CN111969269A - 一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法 - Google Patents

一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电池回收领域，尤其是涉及一种锂电池回收用穿刺放电机构，包括传输有电池的传送带，所述传送带位于支架上，所述支架上设有对电池进行穿刺放电的穿刺机构，所述传送带上设有均匀分布的分隔件，所述电池均同向设置且分别位于相邻分隔件之间，所述穿刺机构由支撑架、下压组件、穿刺针以及放电壳体，所述放电壳体内部设有对电池进行检测的检测电路。本发明可置放电壳体能够实现对于电池进行检测，进而能够根据电池的电量判断是否需要对于电磁进行穿刺，进而能够实现对于含电电池进行针对性穿刺，进而无需对于无电电池进行穿刺，进而能够大大节约时间。

Description

一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法
技术领域
本发明属于电池回收领域，尤其是涉及一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法。
背景技术
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，在锂电池使用完毕之后需要对其进行回收，避免锂电池对于环境造成污染，而在锂电池的进行批量回收处理的过程中，会造成电池的急剧放电，有可能导致局部过热甚至发生爆炸，因此对于回收废旧锂电池首先需要对其进行放电处理处理。
在回收锂电池的放电工艺中目前对其使用较多的一种方法是穿刺放电，在对于电池进行穿刺放电的过程中，不会对于电池中残余电量进行检测，故需要对于每个电池均进行穿刺，而且在穿刺放电的过程中需要使用液氮对于电池进行降温，避免电池在穿刺的过程中产生大量的热量而导致电池爆炸等情况发生，过程对于每个电池均进行穿刺不但会使得穿刺的效率较低，而且在过程中也会增加液氮的使用量，使得穿刺成本增加。
为此，我们提出一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够对电池进行快速穿刺放电的锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种锂电池回收用穿刺放电机构，包括传输有电池的传送带，所述传送带位于支架上，所述支架上设有对电池进行穿刺放电的穿刺机构，所述传送带上设有均匀分布的分隔件，所述电池均同向设置且分别位于相邻分隔件之间，所述穿刺机构由支撑架、下压组件、穿刺针以及放电壳体，所述放电壳体内部设有对电池进行检测的检测电路，所述检测电路电性连接有改变下压组件以及传送带工作状态的第一电磁铁以及第二电磁铁，所述穿刺针通过下压组件控制其上下运动，所述放电壳体上顶壁设有环形设置且内部盛有液氮的储液壳体，所述储液壳体与放电壳体内部连通设置。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述放电壳体内设有分别与电池正负两极相接触的金属片，所述检测电路通过金属片与电池电性连接。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述下压组件由液压壳体、液压板、伸缩杆以及驱动机构组成，所述液压板与穿刺针均密封滑动连接在液压壳体内，所述驱动机构通过伸缩杆控制液压板的运动。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述驱动机构由电机以及齿轮组组成，所述电机通过齿轮组控制伸缩杆的运动方向，所述齿轮组可通过第一电磁铁改变自身传动方向。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述放电壳体上顶壁设有能够方便将穿刺针与电池分离的固定块，所述固定块高度大于电池侧放高度。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述穿刺针由连接块与针头组成，所述连接块密封滑动连接在液压壳体内，所述针头位于连接块底端且与连接块固定连接，所述连接块为磁性材质。
