CN108114969B - 动力电池单体无害化拆解分离平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池单体无害化拆解分离平台及方法，拆解分离平台包括电池单体拆解系统、废气处理系统、安全隔离防护系统和电控及看板系统，所述电池单体拆解系统置于全封闭的安全隔离防护系统，并与废气处理系统连接，所述电控及看板系统用于对动力电池的拆解过程进行监视和控制；本发明可实现动力电池单体的自动化壳体切割破解、及外壳材料与电芯材料包自动分离、以及各自分别回收储存，拆解过程产生产废气自动环保无害化处理、电解液统一回收，为后续电芯材料的回收提供基础；同时该示范线技术系统配备1套操控观察界面的隔离墙，最大程度避免实现操作工人远离恶劣环境下的安全生产，实现安全观察与操控。

Description

动力电池单体无害化拆解分离平台及方法

技术领域

本发明涉及动力电池拆解的技术领域，特别涉及一种动力电池单体无害化拆解分离平台及方法。

背景技术

动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，可配置电动自行车、电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池。随着新能源电动汽车的蓬勃发展，动力电池市场呈现高速增长态势，与此同时，动力电池报废量日益增多，报废动力电池的回收利用成为影响到动力电池产业发展的一个重要因素。目前，国内动力电池回收行业还处于起步摸索阶段，动力电池的自动化拆解程度低，主要依靠人工进行拆解。

在动力电池的拆解回收过程中，如何高效地将动力电池的保护外壳与电池基体分离是一个关键的问题，如果选择分离方法不当会造成电池短路起火甚至爆炸，并产生一定的有毒气体，人工操作存在安全隐患，此外，在手工操作的过程中，操作者容易接触到电池废液，危害健康。

因此，亟需开发出动力电池拆解回收设备，实现动力电池环保节能、安全可靠、效率高的拆解回收。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种动力电池单体无害化拆解分离平台。

本发明的另一目的在于，提供一种动力电池单体无害化拆解分离平台的控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

为了到达上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种动力电池单体无害化拆解分离平台，包括电池单体拆解系统、废气处理系统、安全隔离防护系统和电控及看板系统，所述电池单体拆解系统置于全封闭的安全隔离防护系统，并与废气处理系统连接，所述电控及看板系统用于对动力电池的拆解过程进行监视和控制；

所述电池单体拆解系统包括用于批量上料的智能料仓单元、机器人自动上下料单元、电池切割单元、物流传输单元以及电芯分离单元，所述电池切割单元包括极头切割单元和壳体切割单元两部分；所述机器人自动上下料单元通过机械手抓取智能料仓单元上存放的电池单体，并置于电池切割单元上，电池切割单元对电池单体进行极头和壳体的切割，切割后的电池单体由物料传输系统传送至电芯分离单元，对外壳及电芯进行脱分。

作为优选的技术方案，所述智能料仓单元包括智能料仓机架，所述智能料仓机架的顶部设有环形轨道，所述环形轨道上设有多个电池单体，所述智能料仓机架的底部设有顶升杆，所述顶升杆与设置在智能料仓机架顶部的顶升杆通过孔相匹配；所述顶升杆上设有传感器。

作为优选的技术方案，所述极头切割单元包括极头切割机架，所述机头切割机架上设有极头切割水平运动机构，在极头切割水平运动机构上且与极头切割水平运动机构垂直的位置上设有极头切割升降运动机构，所述极头切割升降运动机构上设有极头砂轮切割机，在极头砂轮切割机的切割工位设有电池夹紧机构。

作为优选的技术方案，所述壳体切割单元包括壳体砂轮切割机、壳体切割升降运动机构以及壳体切割水平运动机构，所述壳体切割升降运动机构通过导轨竖直设置在壳体切割水平运动机构的底部，所述壳体砂轮切割机通过导轨设置在壳体切割升降运动机构的侧面；在所述壳体砂轮切割机的切割工位设有电池夹具、变位机夹具、变位机转盘以及变位机固定装置，所述电池夹具通过变位机夹具固定在变位机转盘上，所述变位机转盘设置在变位机固定装置上。

