CN111934060B - 一种动力电池单体异构兼容的拆解方法及装备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种动力电池拆解装备，包括进料装置，可调节夹取装置，导向装置，激光切割装置，收集装置。待拆解的电池通过所述进料装置输入；所述可调节夹取装置从所述进料装置上夹取所述电池；所述导向装置包括行进轨道，且所述可调节夹取装置沿所述行进轨道行进；所述激光切割装置设置在两个所述导向装置之间，所述激光切割装置对所述电池进行切割；所述收集装置设置在两个所述导向装置之间且设置为收集拆解所述电池产生的电池卷芯和电池壳体。本发明的动力电池拆解装备可以对电池进行全自动拆解，而且由于可调节夹取装置可以夹持多种型号、规格的电池能够适用于多种电池的拆解。

Description

一种动力电池单体异构兼容的拆解方法及装备

技术领域

本发明涉及电池拆解领域，具体地，涉及动力电池的拆解。

背景技术

新能源汽车上所淘汰的动力电池越来越多，针对这些动力电池需要拆解。动力电池的型号、规格各异，而拆解动力电池的设备往往只能拆解一种类型的电池。而且有些拆解设备的自动化程度不高，需要人工辅助，电池拆解过程中产生的有毒气体可能对人体产生伤害，且电池拆解过程中可能会发生火灾给操作工人带来危险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种动力电池拆解装备。

根据本发明的第一方面实施例的动力电池拆解装备，包括进料装置，可调节夹取装置，导向装置，激光切割装置，收集装置。待拆解的电池通过所述进料装置输入；所述可调节夹取装置从所述进料装置上夹取所述电池；所述导向装置包括行进轨道，且所述可调节夹取装置沿所述行进轨道行进；所述激光切割装置设置在两个所述导向装置之间，所述激光切割装置对被所述可调节夹取装置夹持的所述电池进行切割,且所述可调节夹装置对所述激光切割装置切割后的所述电池进行拆解；所述收集装置设置在两个所述导向装置之间且设置为收集拆解所述电池产生的电池卷芯和电池壳体。

根据本发明第一方面实施例的动力电池拆解装备，至少具有如下有益效果：本发明的动力电池拆解装备可以对电池进行全自动拆解，而且由于可调节夹取装置可以夹持多种型号、规格的电池能够适用于多种电池的拆解，是一种动力电池单体异构兼容的拆解装备。

根据本发明的一些实施例，所述进料装置包括传送带，所述电池通过所述传送带输入。

根据本发明的一些实施例，所述可调节夹取装置包括夹取前端支架和夹取基座，所述夹取前端支架和所述夹取基座之间设置有伸缩杆和套筒，所述伸缩杆插入所述套筒并能在所述套筒中前后运动，所述夹取前端支架和所述夹取基座之间还设置有第一液压缸，所述第一液压缸设置为驱动所述夹取前端支架和所述夹取基座彼此靠近或彼此远离，所述夹取前端支架上远离所述夹取基座的一侧设置有相对设置的固定板和下压板,所述夹取前端支架上开设有滑槽，还包括有T形滑块，所述T形滑块从所述夹取前端支架的另一侧穿过所述滑槽与所述下压板连接，所述夹取前端支架远离所述固定板的一端设置有第二液压缸，所述第二液压缸设置为驱动所述下压板上下运动。通过第二液压缸的动作，电池可以被夹持在下压板和固定板之间；第一液压缸则可以驱动夹取前端支架运动，使得夹持发生的位置可以调节或者能够带动被夹持的电池运动。

根据本发明的一些实施例，在所述固定板与所述下压板之间设置有顶头，还设置有第三液压缸，所述第三液压缸驱动所述顶头在与所述固定板平行的方向上伸缩。顶头可以不需要夹持时将下压板和固定板之间的电池顶出，顶头可以设置成任何合适的形状，例如可设置为圆形顶头和矩形顶头。

根据本发明的一些实施例，所述夹取前端支架上设置有通孔，所述第三液压缸设置为驱动所述顶头穿过所述通孔。

根据本发明的一些实施例，所述夹取基座远离所述夹取前端支架的一侧设置有主滑杆，所述主滑杆远离所述夹取基座的一端设置有电机，所述电机的旋转输出轴上连接设置有齿轮，所述导向装置包括两个导向板，每个所述导向板上均等同设置所述行进轨道，所述行进轨道包括两条竖直单道滑槽和横向滑槽，两条所述竖直单道滑槽的两端分别连接有横向滑槽，所述行进轨道还包括有连续的齿条轨道，所述齿条轨道与所述行进轨道平行设置，所述齿条轨道与所述齿轮啮合，所述可调节夹取装置成对设置,每对所述可调节夹取装置分别沿所述两个所述导向板上的所述行进轨道同步移动且分别夹持所述电池的一端。