在上述的一种锂电池回收用穿刺放电机构中，所述储液壳体与放电壳体之间设有通过连接块位置控制其开闭的磁性开关。
本发明还公开了一种锂电池回收用穿刺放电机构使用方法，该方法包括以下步骤：
S1、传送带将会带动电池运动，电池将会进入到放电壳体内部进而实现检测电路与电池连通设置；
S2、当电池无电时，检测电路将会不工作，传送带将会继续带动电池移动，使得电池从放电壳体另一端穿出，传送带将会带动下一个电池进入到放电壳体内并与金属片相配合，实现检测电路对于下一个电池进行检测；
S3、当电池有电时，检测电路将会以电池作为电源开始工作，检测电路中的第一电磁铁与第二电磁铁将会开始工作；
S4、第一电磁铁将会使得通过齿轮组使得电机与伸缩杆之间的传动方向发生改变，进而使得伸缩杆朝着自身距离变短的方向转动，第二电磁铁将会使得传送带所在电路断开，进而实现电池停止运动；
S5、伸缩杆变长将会推动液压板向下运动，进而实现液压板将会通过液压油实现穿刺针向下移动，进而实现穿刺针将会实现对于电池进行穿刺；
S6、在穿刺针下降时，穿刺针将会使得磁力开关处于打开的状态，进而实现储液壳体内的液氮将会进入到放电壳体内部进而实现对于电池的降温；
S7、电池穿刺将会进行快速放电，电池内部的电量释放完毕之后，检测电路将会处于断路状态，进而导致第一电磁铁与第二电磁铁停止工作，进而使得电机与伸缩杆之间的传动方向再次改变，进而实现伸缩杆朝向距离变短的方向转动，进而实现穿刺针向上移动与电池分离，第二电磁铁作用消失将会使得传送带所在电路导通，传送带开始工作，进而实现传送带将会带动电池继续向前运动，实现对于下一个电池进行检测、放电。
与现有的技术相比，一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法的优点在于：
1、本发明通过设置放电壳体能够实现对于电池进行检测，进而能够根据电池的电量判断是否需要对于电磁进行穿刺，进而能够实现对于含电电池进行针对性穿刺，进而无需对于无电电池进行穿刺，进而能够大大节约时间。
2、本发明通过设置第一电磁铁能够实现通过第一电磁铁改变齿轮组的位置，进而实现通过第一电磁铁实现控制穿刺针的运动，进而实现通过电池自身的电量实现控制是否需要进行穿刺。
3、本发明通过设置磁性开关以及连接块等结构能够实现当穿刺针向下移动并且对于电池进行穿刺时，连接块将会使得磁性开关打开，进而实现从储液壳体中喷出气化的氮气，进而实现通过电池自身温度电量实现对于电池进行快速的降温，避免电池穿刺后温度急剧的升高，进而能够实现只对于有电的电池进行液氮保护，使得液氮的利用率更高，减少了液氮的浪费，减低了穿刺成本。
4、本发明通过设置固定块能够实现当穿刺针对于电池进行穿刺后并且向上移动时，固定块能够起到阻挡的作用，进而实现电池与穿刺针快速的分离。
5、本发明通过设置第二电磁铁能够实现当电池有电使得检测电路开始连通时，第二电磁铁能够实现对于传送带上的电路实现断电，进而实现传送带停止运动，进而能够实现被检测的电池能够停留在放电壳体内部，进而实现对于带动电池的穿刺放电。
附图说明
图1是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例1的俯视结构示意图；
图2是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例1的侧视切面结构示意图；
图3是图1中A处结构放大示意图；
图4是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例1中齿轮组的具体结构示意图；
图5是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例1中穿刺针的具体结构示意图；
图6是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例1中检测电路结构示意图；
图7是本发明提供的一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法实施例2的侧视切面结构示意图。