作为优选的技术方案，所述电芯分离单元包括左右对称设置的取壳单位，每个取壳单元包括外壳下料车、所述外壳下料车上部设有取壳单元安装板、和设置在取壳单元安装板上的导轨、气缸、取壳臂以及压块部件，所述气缸驱动取壳臂在导轨上滑动，在压块部件的配合下，将电池壳体取下并送至外壳下料车。

作为优选的技术方案，废气处理系统包括顺序连接的喷淋塔、光氧化剂、活性炭吸附器以及风机。

作为优选的技术方案，所述喷淋塔为双层水喷淋塔。

作为优选的技术方案，所述安全隔离防护系统由透明玻璃墙拼接而成，透明玻璃墙上设有屏幕显示系统。

作为优选的技术方案，电控及看板系统包括机器人控制系统、拆解装备控制系统、废气处理控制系统、生产监控系统以及视频系统；

所述机器人控制系统，用于控制机器人自动上下料单元完成从智能料仓自动识别抓取，并通过指定轨迹自动完成将电池单体送至电池切割单元中，并完成将切割完毕的电池目标送到物料输送系统；

所述拆解装备控制系统，用于控制电池单体拆解系统对电池单体进行极头切割和壳体切割；

所述废气处理控制系统，用于控制废气处理系统将拆解过程中产生的烟气和有机废气进行无害化处理后排出；

所述生产监控系统，用于通过画面实时监控设备的运行状态，各工位的动作流程，进行生产数据的存储，工艺数据的实时/历史曲线显示，报表管理，设备的故障指示和系统的权限管理；

所述视频系统，通过四路视频摄像头，进行设备关键工位和整体生产环境的视频监控。

为了达到上述另一目的，本发明动力电池单体无害化拆解分离平台的控制方法，包括下述步骤：

S1、人工上料至智能料仓单元，机器人自动上下料单元抓取电池单体，抓取过程中，每抓取一个电池单体，传感器检测到空位，控制顶升杆向上顶升一个电池单体，抓取完一列后，环形轨道移动，新进抓取列，直至所有电池组抓取完毕；

S2、机器人自动上下料单元将抓取的电池单体依次送至电池切割单元的极头切割单元进行自动极头切割，并收集极头和电解液；

S3、极头切割完毕之后，通过壳体切割单元对电池的壳体进行切割；

S4、整个切割过程完成之后，由机器人自动上下料单元进行下料，并转至物流传输单元，由物流传输单元传输至电芯分离单元；

S5、经过电芯分离单元之后，壳体芯包分离并回传至不同的收集箱；

S6、壳体与电芯自动分选完成后，产生的焊接气体、切割气体由废气处理系统无害化处理后排出。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的动力电池拆解平台针对一定尺寸规格范围内的动力电池单体无害化拆解、芯包与壳体分离、物料回收储存、废气处理及达标排放等工艺技术自动化需求，研究开发并实现动力电池拆解及电芯分离等过程的全自动化生产。