根据本发明的一些实施例，所述主滑杆的两侧还分别设置有辅助滑杆，两个所述辅助滑杆与所述主滑杆在一条直线上，所述横向滑槽设置为三道平行滑槽，所述主滑杆与两个所述辅助滑杆设置为分别被容纳在三道所述平行滑槽中。

根据本发明的一些实施例，所述激光切割装置设置为两组，第一组所述激光切割装置分别设置在竖直单道滑槽的两侧，第二组所述激光切割装置设置在横向滑槽的两侧。

根据本发明的一些实施例，所述收集装置包括两个电池壳体收集槽和一个电池卷芯收集槽，两个所述电池壳体收集槽分别设置在所述电池卷芯收集槽的两侧。

根据本发明的第二方面实施例的动力电池拆解方法，应用本发明第一方面实施例的动力电池拆解装备对电池进行拆解，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，通过所述进料装置输入所述电池；

步骤B，所述可调节夹取装置对所述电池进行夹取；

步骤C，所述可调节夹取装置与所夹取的电池沿所述行进轨道行进；

步骤D，所述激光切割装置对沿所述行进轨道行进的被所述可调节夹取装置夹取的所述电池进行切割；

步骤E，所述可调节夹取装置将切割后的所述电池的电池壳体与电池卷芯分离；

步骤F，所述收集装置将所述电池壳体与所述电池卷芯分开收集。

根据本发明的第二方面实施例的动力电池拆解方法，至少具有如下有益效果：通过采用本发明第一方面实施例的动力电池拆解装备，对电池进行全自动拆解，而且由于可调节夹取装置可以夹持多种型号、规格的电池能够适用于多种电池的拆解，是一种动力电池单体异构兼容的拆解方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的动力电池拆解装备的结构示意图；

图2是某一视角下的本发明的可调节夹取装置的结构示意图；

图3是某一视角下的本发明的可调节夹取装置结构示意图；

图4是某一视角下的本发明的可调节夹取装置结构示意图；

图5是本发明的导向装置结构示意图；

图6是本发明的收集装置构示意图。

附图标记：

动力电池拆解装备100；

进料装置200，传送带210，滚筒220，轴承230，转动轴240，轴承支座250；

可调节夹取装置300，夹取基座310，夹取前端支架320，滑槽321，通孔322，伸缩杆331，套筒332，第一液压缸333，第一液压杆334，固定板341，下压板342，第二液压缸343，第三液压缸351，第三液压缸支座352，第三液压杆353，顶头354，限位杆355，限位环356，电机361，主滑杆362，辅助滑杆363，齿轮364；

导向装置400，导向板410，竖直单道滑槽420，齿条轨道430，平行滑槽440；

激光切割装置500；

收集装置600，电池壳体收集槽610，电池卷芯收集槽620；

电池700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1，根据本发明的第一方面实施例的动力电池拆解装备100，包括进料装置200，可调节夹取装置300，导向装置400，激光切割装置500，收集装置600。待拆解的电池700通过进料装置200输入；可调节夹取装置300从进料装置200上夹取电池700；导向装置400包括行进轨道，且可调节夹取装置300沿行进轨道行进；激光切切割装置500设置在两个导向装置400之间，激光切割装置500对被可调节夹取装置300夹持的电池700进行割且可调节夹取装置300对激光切割装置500切割后的电池700进行拆解；收集装置600设置在两个导向装置400之间且设置为收集拆解电池700产生的电池卷芯和电池壳体。本发明的动力电池拆解装备100可用于拆解任何适于被拆解的电池，尤其适于拆解动力电池，当然也可以用于拆解其他电池。本发明的动力电池拆解装备100可以对电池进行全自动拆解，而且由于可调节夹取装置300可以夹持多种型号、规格的电池能够适用于多种电池的拆解。

参见图1，在一些实施例中，进料装置200包括传送带210，传送带210的两端分别设置在滚筒220上，滚筒220内设有转动轴240，转动轴240通过轴承230带动滚筒220转动，轴承230分别由轴承支座250支撑。电池700通过传送带210输入。通过传送带210输入电池700，简单便捷。相邻的电池700在传送带210上间隔一定的距离从而便于可调节夹取装置300夹持。

