CN112589205A - 一种锂电池自动拆解装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池自动拆解装置,包括框架,框架上设置有用于夹持锂电池的夹持机构、用于对夹持机构上锂电池端盖进行切割的切割机构、用于对已切割后的锂电池进行去芯的卷芯剔除机构、用于对拆解后的锂电池进行回收的收集机构,切割机构分别设置于锂电池两端的端盖侧;锂电池通过夹持机构夹取并输送到切割机构的切割端,完成锂电池的端盖分解,锂电池在进行端盖分解稳定性较高,便于切割机构对锂电池端盖的稳定、准确拆解,充分发挥回收材料的最大利用性和经济性。

Description

一种锂电池自动拆解装置
技术领域
本发明涉锂电池回收技术领域,尤其涉及一种锂电池自动拆解装置。
背景技术
在形状优势、结构特点、倍率特性、极耳焊接、PACK成组、产品标准化等方面,由于圆柱形锂电池具有独特的优势和特点,其作为锂电池生产中的重要型号,被市场所接受并认可。然而由于市面上圆柱形锂电池大小不一、长度不同,导致在对圆柱形锂电池拆解时,很难实现精细化拆解。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种锂电池自动拆解装置,对锂电池进行精细化拆解,充分发挥回收材料的最大利用性和经济性。
本发明提出的一种锂电池自动拆解装置,包括框架,框架上设置有用于夹持锂电池的夹持机构、用于对夹持机构上锂电池端盖进行切割的切割机构、用于对已切割后的锂电池进行去芯的卷芯剔除机构、用于对拆解后的锂电池进行回收的收集机构,切割机构分别设置于锂电池两端的端盖侧。
进一步地,所述夹持机构包括第一滑块、气缸和用于夹取锂电池的气动夹具,第一滑块与框架上设置的第一导轨滑动连接,气缸的固定端与第一滑块固定连接、伸缩端与气动夹具的固定端连接。
进一步地,所述夹持机构还包括用于驱动第一滑块在第一导轨上运动第一电机。
进一步地,所述切割机构包括第二电机和用于夹取切割锂电池端盖的三抓切割刀头,第二电机的输出端与三抓切割刀头固定连接。
进一步地,所述切割机构还包括丝杆、丝母和第三电机,丝杆的一端与第三电机的输出端固定连接、另一端通过轴承座与框架固定连接,丝母套设在丝杆的轴向外侧、并与丝杆螺接,第二电机固定于丝母上。
进一步地,所述卷芯剔除机构包括第二滑块、支撑杆和PU棒,第二滑块与框架上设置的第二导轨滑动连接,支撑杆的一端与第二滑块固定连接、另一端与PU棒的一端固定连接。
进一步地,所述卷芯剔除机构还包括用于驱动第二滑块在第二导轨上运动的第四电机。
进一步地,所述收集机构包括用于对锂电池端盖进行收集的端盖收集组件、用于对锂电池卷芯进行收集的卷芯收集组件、用于对锂电池外壳体进行收集的外壳体收集组件,所述收集机构均设置于切割机构、切割机构、卷芯剔除机构的下方。
进一步地,所述端盖收集组件包括正极端盖收集组件和负极端盖收集组件。
进一步地,所述收集机构的入口端设置有固定于框架上的吸尘器。
本发明提供的一种锂电池自动拆解装置的优点在于:本发明结构中提供的一种锂电池自动拆解装置,锂电池通过夹持机构夹取并输送到切割机构的切割端,完成锂电池的端盖分解,锂电池在进行端盖分解稳定性较高,便于切割机构对锂电池端盖的稳定、准确拆解,充分发挥回收材料的最大利用性和经济性;直接通过PU棒加工锂电池卷芯从外壳体中挤出,并落入卷芯收集组件中进行卷芯收集,使得卷芯拆解简单,拆解效率高;收集机构的设置,使得将锂电池拆解下来的正极端盖、负极端盖、卷芯、外壳体进行分别回收,便于后续的回收使用的经济价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1另一个视图方向的结构示意图;
图3为图1的主视图;
图4为夹持机构的结构示意图;
其中,1-框架,2-锂电池,3-夹持机构,4-切割机构,5-卷芯剔除机构,6-收集机构,11-第一导轨,12-第二导轨,31-第一滑块,32-气缸,33-气动夹具,34-第一电机,41-第二电机,42-三抓切割刀头,43-丝杆,44-第三电机,51-第二滑块,52-支撑杆,53-PU棒,54-第四电机,61-端盖收集组件,62-卷芯收集组件,63-外壳体收集组件,611-正极端盖收集组件,612-负极端盖收集组件。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至4所示,本发明提出的一种锂电池自动拆解装置,包括框架1,框架1上设置有用于夹持锂电池2的夹持机构3、用于对夹持机构3上锂电池2端盖进行切割的切割机构4、用于对已切割后的锂电池2进行去芯的卷芯剔除机构5、用于对拆解后的锂电池2进行回收的收集机构6,切割机构4分别设置于锂电池2两端的端盖侧。