2、本发明自动化程度高，可实现电池头、电芯和外壳等材料自动分类，废气、粉尘主动收集，废弃环保回收，拆解效率高。

3、本发明主要工艺部位采用全封闭式外罩，有效地隔绝设备内部噪声和粉尘，保护人员和设备的安全，降低了切割的危险性。

4、本发明适用性广，可适用于不同型号规格的动力电池的自动拆解，适于批量化生产。

附图说明

图1是本发明拆解平台在室内的一种安装示意图；

图2是本发明拆解平台室内安装的俯视图；

图3是本发明智能料仓单元的结构示意图；

图4是本发明极头切割单元的结构示意图；

图5是本发明壳体切割单元的结构示意图；

图6是本发明电芯分离单元的结构示意图；

图7是本发明废气处理系统的结构示意图；

图8是本发明拆解平台的控制流程图。

附图标号说明：1-电池单体拆解系统；2、废气处理系统；3-安全隔离防护系统；4-电控及看板系统；11-智能料仓单元；12-机器人自动上下料单元；13-电池切割单元；14-物流传输单元；15-电芯分离单元；111-智能料仓机架；112-环形轨道；113-电池单体；114-顶升杆；115-顶升杆通过孔；116-传感器；131-极头切割机架；132-极头切割水平运动机构；133-极头切割升降运动机构；134-极头砂轮切割机；135-电池夹紧机构；136-壳体砂轮切割机；137-壳体切割升降运动机构；138-壳体切割水平运动机构；139-电池夹具；1310-变位机夹具；1311-变位机转盘；1312-变位机固定装置；151-外壳下料车；152-取壳单元安装板；153-导轨；154-气缸；155-取壳臂；156-压块部件；157-切割后电池单体；31-喷淋塔；32-光氧化剂；33-活性炭吸附器；34-风机。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、图2所示所示，本实施例的一种动力电池单体无害化拆解分离平台，包括电池单体拆解系统1、废气处理系统2、安全隔离防护系统3和电控及看板系统4，所述电池单体拆解系统置于全封闭的安全隔离防护系统，并与废气处理系统连接，所述电控及看板系统用于对动力电池的拆解过程进行监视和控制；通过本实施例的平台，实现动力电池单体的自动化壳体切割破解、及外壳材料与电芯材料包自动分离、以及各自分别回收储存，拆解过程产生产废气自动环保无害化处理、电解液统一回收，为后续电芯材料的回收提供基础；同时该示范线技术系统配备1套操控观察界面的隔离墙，最大程度避免实现操作工人远离恶劣环境下的安全生产，同时实现安全观察与操控。

所述电池单体拆解系统1包括用于批量上料的智能料仓单元11、机器人自动上下料单元12、电池切割单元13、物流传输单元14以及电芯分离单元15，所述电池切割单元包括极头切割单元和壳体切割单元两部分；所述机器人自动上下料单元通过机械手抓取智能料仓单元上存放的电池单体，并置于电池切割单元上，电池切割单元对电池单体进行极头和壳体的切割，切割后的电池单体由物料传输系统传送至电芯分离单元，对外壳及电芯进行脱分。

如图3所示，所述智能料仓单元11包括智能料仓机架111，所述智能料仓机架的顶部设有环形轨道112，所述环形轨道上设有多个电池单体113，所述智能料仓机架的底部设有顶升杆114，所述顶升杆与设置在智能料仓机架顶部的顶升杆通过孔115相匹配；所述顶升杆上设有传感器116。所述智能料仓单元主要是满足人工一次性批量上料，保证在一定工作时间内系统自动工作，解放人工高频补料工作，设计指标为一次性缓存50件单体。工作时，人工一次性上料，机械手抓取，机械手抓取过程中，每抓取一个电池，传感器检测到空位，控制顶升杆向上顶升一个电池。抓取完一列后，环形轨道移动，新进抓取列，直至所有电池组抓取完毕。

所述机器人自动上下料单元12主要是为了完成从智能料仓自动识别抓取，并通过设计轨迹自动完成将电池单体送至切割装备中，并完成将切割完毕的电池目标送到自动输送系统。机器人技术系统采用进口机器人技术系统，保证运行稳定可靠性。机器人末端执行器通过专业化定制设计，满足平台自动化生产要求。

所述电池切割单位分极头切割和壳体切割两部分，采用动力调整砂轮实施切割，切割过程会产生较大烟尘和切屑，本部分系统采用切割防护设计，且废气通过主动引风管道排入废气处理系统进行环保无害化处理。

另外切割过程砂轮片会产生磨损消耗，本平台长期连续工作时，需根据实际使用情况更换砂轮片。

如图4，所述极头切割单元包括极头切割机架131，所述机头切割机架上设有极头切割水平运动机构132，在极头切割水平运动机构上且与极头切割水平运动机构垂直的位置上设有极头切割升降运动机构133，所述极头切割升降运动机构上设有极头砂轮切割机134，在极头砂轮切割机的切割工位设有电池夹紧机构135。所述极头切割机架131内部有收集料箱，收集电池壳体至下一工位；极头砂轮切割机外部有图未示出的防护罩。

如图5所示，所述壳体切割单元包括壳体砂轮切割机136、壳体切割升降运动机构137、以及壳体切割水平运动机构138，所述壳体切割升降运动机构通过导轨竖直设置在壳体切割水平运动机构的底部，所述壳体砂轮切割机通过导轨设置在壳体切割升降运动机构的侧面；在所述壳体砂轮切割机的切割工位设有电池夹具139、变位机夹具1310、变位机转盘1311以及变位机固定装置1312，所述电池夹具通过变位机夹具固定在变位机转盘上，所述变位机转盘设置在变位机固定装置上。