图中，1电池、2传送带、21分隔件、3穿刺机构、4支撑架、41固定板、5下压组件、51液压壳体、52液压板、53伸缩杆、54驱动机构、541电机、542齿轮组、5421第一齿轮、5422第二齿轮、5423第三齿轮、5424第四齿轮、543连接件、544第一弹簧、6穿刺针、61连接块、62针头、7放电壳体、71第一电磁铁、71固定块、8储液壳体、81磁性开关。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种锂电池回收用穿刺放电机构及其使用方法，包括传输有电池1的传送带2，传送带2上设有均匀分布的分隔件21，电池1均同向设置且分别位于相邻分隔件21之间，电池1通过分隔件21实现自身的定位、限位。
传送带2位于支架上，支架上设有对电池1进行穿刺放电的穿刺机构3，如图2所示，穿刺机构3由支撑架4、下压组件5、穿刺针6以及放电壳体7。
放电壳体7与支撑架4固定连接，支撑架4位于下压组件5上方设有固定板41。
放电壳体7内部设有对电池1进行检测的检测电路，放电壳体7内设有分别与电池1正负两极相接触的金属片，检测电路通过金属片与电池1电性连接。
如图6所示，检测电路电性连接有改变下压组件5以及传送带2工作状态的第一电磁铁71以及第二电磁铁。
传送带2所在电路通过与第二电磁铁相配合的弹性开关实现传送带2所在电路的通断控制，进而实现通过电池1有电时，检测电路开始工作，检测电路中的第一电磁铁71与第二电磁铁开始工作，进而实现第二电磁铁使得弹性开关处于断路状态，进而实现使得传送带2停止运动，进而实现对于电池1进行放电操作。
如图5所示，穿刺针6由连接块61与针头62组成，针头62位于连接块61底端且与连接块61固定连接，连接块61为磁性材质。
穿刺针6通过下压组件5控制其上下运动，下压组件5由液压壳体51、液压板52、伸缩杆53以及驱动机构54组成。
液压壳体51内固定连接有第一限位板与第二限位板，第一限位板位于液压板52上方，第二限位板位于连接块61下方，第一限位板与第二限位板能够对于液压板52以及连接块61起到限位的作用，进而能够对于穿刺针6的活动范围起到一定的限制，确保穿刺针6只能够在一定的范围内活动。
液压板52与穿刺针6均密封滑动连接在液压壳体51内，穿刺针6通过实现连接块61密封滑动连接在液压壳体51内。
液压壳体51内部位于液压板52与穿刺针6之间的部分填充有液压油，通过液压油作为传动介质实现液压板52与穿刺针6之间的联动。
驱动机构54通过伸缩杆53控制液压板52的运动，伸缩杆53包括螺纹连接的螺纹杆以及螺纹套筒组成，螺纹杆与液压板52固定连接，螺纹套筒与固定板41转动连接。
驱动机构54由电机541以及齿轮组542组成。
电机541通过齿轮组542控制伸缩杆53的运动方向，齿轮组542可通过第一电磁铁71改变自身传动方向。
如图4所示，齿轮组542有第一齿轮5421、第二齿轮5422、第三齿轮5423以及第四齿轮5424组成，第一齿轮5421与电机541的输出端固定连接，第二齿轮5422与第三齿轮5423啮合连接，第三齿轮5423与第四齿轮5424啮合连接，且第二齿轮5422不与第四齿轮5424啮合连接，第四齿轮5424与伸缩杆53固定连接。
第二齿轮5422、第三齿轮5423以及第四齿轮5424轴心通过连接件543固定连接，进而实现第二齿轮5422、第三齿轮5423以及第四齿轮5424相对位置始终不变。
固定板41上固定连接有定位板，定位板与连接件543之间通过第一弹簧544连接，第一电磁铁71位于定位板靠近连接件543的一侧，连接件543靠近定位板的一侧为铁磁性材质。
第一弹簧544将会在无外力作用下使得第二齿轮5422与第一齿轮5421相啮合。
放电壳体7上顶壁设有环形设置且内部盛有液氮的储液壳体8，储液壳体8与放电壳体7内部连通设置。
如图2、图3所示，储液壳体8与放电壳体7之间设有通过连接块61位置控制其开闭的磁性开关81。
磁性开关81由连通储液壳体8以及放电壳体7的通道以及与通道相配合的密封球、第二弹簧组成。
通道内部为向下开口的锥形结构，密封球尺寸小于通道底端开口尺寸，进而能够实现密封球将通道进行密封，且密封球内部为磁性材质。