锂电池2通过夹持机构3夹取并输送到切割机构4的切割端,完成锂电池的端盖分解,锂电池在进行端盖分解稳定性较高,便于切割机构4对锂电池端盖的稳定、准确拆解。同时锂电池2两侧的切割机构4同轴设置,即切割机构4的切割端同轴设置,实现切割机构4对锂电池两侧均匀压力的切割,提高了端盖的切割质量和效率。锂电池2通过切割机构4、卷芯剔除机构5进行端盖和卷芯的拆解,这种完整不破坏电池卷芯的方式,从而分离外壳体、端盖、卷芯等主要电池组成部分,充分发挥回收材料的最大利用性和经济性。
应理解的是,所述收集机构6包括用于对锂电池2端盖进行收集的端盖收集组件61、用于对锂电池2卷芯进行收集的卷芯收集组件62、用于对锂电池2外壳体进行收集的外壳体收集组件63,所述收集机构6均设置于切割机构4、切割机构4、卷芯剔除机构5的下方;所述端盖收集组件61包括正极端盖收集组件611和负极端盖收集组件612。将锂电池拆解下来的正极端盖、负极端盖、卷芯、外壳体进行分别回收,便于后续的回收使用的经济价值。
其中收集机构6均可以采用漏斗状,即接料开口处的直径较大,以便对应的落料能稳定的落入收集机构6中,提高了锂电池2拆解后的回收效率和质量。
进一步地,所述夹持机构3包括第一滑块31、气缸32和用于夹取锂电池2的气动夹具33,第一滑块31与框架1上设置的第一导轨11滑动连接,气缸32的固定端与第一滑块31固定连接、伸缩端与气动夹具33的固定端连接。
气动夹具33夹取锂电池2,第一滑块31在第一导轨11上运动,实现锂电池的平移运动,气缸32的伸缩运动,驱动气动夹具33的伸缩运动,实现锂电池的上下运动。因此通过第一滑块31和气缸32可以实现锂电池2空间位置上的移动,以便于将锂电池2输送到切割机构4的切割端。
对于第一滑块31的运动,可以通过人工推动实现运动,也可以通过机械驱动实现运动,当通过机械驱动时,具体为:所述夹持机构3还包括用于驱动第一滑块31在第一导轨11上运动第一电机34。第一电机34通过齿轮组件的传动带动第一滑块31的运动。
进一步地,所述切割机构4包括第二电机41和用于夹取切割锂电池2端盖的三抓切割刀头42,第二电机41的输出端与三抓切割刀头42固定连接。所述切割机构4还包括丝杆43、丝母和第三电机44,丝杆43的一端与第三电机44的输出端固定连接、另一端通过轴承座与框架1固定连接,丝母套设在丝杆43的轴向外侧、并与丝杆43螺接,第二电机41固定于丝母上。
第三电机44驱动丝杆43转动,使得丝母在丝杆43上转动,使得固定于丝母上的第二电机41向靠近/远离锂电池1端盖的方向运动,便于三抓切割刀头42运动到锂电池2的端盖处,然后第二电机41驱动三抓切割刀头42继续向锂电池2运动,使得三抓切割刀头42在转动中对端盖进行夹紧咬合,三抓切割刀头42的刀头端与端盖的待切割处咬合贴紧,在第二电机41的驱动下,三抓切割刀头42的刀头端转动,与端盖的待切割处进行切割,当端盖完成切割后,三抓切割刀头42夹持端盖,通过第三电机44驱动丝杆43转动带动。三抓切割刀头42向端盖收集组件61运动,并将对应的端盖放置于端盖收集组件61中,完成端盖的分解和回收。
由于锂电池存在正极端盖和负极端盖两个,因此将两个切割机构4分别设置于锂电池的正极侧和负极侧,同时对锂电池的正极和负极进行切割,实现正极端盖和负极端盖的切割,将正极端盖回收到正极端盖收集组件611中,将负极端盖回收到负极端盖收集组件612中。
进一步地,所述卷芯剔除机构5包括第二滑块51、支撑杆52和PU棒53,第二滑块51与框架1上设置的第二导轨12滑动连接,支撑杆52的一端与第二滑块51固定连接、另一端与PU棒53的一端固定连接。所述卷芯剔除机构5还包括用于驱动第二滑块51在第二导轨12上运动的第四电机54。
PU棒53的设置,对卷芯起到一定的保护缓冲的作用,PU棒53直接插入锂电池外壳体中,与其中的卷芯抵接,在第四电机54的作用下,将卷芯从外壳体中挤出,以完成对锂电池卷芯的拆卸。
在以上操作中,锂电池在切割过程中较大可能灰尘、扬尘等,所述收集机构6的入口端设置有固定于框架上的吸尘器,以提高整个装置的清洁性和整个环境的清洁度。
