CN109256598A - 一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械技术领域，具体的说是一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，包括废气过滤箱、进气管、单向阀、气缸、风机、出气管、抽气管第一气管、箱体、气管固定板、软管、第二气管、电磁阀、第一电机、滑块、氮气罐、横板、安装板、漏斗、置物板、支脚、废液收集瓶、过滤网、支撑柱、第一压板、第二压板、箱门、第二电机安装板、第二电机、导轨安装板、导轨、丝杆、切割刀和丝杠安装板。本发明拆解效率较高，动力电池切割时液氮对切割处进行降温，避免了切割时温度过高而引起电池自燃情况的发生，避免了电池爆炸的情况，且电池切割位于箱体内，有利于拆解人员的人身安全，气体过滤机构避免了拆解时废气对环境造成污染的情况。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体的说是一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置。
背景技术
硬壳锂离子动力电池就是为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池中的一种，随着新能源汽车的快速发展，废旧动力锂离子电池的回收拆解再利用成为了新能源发展过程不可忽视的问题，废旧动力锂离子电池在回收后需进行拆解，以降低电池对环境的污染，拆解后的锂离子电池的电极、壳体、电解液等仍可进行再利用，因此锂离子动力电池的拆解有着重要的意义。
现有的动力电池在放电后多采用人工手动进行拆解，在拆解的过程中，由于材料、残余电量的原因，可能引发电池的自燃甚至爆炸，不仅拆解速度较慢，自燃或爆炸对拆解人员和设备的安全造成巨大威胁，同时拆解动力电池时，会产生废气、废液、废渣等污染，会给环境造成较大的污染，且可能产生有毒气体，不利于拆解人员的身体健康，也不利于电解液的收集。鉴于此，本发明提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，具有以下特点：
(1)本发明提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，设置切割机构可将待拆解的动力电池固定在第一压板和第二压板之间，然后启动第一电机和第二电机，第二电机带动丝杆转动，使得滑块移动，进而使得切割刀将动力电池切开，拆解效率较高，动力电池切割时液氮对切割处进行降温，避免了切割时温度过高而引起电池自燃情况的发生，避免了电池爆炸的情况，且电池切割位于箱体内，有利于拆解人员的人身安全。
(2)本发明提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，设置气体过滤机构，切割动力电池产生的废气被风机由箱体内抽出，抽出后的气体送入气体过滤箱内，废气中的污染气体被气体过滤箱内的碱性溶液吸收，然后过滤后的气体由排气管排出，避免了拆解时废气对环境造成污染的情况，同时避免了拆解人员吸入有毒气体的情况，保护了拆解人员的健康，同时装置含有过滤网和废液收集瓶，可洁净有效的收集动力电池中的电解液。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，设置切割机构可将待拆解的动力电池固定在第一压板和第二压板之间，然后启动第一电机和第二电机，第二电机带动丝杆转动，使得滑块移动，进而使得切割刀将动力电池切开，拆解效率较高，动力电池切割时液氮对切割处进行降温，避免了切割时温度过高而引起电池自燃情况的发生，避免了电池爆炸的情况，且电池切割位于箱体内，有利于拆解人员的人身安全；设置气体过滤机构，切割动力电池产生的废气被风机由箱体内抽出，抽出后的气体送入气体过滤箱内；废气中的污染气体被气体过滤箱内的碱性溶液吸收，然后过滤后的气体由排气管排出，避免了拆解时废气对环境造成污染的情况，同时避免了拆解人员吸入有毒气体的情况，保护了拆解人员的健康，同时装置含有过滤网和废液收集瓶，可洁净有效的收集动力电池中的电解液。