本发明使用时：
电池1位于传送带2上，分隔板1将会对于电池1进行限位，此时电机541将会通过齿轮组542使得伸缩杆53处于缩短的状态，并且此时液压板52与第一限位板相抵设置。
电池1进入到放电壳体7内时，电池1正负两极将会与放电壳体7内的金属片相抵，进而实现检测电路与电池1连通设置。
当电池1无电时，检测电路将会不工作，传送带2将会继续带动电池1移动，使得电池1从放电壳体7另一端穿出，传送带2将会带动下一个电池1进入到放电壳体7内并与金属片相配合，实现检测电路对于下一个电池1进行检测。
当电池1有电时，检测电路将会以电池1作为电源开始工作，检测电路中的第一电磁铁71与第二电磁铁将会开始工作。
第二电磁铁将会使得与传送带2串联的弹性开关断开，进而实现传送带2断路停止工作，进而实现电池1停止运动。
同时第一电磁铁71将会对于连接件543产生磁性吸引力，进而使得连接件543将会朝向第一电磁铁71的方向移动，进而实现第二齿轮5422与第一齿轮5421脱离啮合，第三齿轮5423与第一齿轮5421相啮合。
在这过程中，电机的传动方向不变，而第一齿轮5421与第四齿轮5424之间的传动方向发生改变，进而导致第四齿轮5424将会反向转动，进而实现伸缩杆53反向转动，进而实现伸缩杆53长度将会变长，进而实现伸缩杆53将会推动液压板52向下运动，液压板52将会通过液压油实现连接块61向下移动，进而实现穿刺针6向下运动，进而实现穿刺针6对于电池1进行穿刺，直到连接块61与第二限位板相抵设置。
在这过程中，连接块61将会对于密封球产生磁性吸引力，进而实现密封球向上移动，进而实现通道处于连通的状态，进而实现位于储液壳体8内的液氮将会从通道处溢出并且迅速气化、吸热，进而实现对于电池1进行降温，进而避免电池1放热导致的温度快速升高，进而导致的发生安全事故。
电池1被穿刺后将会快速进行放电，当电池1内部的电量释放完毕之后，检测电路将会处于断路状态，进而导致第一电磁铁71与第二电磁铁停止工作，第一电磁铁71与连接件543之间磁吸力将会消失，进而齿轮组542在第一弹簧544的作用下将会再次使得第二齿轮5422与第一齿轮5421相啮合，进而实现电机541与第四齿轮5424之间的传动方向再次改变，进而实现电机541将会通过齿轮组542带动第四齿轮5424转动，第四齿轮5424将会带动螺纹套筒朝着使得螺纹杆向上移动的方向转动，进而实现伸缩杆53的长度减小，进而实现伸缩杆53带动液压板52向上移动，液压板52将会通过液压油使得连接块61向上移动，进而实现穿刺针6向上移动，进而实现穿刺针6与电池1分离。
同时控制传送带2的弹性开关将会由于第二电磁铁对于弹性开关的磁性吸力消失而处于闭合状态，进而实现弹性开关处于闭合状态，进而实现传送带所在的电路连通，进而实现传送带2运动，进而实现传送带2带动被穿刺放电后的电池1移动，使得下一个电池1进入到放电壳体7内进行检测放电。
实施例2
如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：放电壳体7上顶壁设有能够方便将穿刺针6与电池1分离的固定块71，固定块71高度大于电池1侧放高度以及分隔板1的高度。
当穿刺针6向上移动，固定块71将会对于电池1进行阻挡，进而避免被穿刺针6穿刺的电池1会与穿刺针6移动向上运动，进而实现电池更快地与穿刺针6进行分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂电池回收用穿刺放电机构，包括传输有电池(1)的传送带(2)，所述传送带(2)位于支架上，所述支架上设有对电池(1)进行穿刺放电的穿刺机构(3)，其特征在于，所述传送带(2)上设有均匀分布的分隔件(21)，所述电池(1)均同向设置且分别位于相邻分隔件(21)之间，所述穿刺机构(3)由支撑架(4)、下压组件(5)、穿刺针(6)以及放电壳体(7)，所述放电壳体(7)内部设有对电池(1)进行检测的检测电路，所述检测电路电性连接有改变下压组件(5)以及传送带(2)工作状态的第一电磁铁(71)以及第二电磁铁，所述穿刺针(6)通过下压组件(5)控制其上下运动，所述放电壳体(7