纵向滑竿，所述温度磁力智能监控器设置在所述纵向滑轨或纵向滑竿上。温度磁力智能监控器不但可以横向左右移动，而且还可以前后移动，能对所运载的电池组，特别是较大的，含有多个电池的电池组中单个电池进行精准监测。其中，温度磁力智能监控器也可由单独的温度感应器和磁力感应器组成，磁力感应器设置在所述承载板底部，温度感应器也可以设置在一个位于电池组上方的360度旋转支架上，对电池组进行区域性扫描，一实时监控电池表面的温度。

较佳地，所述旋转部件包括顶端固定在所述承载板底部可以伸缩的圆轴，和套设在圆轴外底端固定在所述支撑板中心的套筒，所述圆轴能相对套筒进行圆周转动。

较佳地，所述支撑板和承载板为圆形或方形。

较佳地，所述电池固定台的顶端设有卡固电池的卡固挡板。

其中，移动设备上还设有一个紧急的按钮或操作指引，即当温度或磁场完全超出设定最危险值时，移动设备可以直接单独运载电池组到安全屋，开启弹射装置，把危险电池弹射到安全屋的水池或者沙堆或防爆装置中，保护好人员和移动设备免收损害。

所述智能运载设备用于废旧电池的处理工序中。

本发明包括移动设备、活动设置于移动设备上的电池固定台，移动设备内部的智能处理器，所述移动设备内还设有温度磁力智能监控器。同时将现有传送待处理的废旧电池设备（例如传送带、传送槽等，通常是固定连接在两个工序之间），改为灵活非固定的，智能载运设备，使得各个处理工序固定独立存在，由所述智能载运设备将待处理的废旧电池运送到各个工序进行处理。本发明不仅能将每个工序分解出来的产品及时移走进行再利用，最大化提高了废旧电池的利用率。具有如下优点：

（1）通过更换各个工序中不同型号的机械手，和智能载运设备上运载托盘，解决了不同电池匹配问题。使得低成本的处理不同车企的不同规格型号的电池路线、电池。

（2）通过智能运载设备的使用以及安全屋的试试，解决了安全问题。

通过的智能运载设备内部温度感应测试仪和电磁场检测仪器的设置，实时监控到电池组中温度和电流的编号，从而判断电池的安全状态，一旦温度会现异常或发生电池有漏电或短路现象时，控制系统就会报警以备筛查，严重超出某设定值时，智能机器人也会启动紧急预案，直接载着有安全隐患的电池，飞奔至事先设定好的安全屋，进行安全处置，使得整个生产流程达到安全的最高保障，同时实现完全自动化生产，提高生产效率。

附图说明

图1 为本发明的实施例1的结构示意图，

图2 为本发明的实施例1中智能处理器的结构示意图，

图3 本发明的实施例1中支撑板和承载板处的结构示意图，

图4 本发明的实施例2的结构示意图，

图5 本发明的使用示意图。

具体实施方式

下面结合相关附图对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。附图中只是本发明中的一个实施方式，并不用来限定本发明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述。

实施例1

一种用于处理废旧电池的智能运载设备，如图1、2和3所示，包括移动设备1和活动设置于移动设备上的电池固定台3，电池固定台3的顶端设有卡固电池的卡固挡板31。使用前，卡固挡板31位于电池固定台3的两侧边，当电池装上电池固定台3后，两卡固挡板31相对移动，将待处理的废旧电池卡紧固定。

移动设备1包括置物架11和包围在所述置物架周围的壳体12。端固定在固定移动设备底部的滚轮13和设置于移动设备内部的智能处理器2，移动设备内1还设有温度磁力智能监控器4。置物架11顶与电池固定台3相邻，但不固定连接。

智能处理器包括底座23、升降架231、圆形支撑板22、圆形承载板21、智控器232和电机233，智控器232、电机233和升降架231的底端设置在底座23上，升降架231的顶端与支撑板22连接，支撑板22通过旋转部件220与承载板21连接，承载板21的顶端与所述电池固定台3连接。