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，包括箱体、气缸、第二压板、置物板、支撑柱、第二压板、横板、氮气罐、第二气管、废气过滤机构和切割机构，所述箱体底板底面的四个拐角处固接有支脚，所述置物板水平固接在支脚的中部位置，所述置物板的顶面放置有废液收集瓶，所述气缸的顶端固接在箱体顶板的底面，所述气缸的底端水平固接有第二压板，所述支撑柱固接在箱体底板的顶面，所述支撑柱的顶面水平固接有第二压板，所述第二压板与第二压板位置相互对称，且所述第二压板位于第二压板的正上方，所述切割机构安装在箱体底板的顶面，所述箱体的底板开有镂空槽，所述镂空槽位于支撑柱与切割机构之间，所述镂空槽内水平安装有过滤网，所述箱体底板底面镂空槽外围固接有漏斗，所述漏斗的底端位于废液收集瓶的瓶口内，所述第二气管安装在箱体的一侧面，且第二气管的一端延伸至箱体内部，所述横板水平固接在箱体的一侧面，所述横板的顶面放置有氮气罐，所述氮气罐的输出端与第二气管的一端密封连接，所述氮气罐的输出端上安装有电磁阀，远离所述氮气罐的第二气管的一端安装有软管，所述废气过滤机构安装在箱体的顶部，所述箱体的一侧面铰接有箱门，所述切割机构包括安装板、滑块、第一电机、导轨、丝杆、导轨安装板、第二电机和丝杠安装板，所述安装板通过螺栓安装在箱体底板的顶面，所述安装板的顶面安装有两组导轨安装板和一组丝杠安装板，两组所述导轨安装板关于丝杠安装板相互对称，两组所述导轨安装板上均固接有导轨，所述丝杆通过轴承安装在丝杠安装板上，所述滑块的一侧面开有有丝杆相匹配的螺纹孔，且螺纹孔所在面开有两个与导轨相匹配的通孔，所述丝杆螺纹安装在滑块的螺纹孔内，两根所述导轨穿过滑块的两个通孔，所述安装板的顶面固接有第二电机安装板，所述第二电机安装板的一侧面安装有第二电机，所述第二电机的输出端与丝杆的一端固定连接，所述滑块的顶面安装有第一电机，所述第一电机的输出端安装有切割刀，所述第一电机的顶部安装有气管固定板，所述气管固定板上水平安装有第一气管，所述第一气管的一端与软管的一端连接，远离软管的第一气管一端处的底部安装有喷嘴；所述废气过滤机构包括废气过滤箱、风机和抽气管，所述抽气管安装在箱体的顶板上，且抽气管的一端延伸至箱体的内部，所述废气过滤箱和风机均安装在箱体顶板的顶面，所述废气过滤箱的一侧面以及顶面分别安装有进气管和出气管，所述进气管和出气管的一端均延伸至废气过滤箱内，所述风机的输入端与抽气管的一端连接，所述风机的输出端与进气管的一端连接，所述风机的输出端上安装有单向阀。
具体的，所述废气过滤箱的一侧面和顶面分别设有液位观察窗和加液口。
具体的，所述箱体底板的顶面安装有两块挡板，两块所述挡板分别位于箱体底板镂空槽的两侧。
具体的，所述箱门与箱体接触处安装有密封条，且所述箱门上开有观察窗。
具体的，所述废气过滤箱顶板的底面以及出气管的顶端处安装设有活性炭层。
具体的，所述第二压板的顶面以及第二压板的底面贴附安装有耐腐蚀橡胶垫。
具体的，所述箱门的内壁贴附安装有隔音板。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，设置切割机构可将待拆解的动力电池固定在第一压板和第二压板之间，然后启动第一电机和第二电机，第二电机带动丝杆转动，使得滑块移动，进而使得切割刀将动力电池切开，拆解效率较高，动力电池切割时液氮对切割处进行降温，避免了切割时温度过高而引起电池自燃情况的发生，避免了电池爆炸的情况，且电池切割位于箱体内，有利于拆解人员的人身安全。
(2)本发明提供一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，设置气体过滤机构，切割动力电池产生的废气被风机由箱体内抽出，抽出后的气体送入气体过滤箱内，废气中的污染气体被气体过滤箱内的碱性溶液吸收，然后过滤后的气体由排气管排出，避免了拆解时废气对环境造成污染的情况，同时避免了拆解人员吸入有毒气体的情况，保护了拆解人员的健康，同时装置含有过滤网和废液收集瓶，可洁净有效的收集动力电池中的电解液。