参见图2至图4，在一些实施例中，可调节夹取装置300包括夹取前端支架320和夹取基座310，夹取前端支架320和夹取基座310之间设置有伸缩杆331和套筒332，伸缩杆331插入套筒332并能在套筒332中前后运动，夹取前端支架320和夹取基座310之间还设置有第一液压缸333，第一液压缸333设置为通过第一液压杆334驱动前端支架和夹取基座310彼此靠近或彼此远离，夹取前端支架320上远离夹取基座310的一侧设置有相对设置的固定板341和下压板342,夹取前端支架320上开设有滑槽321，还包括有T形滑块(图未示)，T形滑块从夹取前端支架320的另一侧穿过滑槽321与下压板342连接，夹取前端支架320远离固定板341的一端设置有第二液压缸343，第二液压缸343设置为驱动下压板342上下运动。

在一些实施例中，在固定板341与下压板342的相对侧均设置有摩擦衬垫(图未示)。设置摩擦衬垫可以对电池700进行稳固夹持。

参见图2至图4，在一些实施例中，在固定板341与下压板342之间设置有顶头354，还设置有第三液压缸351，第三液压缸351驱动顶头354在与固定板341平行的方向上伸缩。通过设置顶头354,可将被夹持的物件顶出。

参见图2至图4，在一些实施例中，夹取前端支架320上设置有通孔322，第三液压缸351设置为通过第三液压杆驱动顶头354穿过通孔322。通过设置通孔322，可以使得顶头354能够缩回到通孔322朝向夹取基座310的一侧，从而避免干涉对电池700的夹取。

参见图2至图4，在一些实施例中，第三液压缸351通过第三液压缸支座352安装在夹取基座310上。

参见图2至图4，在一些实施例中，还设置有与顶头354固定连接的限位杆355，限位杆355贯穿通孔322设置，限位杆355上设置有位于通孔322朝向夹取基座310一侧的限位环356，限位环356至少部分伸出通孔322。通过设置限位杆355和限位环356，可以限置顶头354的伸出长度。

参见图2至图5,在一些实施例中，夹取基座310远离夹取前端支架320的一侧设置有主滑杆362，主滑杆362远离夹取基座310的一端设置有电机361，电机361的旋转输出轴上连接设置有齿轮364，导向装置400包括两个导向板410，每个导向板410上均等同设置行进轨道，行进轨道包括两条竖直单道滑槽420和横向滑槽，两条竖直单道滑槽420的两端分别连接有横向滑槽，行进轨道还包括有连续的齿条轨道430，齿条轨道430与行进轨道平行设置，齿条轨道430与齿轮364啮合，可调节夹取装置300成对设置,每对可调节夹取装置300分别沿两个导向板410上的行进轨道同步移动且分别夹持电池700的一端。通过设置横向滑槽和竖直单道滑槽420，可以使得可调节夹取装置300的移动被导向，通过两个可调节夹取装置300分别夹持电池700的一端可以对电池700进行牢固夹持。

参见图2至图5，在一些实施例中，主滑杆362的两侧还分别设置有辅助滑杆363，两个辅助滑杆363与主滑杆362在一条直线上，横向滑槽设置为三道平行滑槽440，主滑杆362与两个辅助滑杆363设置为分别被容纳在三道平行滑槽440中。通过设置两个辅助滑杆363与三道平行滑槽440，可以使得可调节夹取装置300在竖直单滑槽中和横向滑槽中保持相同的朝向。

参见图1，在一些实施例中，激光切割装置500设置为两组，第一组激光切割装置500分别设置在竖直单道滑槽420的两侧，第二组激光切割装置500设置在横向滑槽的两侧。通过设置两组激光切割装置500，可以对电池700进行横向和纵向的切割，从而使得电池700的四个边都能被充分切割。

参见图1、图6，在一些实施例中,收集装置600包括两个电池壳体收集槽610和一个电池卷芯收集槽620，两个电池壳体收集槽610分别设置在电池卷芯收集槽620的两侧。两个可调节夹取装置300分别夹持电池700的一端,电池700被两组激光切割装置500切割后，其中一个可调节夹取装置300的第一液压缸333带动电池700一端的电池壳体分离，随后这个可调节夹取装置300的第三液压缸351带动顶头354顶出电池壳体且电池壳体下落到其中一个电池壳体收集槽610中。将一电池壳体分离后，其中一个可调节夹取装置300继续夹持尚未被收集的电池700的部分，此时，两个可调节夹取装置300中的其中一个可调节夹取装置300和另一个可调节夹取通过第一液压缸333的作用发生相对运动使得电池壳体和电池卷芯并分别通过顶头354顶出使得分别被电池壳体收集槽610与电池卷芯收集槽620收集。