)上顶壁设有环形设置且内部盛有液氮的储液壳体(8)，所述储液壳体(8)与放电壳体(7)内部连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述放电壳体(7)内设有分别与电池(1)正负两极相接触的金属片，所述检测电路通过金属片与电池(1)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述下压组件(5)由液压壳体(51)、液压板(52)、伸缩杆(53)以及驱动机构(54)组成，所述液压板(52)与穿刺针(6)均密封滑动连接在液压壳体(51)内，所述驱动机构(54)通过伸缩杆(53)控制液压板(52)的运动。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述驱动机构(54)由电机(541)以及齿轮组(542)组成，所述电机(541)通过齿轮组(542)控制伸缩杆(53)的运动方向，所述齿轮组(542)可通过第一电磁铁(71)改变自身传动方向。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述放电壳体(7)上顶壁设有能够方便将穿刺针(6)与电池(1)分离的固定块(71)，所述固定块(71)高度大于电池(1)侧放高度。
6.根据权利要求3所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述穿刺针(6)由连接块(61)与针头(62)组成，所述连接块(61)密封滑动连接在液压壳体(51)内，所述针头(62)位于连接块(61)底端且与连接块(61)固定连接，所述连接块(61)为磁性材质。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构，其特征在于，所述储液壳体(8)与放电壳体(7)之间设有通过连接块(61)位置控制其开闭的磁性开关(81)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种锂电池回收用穿刺放电机构使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、传送带(2)将会带动电池(1)运动，电池(1)将会进入到放电壳体(7)内部进而实现检测电路与电池(1)连通设置；
S2、当电池(1)无电时，检测电路将会不工作，传送带(2)将会继续带动电池(1)移动，使得电池(1)从放电壳体(7)另一端穿出，传送带(2)将会带动下一个电池(1)进入到放电壳体(7)内并与金属片相配合，实现检测电路对于下一个电池(1)进行检测；
S3、当电池(1)有电时，检测电路将会以电池(1)作为电源开始工作，检测电路中的第一电磁铁(71)与第二电磁铁将会开始工作；
S4、第一电磁铁(71)将会使得通过齿轮组(542)使得电机(541)与伸缩杆(53)之间的传动方向发生改变，进而使得伸缩杆(53)朝着自身距离变短的方向转动，第二电磁铁将会使得传送带(2)所在电路断开，进而实现电池(1)停止运动；
S5、伸缩杆(53)变长将会推动液压板(52)向下运动，进而实现液压板(52)将会通过液压油实现穿刺针(6)向下移动，进而实现穿刺针(6)将会实现对于电池(1)进行穿刺；
S6、在穿刺针(6)下降时，穿刺针(6)将会使得磁力开关处于打开的状态，进而实现储液壳体(8)内的液氮将会进入到放电壳体(7)内部进而实现对于电池的降温；
S7、电池(1)穿刺将会进行快速放电，电池(1)内部的电量释放完毕之后，检测电路将会处于断路状态，进而导致第一电磁铁(71)与第二电磁铁停止工作，进而使得电机(541)与伸缩杆(53)之间的传动方向再次改变，进而实现伸缩杆(53)朝向距离变短的方向转动，进而实现穿刺针(6)向上移动与电池(1)分离，第二电磁铁作用消失将会使得传送带(2)所在电路导通，传送带(2)开始工作，进而实现传送带(2)将会带动电池(1)继续向前运动，实现对于下一个电池(1)进行检测、放电。
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