附图说明
图1为本发明内部结构示意图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明滑块与安装板连接俯视图。
图中：1、废气过滤箱，2、进气管，3、单向阀，4、气缸，5、风机，6、出气管，7、抽气管，8，第一气管，9、箱体，10、气管固定板，11、软管，12、第二气管，13、电磁阀，14、第一电机，15、滑块，16、氮气罐，17、横板，18、安装板，19、漏斗，20、置物板，21、支脚，22、废液收集瓶，23、过滤网，24、支撑柱，25、第一压板，26、第二压板，27、箱门，28、第二电机安装板，29、第二电机，30、导轨安装板，31、导轨，32、丝杆，33、切割刀，34、丝杠安装板。
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1-3所示，一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，包括箱体9、气缸4、第二压板26、置物板20、支撑柱24、第二压板25、横板17、氮气罐16、第二气管12、废气过滤机构和切割机构，所述箱体9底板底面的四个拐角处固接有支脚21，所述置物板20水平固接在支脚21的中部位置，便于废液收集瓶22的放置，所述置物板20的顶面放置有废液收集瓶22，便于电解液的收集，所述气缸4的顶端固接在箱体9顶板的底面，便于废旧电池的固定，所述气缸4的底端水平固接有第二压板26，所述支撑柱24固接在箱体9底板的顶面，所述支撑柱24的顶面水平固接有第二压板25，便于动力电池拆解时的放置，所述第二压板26与第二压板25位置相互对称，且所述第二压板26位于第二压板25的正上方，所述切割机构安装在箱体9底板的顶面，所述箱体9的底板开有镂空槽，便于电解液的收集，所述镂空槽位于支撑柱24与切割机构之间，所述镂空槽内水平安装有过滤网23，便于切割时废渣的过滤，有利于提高电解液收集的纯度，所述箱体9底板底面镂空槽外围固接有漏斗19，便于将电解液引入废液收集瓶22内，所述漏斗19的底端位于废液收集瓶22的瓶口内，所述第二气管12安装在箱体9的一侧面，且第二气管12的一端延伸至箱体9内部，所述横板17水平固接在箱体9的一侧面，所述横板17的顶面放置有氮气罐16，所述氮气罐16的输出端与第二气管12的一端密封连接，所述氮气罐16的输出端上安装有电磁阀13，便于氮气罐16的开闭，远离所述氮气罐16的第二气管12的一端安装有软管11，所述软管11长度足够长，所述废气过滤机构安装在箱体9的顶部，所述箱体9的一侧面铰接有箱门27，便于提高装置的密封性，避免气体泄漏；
所述切割机构包括安装板18、滑块15、第一电机14、导轨31、丝杆32、导轨安装板30、第二电机29和丝杠安装板34，所述安装板18通过螺栓安装在箱体9底板的顶面，所述安装板18的顶面安装有两组导轨安装板30和一组丝杠安装板34，两组所述导轨安装板30关于丝杠安装板34相互对称，两组所述导轨安装板30上均固接有导轨31，便于滑块15的移动，所述丝杆32通过轴承安装在丝杠安装板34上，所述滑块15的一侧面开有有丝杆32相匹配的螺纹孔，且螺纹孔所在面开有两个与导轨31相匹配的通孔，所述丝杆32螺纹安装在滑块15的螺纹孔内，便于滑块15的移动，从而方便对动力电池进行切割，两根所述导轨31穿过滑块15的两个通孔，所述安装板18的顶面固接有第二电机安装板28，所述第二电机安装板28的一侧面安装有第二电机29，所述第二电机29的输出端与丝杆32的一端固定连接，便于带动丝杆32转动，所述滑块15的顶面安装有第一电机14，所述第一电机14的输出端安装有切割刀33，便于对动力电池进行切割，所述第一电机14的顶部安装有气管固定板10，所述气管固定板10上水平安装有第一气管8，所述第一气管8的一端与软管的一端连接，远离软管11的第一气管8一端处的底部安装有喷嘴，便于动力电池切割时对将氮气喷至切割处，从而达到降温防燃烧的情况；