工作过程:夹持机构3将锂电池进行夹持,第一电机34驱动第一滑块31运动,使得被夹持的锂电池2向三抓切割刀头42的切割端运动,气缸32伸长/收缩,锂电池2上下运动,使得锂电池2运动到与三抓切割刀头42切割端同轴的位置,第三电机44驱动丝杆43转动,带动第二电机41运动,使得三抓切割刀头42的切割端与锂电池2抵接,第二电机41驱动三抓切割刀头42继续向锂电池2运动,与夹持锂电池2的两侧端盖咬合切割,完成端盖的拆解,三抓切割刀头42反向运动,带动端盖向端盖收集组件61处运动,以完成端盖的回收,同时夹持机构3带动锂电池2向PU棒53处运动,通过PU棒53与锂电池2卷芯的挤压,完成对锂电池卷芯的拆卸。同时被拆解掉的卷芯掉落在卷芯收集组件62中,已完成卷芯的拆解回收,夹持机构3带动锂电池外壳体运动到外壳体收集组件63的上方落入外壳体收集组件63中,以完成外壳体的回收。
在以上拆解过程中,吸尘器对拆解过程中产生的扬尘等灰尘进行吸收,以提高整个环境的清洁度。同时切割机构4在进行切割中,从锂电池两端接缝2mm处切割,此处是圆柱电池极耳焊接处空隙较大,不会伤害电池卷芯,确保完整取出卷芯;切割时两组三抓切割刀头42,同时旋转并向中心收紧夹抓,此处可以利用红外传感器精确定位切割位置,利用电位传感器精准控制切割深度,保证每只被切割的锂电池2切割后的尺寸一致、刀口光洁平整。
应理解的是,本申请的拆解装置可以用于圆柱形锂电池,也可以用于方形锂电池。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池自动拆解装置,包括框架(1),其特征在于,框架(1)上设置有用于夹持锂电池(2)的夹持机构(3)、用于对夹持机构(3)上锂电池(2)端盖进行切割的切割机构(4)、用于对已切割后的锂电池(2)进行去芯的卷芯剔除机构(5)、用于对拆解后的锂电池(2)进行回收的收集机构(6),切割机构(4)分别设置于锂电池(2)两端的端盖侧。
2.根据权利要求1所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述夹持机构(3)包括第一滑块(31)、气缸(32)和用于夹取锂电池(2)的气动夹具(33),第一滑块(31)与框架(1)上设置的第一导轨(11)滑动连接,气缸(32)的固定端与第一滑块(31)固定连接、伸缩端与气动夹具(33)的固定端连接。
3.根据权利要求2所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述夹持机构(3)还包括用于驱动第一滑块(31)在第一导轨(11)上运动第一电机(34)。
4.根据权利要求1所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述切割机构(4)包括第二电机(41)和用于夹取切割锂电池(2)端盖的三抓切割刀头(42),第二电机(41)的输出端与三抓切割刀头(42)固定连接。
5.根据权利要求4所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述切割机构(4)还包括丝杆(43)、丝母和第三电机(44),丝杆(43)的一端与第三电机(44)的输出端固定连接、另一端通过轴承座与框架(1)固定连接,丝母套设在丝杆(43)的轴向外侧、并与丝杆(43)螺接,第二电机(41)固定于丝母上。
6.根据权利要求1-5任一所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述卷芯剔除机构(5)包括第二滑块(51)、支撑杆(52)和PU棒(53),第二滑块(51)与框架(1)上设置的第二导轨(12)滑动连接,支撑杆(52)的一端与第二滑块(51)固定连接、另一端与PU棒(53)的一端固定连接。
7.根据权利要求6所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述卷芯剔除机构(5)还包括用于驱动第二滑块(51)在第二导轨(12)上运动的第四电机(54)。
8.根据权利要求1-5任一所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述收集机构(6)包括用于对锂电池(2)端盖进行收集的端盖收集组件(61)、用于对锂电池(2)卷芯进行收集的卷芯收集组件(62)、用于对锂电池(2)外壳体进行收集的外壳体收集组件(63),所述收集机构(6)均设置于切割机构(4)、切割机构(4)、卷芯剔除机构(5)的下方。
9.根据权利要求8所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述端盖收集组件(61)包括正极端盖收集组件(611)和负极端盖收集组件(612)。
10.根据权利要求8所述的锂电池自动拆解装置,其特征在于,所述收集机构(6)的入口端设置有固定于框架上的吸尘器。
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