切割后的电池单体极头自动进入收集箱，电池单体经机器人下料系统转运至自动物流系统并进入壳体电芯分离平台。动力锂电池的拆解过程，需要完成电极头切割、电芯分离落料，拆解过程中必须防火防爆、防漏电、防泄露。动力锂电池外壳有塑料壳、不锈钢壳、铝合金壳。切割过程中砂轮片刀具容易磨损需要进行自动补偿，并且为提高生产效率需要实现快速换刀维护。电池外壳与电芯的分选，需要采用机械手进行抓取分离，并实现快速分类落料，便于后续回收工艺处理。

所述物流传输单元14主要实现将切割后的电池单体物流至电芯分离平台。

如图6所示，所述电芯分离单元15包括左右对称设置的取壳单位，每个取壳单元包括外壳下料车151、所述外壳下料车上部设有取壳单元安装板152、和设置在取壳单元安装板上的导轨153、气缸154、取壳臂155以及压块部件156，所述气缸驱动取壳臂在导轨上滑动，在压块部件的配合下，将切割后电池单体157的壳体取下并送至外壳下料车。本技术系统工作路线分享机械手去壳，并运送壳体至壳体收集箱/下料车，电芯进而放入电芯专用收集箱。工作时，电池外壳分离机械手：气缸驱动、滑轨导向，针对不同尺寸的电池可实现机械手夹爪开口调节；夹爪前端带有自锁机械，配合移动机构可实现外壳及电芯的脱分，便于内部电芯的取出。

动力锂电池内部有石墨、钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂、隔膜等材料。动力锂电池拆解过程中电芯材料容易产生很多粉尘、浓烟废气，严重污染车间工作环境，并且锂电池粉尘聚集达到可氧化反应浓度，容易引起燃烧爆炸发生安全事故，故需要对废气进行无害化处理。

锂电池切割过程中容易出现火花，并且不能采用湿法切割，需要粉尘主动收集过滤控制粉尘浓度，有效保证动力锂电池拆解安全生产。动力锂电池拆解一体机需要设计全封闭空间完成拆解，主动收集过滤粉尘烟雾防止泄露，并对设备关键零部件进行防尘处理。

本实施例废气主要来源于电池拆解过程会产生挥发性有机废气及HF。电解液废气风量5000m3/h，废气处理系统主体装置安放于室外一楼地面，三楼拆解分离平台产生的废气通过管道收集并引入至主处理装置中，废气经废气管道收集后进入洗涤塔除氟化物，后进入活性炭吸附箱去除非甲烷总烃，处理合格(达到排放标准)的废气通过引风机排入高于楼体高度2米烟囱排放。该生产过程中，将会产生焊接的烟气和有机废气。对生产废气进行方案设计，使废气处理后达标排放。

如图7所示，本实施例中，所述废气处理系统3包括顺序连接的喷淋塔31、光氧化剂32、活性炭吸附器33以及风机34。

所述喷淋塔为双层水喷淋塔，废气经过风机的引风作用，通过管道排向废气处理设备，在过滤均风网的作用下气流被均匀的分布，而被均匀分布的废气在双层水喷淋的作用下，其中的大颗粒物质及油份等先沉降下来，再通过上层的填料将废气中的水分及油份过滤，使得废气温度下降，处理效果更好。后部管道设置除雾，对后续设备起到保护作用。

所述光氧化剂利用高能紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。臭氧的氧化能力和臭氧在紫外光的照射下产生的高活性的离子氧(羟基自由基)将恶臭物质转化为无毒害的二氧化碳、水、硫酸、硝酸等简单无机物，从而达到净化废气的目的，该反应过程是高能紫外线辐射和臭氧协同作用下的一种高级氧化过程。

紫外光和臭氧协同作用较单独臭氧氧化效率高很多，紫外光的照射会加速臭氧的分解，产生的活性自由基·OH的氧化电位(2.8ev)比氧化性极强的臭氧的氧化电位(2.07)还高出35％，因此羟基自由基与有机物的反应速度高出几个数量级，而且羟基自由基对氧化污染物的反应是无选择性的，可引发链式反应，因此恶臭物质不仅能被臭氧直接氧化，而且能被臭氧分解的产物羟基自由基氧化，且后者在紫外光作用下占主导地位。

其技术特点如下：

高效除恶臭：能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，净化、脱臭效率最高可达99％以上，净化、脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93).