参见图1，根据本发明第二方面实施例的动力电池拆解方法，应用本发明第一方面实施例的动力电池拆解装备100对电池700进行拆解：包括以下步骤：

步骤A，通过进料装置200输入电池700；

步骤B，可调节夹取装置300对电池700进行夹取；

步骤C，可调节夹取装置300与所夹取的电池700沿行进轨道行进；

步骤D，激光切割装置500对沿行进轨道行进的电池700进行切割；

步骤E，可调节夹取装置300将切割后的电池700的电池壳体与电池卷芯分离；

步骤F，收集装置600将电池壳体与电池卷芯分开收集。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种动力电池拆解装备，其特征在于，包括：

进料装置,待拆解的电池通过所述进料装置输入；

可调节夹取装置，所述可调节夹取装置从所述进料装置上夹取所述电池；所述可调节夹取装置包括夹取前端支架和夹取基座，所述夹取前端支架和所述夹取基座之间设置有伸缩杆和套筒，所述伸缩杆插入所述套筒并能在所述套筒中前后运动，所述夹取前端支架和所述夹取基座之间还设置有第一液压缸，所述第一液压缸设置为驱动所述夹取前端支架和所述夹取基座彼此靠近或彼此远离，所述夹取前端支架上远离所述夹取基座的一侧设置有相对设置的固定板和下压板,所述夹取前端支架上开设有滑槽，还设置有T形滑块，所述T形滑块从所述夹取前端支架的另一侧穿过所述滑槽与所述下压板连接，所述夹取前端支架远离所述固定板的一端设置有第二液压缸，所述第二液压缸设置为驱动所述下压板上下运动；

顶头，所述顶头设置在所述固定板与所述下压板之间，还设置有第三液压缸，所述第三液压缸驱动所述顶头在与所述固定板平行的方向上伸缩；

导向装置,所述导向装置包括有行进轨道，且所述可调节夹取装置沿所述行进轨道行进；

激光切割装置，所述激光切割装置设置在两个所述导向装置之间，所述激光切割装置对被所述可调节夹取装置夹持的所述电池进行切割,且所述可调节夹取装置对所述激光切割装置切割后的所述电池进行拆解；

收集装置，所述收集装置设置在两个所述导向装置之间且设置为收集拆解所述电池产生的电池卷芯和电池壳体；

所述夹取基座远离所述夹取前端支架的一侧设置有主滑杆，所述主滑杆远离所述夹取基座的一端设置有电机，所述电机的旋转输出轴上连接设置有齿轮，所述导向装置包括两个导向板，每个所述导向板上均等同设置所述行进轨道，所述行进轨道包括两条竖直单道滑槽和横向滑槽，两条所述竖直单道滑槽的两端分别连接有横向滑槽，所述行进轨道还包括有连续的齿条轨道，所述齿条轨道与所述行进轨道平行设置，所述齿条轨道与所述齿轮啮合，所述可调节夹取装置成对设置,每对所述可调节夹取装置分别沿所述两个所述导向板上的所述行进轨道同步移动且分别夹持所述电池的一端；

所述主滑杆的两侧还分别设置有辅助滑杆，两个所述辅助滑杆与所述主滑杆在一条直线上，所述横向滑槽设置为三道平行滑槽，所述主滑杆与两个所述辅助滑杆设置为分别被容纳在三道所述平行滑槽中。

2.根据权利要求1所述的动力电池拆解装备，其特征在于：所述进料装置包括传送带，所述电池通过所述传送带输入。

3.根据权利要求1所述的动力电池拆解装备，其特征在于：所述夹取前端支架上设置有通孔，所述第三液压缸设置为驱动所述顶头穿过所述通孔。

4.根据权利要求1所述的动力电池拆解装备，其特征在于：所述激光切割装置设置为两组，第一组所述激光切割装置分别设置在所述竖直单道滑槽的两侧，第二组所述激光切割装置分别设置在所述横向滑槽的两侧。

5.根据权利要求1所述的动力电池拆解装备，其特征在于：所述收集装置包括两个电池壳体收集槽和一个电池卷芯收集槽，两个所述电池壳体收集槽分别设置在所述电池卷芯收集槽的两侧。

6.一种动力电池拆解方法，应用如权利要求1至5中任一项所述的动力电池拆解装备对电池进行拆解，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，通过所述进料装置输入所述电池；

步骤B，所述可调节夹取装置对所述电池进行夹取；

步骤C，所述可调节夹取装置与所夹取的电池沿所述行进轨道行进；

步骤D，所述激光切割装置对沿所述行进轨道行进的被所述可调节夹取装置夹取的所述电池进行切割；

步骤E，所述可调节夹取装置将切割后的所述电池的电池壳体与电池卷芯分离；

步骤F，所述收集装置将所述电池壳体与所述电池卷芯分开收集。

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