支撑板22和承载板21之间除了旋转部件220，还设至少三根有支撑柱221，支撑柱221的一端固定在所述支撑板22上，支撑柱221的另一端设有滚轮2212，滚轮2212与承载板21的底端相抵。旋转部件220包括顶端固定在所述承载板21底部可以伸缩的圆轴2202，和套设在圆轴2202外底端固定在所述支撑板中心的套筒2201，与承载板底部相连的圆轴上还设置有承重楞2203，以便更稳的承重；所述圆轴能相对套筒进行圆周转动。当待处理的废旧电池需要进行转向时，可以伸缩的圆轴伸长，托举起承载板脱离置物架，进行旋转后，可以伸缩的圆轴缩短，缩回套筒内2201，同时将承载板搁置在能更稳地承受更多重量的置物架上。

承载板21的顶面设有与电池固定台3底部相匹配的独立支撑件211、弹性部件212和温度磁力智能监控器4，支撑固定温度磁力智能监控器的支架213高度矮于所述支撑件211。支撑件211用于支撑电池固定台3，电池固定台3底部设有与支撑件211相对应的凹槽和卡固件。支撑件211高于温度磁力智能监控器的支架213，为了方便留有一定空间给温度磁力智能监控器4自由移动。

温度磁力智能监控器4支架为两个门型架41，两门型架41的两支脚固定在所述承载板的顶面，两门型架顶端设有横向滑轨411，一支架顶端设有横向滑杆412，两支架之间还设有横向滑块413，横向滑413块沿横向滑轨左右移动；横向滑块413顶端设有纵向滑轨4130和纵向滑竿4130，温度磁力智能监控器4设置在纵向滑竿4130上。这样的结构不仅可以温度磁力智能监控器4在废旧电池组底下近距离的左右移动，而且可以前后移动，能够精准的监控每一个电池。

实施例2

一种用于处理废旧电池的智能运载设备，见图4。包括移动设备1和活动设置于移动设备上的电池固定台3，电池固定台3的顶端设有卡固电池的卡固挡板31。使用前，卡固挡板31位于电池固定台3的两侧边，当电池5装上电池固定台后，两卡固挡板相对移动，将待处理的废旧电池卡紧固定。

移动设备包括置物架11和包围在所述置物架周围的壳体12。端固定在固定移动设备底部的滚轮13和设置于移动设备内部的智能处理器2，移动设备内还设有温度磁力智能监控器。置物架顶与电池固定台相邻，但不固定连接。智能处理器由下向上，依次包括底座、升降架、方形支撑板、智控器和电机，智控器、电机和升降架的底端设置在底座上，升降架的顶端与所述支撑板22连接，支撑板的顶端与所述电池固定台连接。对支撑板支撑板中央设有旋转部件，旋转部件能电池固定台进行360旋转。温度磁力智能监控器倒置在支撑板靠近升降架一侧的底部，结构与实施例1相同。温度磁力智能监控器透过与电池固定废旧电池组进行前后左右的精准监控。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

具体使用时，见图5，先根据不同规格，选用不同型号电池固定台3安装在智能载运设备顶部，通过龙门吊，把需要拆解的电池5，装在电池固定台上并固定，由智能载运设备按预先设定的流程进行工序7周转，进行旧电池进行除尘去杂、开盖移盖、检测电池整体状况、整理拆解顺序、剪断各主副线并移走电池BMS部件、检查电池内部单个电池模块的内阻电压、拆解单个电池模块、分选梯级、报废电池的破碎、高温焚烧、溶解萃取、提纯分选、后加工和安全处置。各个处理工序固定独立存在，由智能载运设备将待处理的废旧电池运送到各个工序进行处理。该智能载运设备灵活运载，可以将不同废旧程度的电池经过检测直接送到相应的处理工序，避免一些不必要的工序，大大降低了传统的输送带式按照工序依次进行的能源时间浪费。智能载运设备上的温度磁力智能监控器，能实时监控到电池组中的每个电池模块的温度变化和因电流变化而产生的磁场变化，从而判断电池的安全状态，一旦发生有某个电池有短路现象，电池的温度会出现异常或发生电池有漏电或短路现象时，一旦异常超出设定范围，温度控制系统就会报警以备筛查，严重超出某设定值时，所述智能载运设备会启动紧急预案，直接载着有安全隐患的电池，飞奔至事先设定好的安全屋8，进行安全处置。温度和电流的双重监控，是整个工序达到安全的最高保障。