无需添加任何物质：只需要设置相应的排风管道和排风动力，使工业废气通过本设备进行分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。，

适应性强：可适应高浓度，大气量，不同工业废气物质的净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

运行成本低：本设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，(每处理1000立方米/小时，仅耗电约0.2度电能)，设备风阻极低＜50pa,可节约大量排风动力能耗。

无需预处理：工业废气无需进行特殊的预处理，如加温、加湿等，设备工作环境温度在摄氏-30℃－95℃之间，湿度在30％－98％、PH值在4-10之间均可正常工作。

设备占地面积小，自重轻：适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件，设备占地面积＜1平方米/处理10000m3/h风量。

优质进口材料制造：防火、防腐蚀性能高，性能稳定，使用寿命长。

所述活性炭吸附塔，是一种高效率经济实用型有机废气的净化与治理装置；是一种废气过滤吸附异味的环保设备产品。活性炭吸附塔是具有吸附效率高、适用面广、维护方便，能同时处理多种混合废气等优点。该设备是净化较高浓度有机废气和喷漆废气的吸附设备，是利用活性炭本身高强度的吸附力，结合风机作用将有机废气分子吸附住，对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气有很好的吸附作用。在实际安装和应用情况，总结国内外同类产品的生产经验，改进设计制造，推出下料形式方便，表面平整度更好，结构强度更高，吸附能力更强的活性炭吸附塔。

生产中挥发出来的废气，通过风管将其引至吸附塔以活性炭作为吸附剂，在塔内的气体从右到左，从下到上通过活性炭过滤层对气体进行处理，净化后的气体通过排气管排入大气。

活性炭吸附箱是一种干式废气处理设备。由箱体和装填在箱体内的吸附单元组成。根据吸附单元的数量和风量共分为多种规格，活性炭吸附箱选择不同填料可以处理多种不同废气，主要包括叁大类：

1,酸性废气和酸雾

2,碱性废气

3,有机废气和臭味(苯类、酚类、醇类、醚类、酊类)

活性炭吸附箱对于浓度低于1000mg/m³的废气净化后排放满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。

本实施例中，为保护工人操作安全以及防止废气外泄，单体拆解及电芯分离平台采取全封闭方式，即产线外围采取安装有玻璃观察窗的隔离墙，电池电体及拆解箱通过新开门出入，墙体设有一屏幕显示系统。

所述电控及看板系统包括机器人控制系统、拆解装备控制系统、废气处理控制系统、生产监控系统以及视频系统；

所述机器人控制系统，用于控制机器人自动上下料单元完成从智能料仓自动识别抓取，并通过指定轨迹自动完成将电池单体送至电池切割单元中，并完成将切割完毕的电池目标送到物料输送系统；

所述拆解装备控制系统，用于控制电池单体拆解系统对电池单体进行极头切割和壳体切割；

所述废气处理控制系统，用于控制废气处理系统将拆解过程中产生的烟气和有机废气进行无害化处理后排出；

拆解装备、废气处理装备、机器人技术系统均配备有独立控制箱，其中拆解装备控制系统为本平台总控制系统。负责系统的整体控制，通过可靠、稳定、高速的通信模块与机器人系统和废气处理系统进行数据交换，实时对整个生产流程进行监视与控制。

所述生产监控系统，用于通过画面实时监控设备的运行状态，各工位的动作流程，进行生产数据的存储，工艺数据的实时/历史曲线显示，报表管理，设备的故障指示和系统的权限管理；

所述视频系统，通过四路视频摄像头，进行设备关键工位和整体生产环境的视频监控，通过该系统可远处查看到设备的生产状态和关键工位的运行情况，保障设备的安全运行。

隔离墙体设计有两台42寸液晶电视看板，一台用于实时显示监控系统的界面，实现设备的运行状态，各个关键工艺参数及相关的曲线或报表等显示。另一台实时传输视频监控画面，从外部能查看关键生产工位的运行状态及整体的生产环境状态。