所述废气过滤机构包括废气过滤箱1、风机5和抽气管7，所述抽气管7安装在箱体9的顶板上，且抽气管7的一端延伸至箱体9的内部，便于废气的抽出，所述废气过滤箱1和风机5均安装在箱体9顶板的顶面，所述废气过滤箱1的一侧面以及顶面分别安装有进气管2和出气管6，所述进气管2和出气管6的一端均延伸至废气过滤箱1内，所述风机5的输入端与抽气管7的一端连接，所述风机5的输出端与进气管2的一端连接，所述风机5的输出端上安装有单向阀3，避免废气过滤箱1内碱性溶液流入风机5内，所述废气过滤箱1内添加有碱性溶液，便于废气的吸收过滤。
所述废气过滤箱1的一侧面和顶面分别设有液位观察窗和加液口，便于碱性溶液的添加和液位的观察；所述箱体9底板的顶面安装有两块挡板，两块所述挡板分别位于箱体9底板镂空槽的两侧，便于动力电池的电解液流入废液收集瓶22内，避免电解液肆意流淌情况的发生；所述箱门27与箱体9接触处安装有密封条，便于提高装置的密封性，有利于废气的过滤，且所述箱门27上开有观察窗，便于观察动力电池的切割过程；所述废气过滤箱1顶板的底面以及出气管6的顶端处安装设有活性炭层，便于气体味道的吸收；所述第二压板25的顶面以及第二压板26的底面贴附安装有耐腐蚀橡胶垫，便于动力电池的固定；所述箱门27的内壁贴附安装有隔音板，便于切割动力电池时噪音的吸收。
本发明在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，通过废气过滤箱1的加液口向废气过滤箱1内添加适量的碱性溶液，打开箱门27，将放电后的废旧硬壳锂离子动力电池放在第二压板25的顶面，将需要切割的端部与切割刀33位于同一竖线上，然后通过控制开关控制气缸4运动，使第二压板26压紧待拆解的动力电池，第二压板25和第二压板26可同时固定多块同一规格的待切割的动力电池，固定完成后，关闭箱门27，通过控制开关启动装置的第一电机14、风机5、电磁阀13、和第二电机29，此时第二电机29运动带动丝杆32转动，由于滑块15与丝杆32螺纹连接，且滑块15被两根导轨31进行方向上的限定，此时使得滑块15在丝杆32上发生位移，滑块15上的第一电机14工作，使得切割刀33快速转动，由于第一电机14固定安装在滑块15上，此时第一电机14跟随滑块15运动，使得固定的动力电池硬壳被切开，在切割刀33切割动力电池时，电磁阀13被打开，氮气罐16内的氮气经过第二气管12到达软管11，最终由第一气管8底部的喷嘴喷到切割处，由于液氮温度较低，避免了切割时温度过高而引发动力电池燃烧情况的发生，在对动力电池切割以及切割后，会产生污染气体以及流出电解液，此时风机5将9内的污染气体由抽气管7抽出，然后送入到废气过滤箱1内，由于废气过滤箱1内加入的为碱性溶液，可将废气吸收过滤，然后过滤后的气体由废气过滤箱1顶部的出气管6排出，避免了拆解动力电池时废气的产生，有利于拆解人员的健康，动力电池的电解液由镂空槽流进漏斗19，然后由漏斗19流进废液收集瓶22，可进行电解液的回收利用，过滤网23可将切割动力电池时的废渣过滤，有利于电解液的回收。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：包括箱体(9)、气缸(4)、第二压板(26)、置物板(20)、支撑柱(24)、第二压板(25)、横板(17)、氮气罐(16)、第二气管(12)、废气过滤机构和切割机构，所述箱体(9)底板底面的四个拐角处固接有支脚(21)，所述置物板(20)水平固接在支脚(21)的中部位置，所述置物板(20)的顶面放置有废液收集瓶(22)，所述气缸(4)的顶端固接在箱体(9)顶板的底面，所述气缸(4)的底端水平固接有第二压板(26)，所述支撑柱(24)固接在箱体(9)底板的顶面，所述支撑柱(24)的顶面水平固接有第二压板(25)，所述第二压板(26)与第二压板(25)位置相互对称，且所述第二压板(26)位于第二压板(25)的正上方，所述切割机构安装在箱体(9)底板的顶面，所述箱体(9)的底板开