当智能运载设运载隐患的电池到达安全屋内水池边，启动承载板弹性部件同时卡固电池的卡固挡板松开，弹性部件支撑起电池固定台的一端，电池固定台倾斜，将该隐患的电池滑入水中。当然，此处只是举例说明，并不限定本发明，也可以是其他方式，比如通过弹性部件直接将隐患的电池弹射如水等。其中，所述安全屋至少为一个，设置在整条废旧电池处理流水线的外部。也可以设置多个，在危险性较高工序的附近，方便载有安全隐患的电池的智能载运设备就近处理，节约时间和降低长距离的危险。

其中，智能载运设备在所述各个处理工序之间的运行，按照预设轨道71运行。也可以不需要规定固定轨道，利用磁力或激光可以通过程序对智能载运设备直接进行指令，更灵活多变。

Claims (10)

1.一种用于处理废旧电池的智能运载设备，包括移动设备和活动设置于移动设备上的电池固定台，其特征在于，所述移动设备包括置物架、包围在所述置物架周围的壳体、移动设备底部的滚轮和设置于移动设备内部的智能处理器，所述移动设备内还设有温度磁力智能监控器。

2.如权利要求1所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述智能处理器包括底座、升降架、支撑板、承载板、智控器和电机，所述智控器、电机和升降架的底端设置在底座上，所述升降架的顶端与所述支撑板连接，所述支撑板通过旋转部件与所述承载板连接，所述承载板的顶端与所述电池固定台连接。

3.如权利要求2所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述支撑板和承载板之间还设至少三根有支撑柱，所述支撑柱的一端固定在所述支撑板上，所述支撑柱的另一端设有滚轮，所述滚轮与所述承载板的底端相抵。

4.如权利要求3所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述承载板的顶面设有与所述电池固定台底部相匹配的支撑件、弹性部件和温度磁力智能监控器，支撑固定所述温度磁力智能监控器的支架高度矮于所述支撑件。

5.如权利要求4所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述温度磁力智能监控器支架为门型架，所述门型架的两支脚固定在所述承载板的上面，门型架的顶端设有横向滑轨，所述温度磁力智能监控器设置在所述横向滑轨上。

6.如权利要求5所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述温度磁力智能监控器支架为两个门型架，所述两门型架的两支脚固定在所述承载板的上面，两门型架顶端设有横向滑轨，一支架顶端设有横向滑杆，两支架之间还设有横向滑块，所述横向滑块沿横向滑轨左右移动；所述横向滑块顶端设有纵向滑轨或纵向滑竿，所述温度磁力智能监控器设置在所述纵向滑轨或纵向滑竿上。

7.如权利要求3所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述旋转部件包括顶端固定在所述承载板底部可以伸缩的圆轴，和套设在圆轴外底端固定在所述支撑板中心的套筒，所述圆轴能相对套筒进行圆周转动。

8.如权利要求3所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述支撑板和承载板为圆形或方形。

9.如权利要求3所述用于处理废旧电池的智能运载设备，其特征在于，所述电池固定台的顶端设有卡固电池的卡固挡板。

10.如权利要求1-9中任意一项所述用于处理废旧电池的智能运载设备的应用，其特征在于，所述智能运载设备用于废旧电池的处理工序中。