系统可为MES系统提供数据采集的接口和数据交换，系统采用RJ45口，具备TCP/IP协议进行数据的上传和接受MES系统下发的指令。

电控及看板系统4的具体要求与软件功能：

(1)动力电源要求：380V±10％，频率50HZ。

(2)触摸屏软件功能：

(2-1)触摸屏系统能实现设备各个工位的界面切换和工位的单独操作与控制。

(2-2)可实现关键工艺参数的设定；

(2-3)系统能实时监视设备的运行状态、故障状态提示。故障发生时，可提示故障发生的类型和发生位置。必要时提供具体的处理方法。

(2-4)能设置重要消耗件的维护提醒功能并记录。

(2-5)能进行数据的统计和生产信息显示，如当前的产量，计划产量、订单完成率、良品率等。

(2-6)控制系统中可调取相关产品生产配置，随后根据产品生产工艺调整工装位置，更换若干工位工装，实现不同产品的生产。

(2-7)提供生产、调试两种运行模式，运行模式切换需要有不同的权限要求。

(2-8)具备操作权限设置和密码设置。

(3)监控系统软件功能：

(3-1)系统可实现整体生产工艺和流程的显示。可通过现场看板实时管控生产过程中出现的各项问题，做到现场问题现场处理。

(3-2)设备关键工位的状态实时监视，如运行、故障等，故障发生时，可提示故障发生的类型和发生位置。必要时提供具体的处理方法。

(3-3)实现关键工艺参数的数据收集与存储，存储时间可达3年。

(3-4)关键工艺参数的实时/历史曲线，便于对设备生产状态进行评估。

(3-5)操作和报警管理，实现设备运行开机、关机状态的时间显示，故障次数及故障发生时间、故障类型的统计。

(3-6)实现相关报表的设计和管理。可形成日报表、月报表和年报表。支持管理者决策。

(3-7)质量工程师可将产品检验标准录入系统；在实际生产时，系统会根据产品检验标准进行判定，当实时采集到的数据与标准不符时，触发异常处理。

(3-8)提供操作权限设置。

如图8所示，本实施例动力电池单体无害化拆解分离平台的控制方法，包括下述步骤：

S1、人工上料至智能料仓单元，机器人自动上下料单元抓取电池单体，抓取过程中，每抓取一个电池单体，传感器检测到空位，控制顶升杆向上顶升一个电池单体，抓取完一列后，环形轨道移动，新进抓取列，直至所有电池组抓取完毕；

S2、机器人自动上下料单元将抓取的电池单体依次送至电池切割单元的极头切割单元进行自动极头切割，并收集极头和电解液；

S3、极头切割完毕之后，通过壳体切割单元对电池的壳体进行切割；

S4、整个切割过程完成之后，由机器人自动上下料单元进行下料，并转至物流传输单元，由物流传输单元传输至电芯分离单元；

S5、经过电芯分离单元之后，壳体芯包分离并回传至不同的收集箱；

S6、壳体与电芯自动分选完成后，产生的焊接气体、切割气体由废气处理系统无害化处理后排出。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，包括电池单体拆解系统、废气处理系统、安全隔离防护系统和电控及看板系统，所述电池单体拆解系统置于全封闭的安全隔离防护系统，并与废气处理系统连接，所述电控及看板系统用于对动力电池的拆解过程进行监视和控制；

所述电池单体拆解系统包括用于批量上料的智能料仓单元、机器人自动上下料单元、电池切割单元、物流传输单元以及电芯分离单元，所述电池切割单元包括极头切割单元和壳体切割单元两部分；所述机器人自动上下料单元通过机械手抓取智能料仓单元上存放的电池单体，并置于电池切割单元上，电池切割单元对电池单体进行极头和壳体的切割，切割后的电池单体由物料传输系统传送至电芯分离单元，对外壳及电芯进行脱分；

所述智能料仓单元包括智能料仓机架，所述智能料仓机架的顶部设有环形轨道，所述环形轨道上设有多个电池单体，所述智能料仓机架的底部设有顶升杆，所述顶升杆与设置在智能料仓机架顶部的顶升杆通过孔相匹配；所述顶升杆上设有传感器；