有镂空槽，所述镂空槽位于支撑柱(24)与切割机构之间，所述镂空槽内水平安装有过滤网(23)，所述箱体(9)底板底面镂空槽外围固接有漏斗(19)，所述漏斗(19)的底端位于废液收集瓶(22)的瓶口内，所述第二气管(12)安装在箱体(9)的一侧面，且第二气管(12)的一端延伸至箱体(9)内部，所述横板(17)水平固接在箱体(9)的一侧面，所述横板(17)的顶面放置有氮气罐(16)，所述氮气罐(16)的输出端与第二气管(12)的一端密封连接，所述氮气罐(16)的输出端上安装有电磁阀(13)，远离所述氮气罐(16)的第二气管(12)的一端安装有软管(11)，所述废气过滤机构安装在箱体(9)的顶部，所述箱体(9)的一侧面铰接有箱门(27)；
所述切割机构包括安装板(18)、滑块(15)、第一电机(14)、导轨(31)、丝杆(32)、导轨安装板(30)、第二电机(29)和丝杠安装板(34)，所述安装板(18)通过螺栓安装在箱体(9)底板的顶面，所述安装板(18)的顶面安装有两组导轨安装板(30)和一组丝杠安装板(34)，两组所述导轨安装板(30)关于丝杠安装板(34)相互对称，两组所述导轨安装板(30)上均固接有导轨(31)，所述丝杆(32)通过轴承安装在丝杠安装板(34)上，所述滑块(15)的一侧面开有有丝杆(32)相匹配的螺纹孔，且螺纹孔所在面开有两个与导轨(31)相匹配的通孔，所述丝杆(32)螺纹安装在滑块(15)的螺纹孔内，两根所述导轨(31)穿过滑块(15)的两个通孔，所述安装板(18)的顶面固接有第二电机安装板(28)，所述第二电机安装板(28)的一侧面安装有第二电机(29)，所述第二电机(29)的输出端与丝杆(32)的一端固定连接，所述滑块(15)的顶面安装有第一电机(14)，所述第一电机(14)的输出端安装有切割刀(33)，所述第一电机(14)的顶部安装有气管固定板(10)，所述气管固定板(10)上水平安装有第一气管(8)，所述第一气管(8)的一端与软管的一端连接，远离软管(11)的第一气管(8)一端处的底部安装有喷嘴；
所述废气过滤机构包括废气过滤箱(1)、风机(5)和抽气管(7)，所述抽气管(7)安装在箱体(9)的顶板上，且抽气管(7)的一端延伸至箱体(9)的内部，所述废气过滤箱(1)和风机(5)均安装在箱体(9)顶板的顶面，所述废气过滤箱(1)的一侧面以及顶面分别安装有进气管(2)和出气管(6)，所述进气管(2)和出气管(6)的一端均延伸至废气过滤箱(1)内，所述风机(5)的输入端与抽气管(7)的一端连接，所述风机(5)的输出端与进气管(2)的一端连接，所述风机(5)的输出端上安装有单向阀(3)。
2.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述废气过滤箱(1)的一侧面和顶面分别设有液位观察窗和加液口。
3.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述箱体(9)底板的顶面安装有两块挡板，两块所述挡板分别位于箱体(9)底板镂空槽的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述箱门(27)与箱体(9)接触处安装有密封条，且所述箱门(27)上开有观察窗。
5.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述废气过滤箱(1)顶板的底面以及出气管(6)的顶端处安装设有活性炭层。
6.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述第二压板(25)的顶面以及第二压板(26)的底面贴附安装有耐腐蚀橡胶垫。
7.根据权利要求1所述的一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于：所述箱门(27)的内壁贴附安装有隔音板。
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