所述电控及看板系统包括机器人控制系统、拆解装备控制系统、废气处理控制系统、生产监控系统以及视频系统；

所述机器人控制系统，用于控制机器人自动上下料单元完成从智能料仓自动识别抓取，并通过指定轨迹自动完成将电池单体送至电池切割单元中，并完成将切割完毕的电池目标送到物料输送系统；

所述智能料仓单元包括智能料仓机架，所述智能料仓机架的顶部设有环形轨道，所述环形轨道上设有多个电池单体，所述智能料仓机架的底部设有顶升杆，所述顶升杆与设置在智能料仓机架顶部的顶升杆通过孔相匹配；所述顶升杆上设有传感器；

所述拆解装备控制系统，用于控制电池单体拆解系统对电池单体进行极头切割和壳体切割；

所述废气处理控制系统，用于控制废气处理系统将拆解过程中产生的烟气和有机废气进行无害化处理后排出；

所述生产监控系统，用于通过画面实时监控设备的运行状态，各工位的动作流程，进行生产数据的存储，工艺数据的实时/历史曲线显示，报表管理，设备的故障指示和系统的权限管理；

所述视频系统，通过四路视频摄像头，进行设备关键工位和整体生产环境的视频监控。

2.根据权利要求1所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，所述极头切割单元包括极头切割机架，所述极头切割机架上设有极头切割水平运动机构，在极头切割水平运动机构上且与极头切割水平运动机构垂直的位置上设有极头切割升降运动机构，所述极头切割升降运动机构上设有极头砂轮切割机，在极头砂轮切割机的切割工位设有电池夹紧机构。

3.根据权利要求1所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，所述壳体切割单元包括壳体砂轮切割机、壳体切割升降运动机构以及壳体切割水平运动机构，所述壳体切割升降运动机构通过导轨竖直设置在壳体切割水平运动机构的底部，所述壳体砂轮切割机通过导轨设置在壳体切割升降运动机构的侧面；在所述壳体砂轮切割机的切割工位设有电池夹具、变位机夹具、变位机转盘以及变位机固定装置，所述电池夹具通过变位机夹具固定在变位机转盘上，所述变位机转盘设置在变位机固定装置上。

4.根据权利要求1所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，所述电芯分离单元包括左右对称设置的取壳单位，每个取壳单元包括外壳下料车、所述外壳下料车上部设有取壳单元安装板、和设置在取壳单元安装板上的导轨、气缸、取壳臂以及压块部件，所述气缸驱动取壳臂在导轨上滑动，在压块部件的配合下，将电池壳体取下并送至外壳下料车。

5.根据权利要求1所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，废气处理系统包括顺序连接的喷淋塔、光氧化剂、活性炭吸附器以及风机。

6.根据权利要求5所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，所述喷淋塔为双层水喷淋塔。

7.根据权利要求1所述动力电池单体无害化拆解分离平台，其特征在于，所述安全隔离防护系统由透明玻璃墙拼接而成，透明玻璃墙上设有屏幕显示系统。

8.根据权利要求1-7中任一项所述动力电池单体无害化拆解分离平台的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、人工上料至智能料仓单元，机器人自动上下料单元抓取电池单体，抓取过程中，每抓取一个电池单体，传感器检测到空位，控制顶升杆向上顶升一个电池单体，抓取完一列后，环形轨道移动，新进抓取列，直至所有电池组抓取完毕；所述智能料仓单元包括智能料仓机架，所述智能料仓机架的顶部设有环形轨道，所述环形轨道上设有多个电池单体，所述智能料仓机架的底部设有顶升杆，所述顶升杆与设置在智能料仓机架顶部的顶升杆通过孔相匹配；所述顶升杆上设有传感器；

S2、机器人自动上下料单元将抓取的电池单体依次送至电池切割单元的极头切割单元进行自动极头切割，并收集极头和电解液；

S3、极头切割完毕之后，通过壳体切割单元对电池的壳体进行切割；

S4、整个切割过程完成之后，由机器人自动上下料单元进行下料，并转至物流传输单元，由物流传输单元传输至电芯分离单元；

S5、经过电芯分离单元之后，壳体芯包分离并回传至不同的收集箱；

S6、壳体与电芯自动分选完成后，产生的焊接气体、切割气体由废气处理系统无害化处理后排出。