CN112652831B - 双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,包括:进料组件、输送组件、拆盖组件、电极拆解组件以及隔膜拆解组件。本申请提供的上述方案,通过进料组件将废旧锂电子电池转动到输送组件上,然后再依次通过拆盖组件对废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖,电极拆解组件将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸,隔膜拆解组件将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸,即可完成对废旧锂离子电池拆解破碎,整体自动化程度高、各工序之间连贯性好。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置。
背景技术
磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点,并且支持无级扩展,适合于大规模电能储存,在可再生能源发电站发电安全并网、电网调峰、分布式电站、UPS电源、应急电源系统等领域有着良好的应用前景。随着储能市场的兴起,近年来,一些动力电池企业纷纷布局储能业务,为磷酸铁锂电池开拓新的应用市场。一方面,磷酸铁锂由于超长寿命、使用安全、大容量、绿色环保等特点,可向储能领域转移将会延长价值链条,推动全新商业模式的建立;另一方面,磷酸铁锂电池配套的储能系统已经成为市场的主流选择,据报告,磷酸铁锂电池已经尝试用于电动公交车、电动卡车、用户侧以及电网侧调频。
但是,目前对磷酸铁锂电池的回收技术并不成熟,废旧磷酸铁锂电池的回收处理分为两种:一种是回收金属,另一种是再生磷酸铁锂正极材料。锂离子电池的回收首先需要将电池的电池盖进行切割拆解,然后将外壳内的正电极、负电极、隔膜等拆解出来进行回收,然而现有针对锂电池的拆解破碎装置并不成熟,自动化程度低并且设备分散,各工序之间连贯性差,并且对于不同型号大小的锂电池,设备的兼容性较差,进而增加了整体的回收成本。
发明内容
基于此,有必要针对现有的锂电池拆解破碎装置自动化程度低、各工序之间连贯性差的问题,提供一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置。
本发明提供了一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,包括:
进料组件,所述进料组件用于转运废旧锂电子电池;
输送组件,所述输送组件的一端与所述进料组件的末端抵接;
拆盖组件,所述拆盖组件设置在所述输送组件的上方,用于将所述输送组件输送来的废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖;
电极拆解组件,所述电极拆解组件设置在所述输送组件的上方,用于将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸;
隔膜拆解组件,所述隔膜拆解组件设置在所述输送组件的上方,用于将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸。
上述双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,通过进料组件将废旧锂电子电池转动到输送组件上,然后再依次通过拆盖组件对废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖,电极拆解组件将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸,隔膜拆解组件将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸,即可完成对废旧锂离子电池拆解破碎,整体自动化程度高、各工序之间连贯性好。
在其中一个实施例中,还包括密封仓室,所述进料组件包括进料密封仓和进料输送带,所述进料输送带设置在所述进料密封仓内,所述进料密封仓沿所述进料输送带输送方向的两侧分别设置有一个自动门板,且所述进料密封仓固定在所述密封仓室上进料口处;
所述输送组件设置在所述密封仓室内,且所述输送组件的一端与所述进料输送带抵接;
所述拆盖组件、所述电极拆解组件以及所述隔膜拆解组件沿所述输送组件的输送方向依次设置在所述密封仓室内。
在其中一个实施例中,所述输送组件包括仓内输送带和支撑架,所述支撑架设置在所述密封仓室内,所述仓内输送带沿水平方向设置在所述支撑架上,且所述仓内输送带的一端与所述进料输送带抵接。
在其中一个实施例中,所述拆盖组件包括第一电池固定夹具、电池盖切割机构以及电池盖拆卸机构;
所述第一电池固定夹具设置在所述仓内输送带的侧面,用于对所述仓内输送带输送来的废旧锂电子电池进行固定,所述电池盖切割机构设置在所述密封仓室内,用于对固定好的废旧锂电子电池的电池盖进行切割,所述电池盖拆卸机构设置在所述密封仓室内,用于将切割下来的电池盖吸附拆卸。
在其中一个实施例中,所述第一电池固定夹具包括夹具支架、夹具杆、夹具杆驱动气缸以及夹具支架旋转驱动气缸;
所述夹具支架旋转驱动气缸固定在所述密封仓室内,所述夹具支架与所述夹具支架旋转驱动气缸上的转动端连接,所述夹具杆驱动气缸设置在所述夹具支架上,所述夹具杆与所述夹具杆驱动气缸上的伸缩端连接。
在其中一个实施例中,所述电池盖切割机构包括第一链轮、第二链轮、切割链、链轮支架、第一支架、第二支架、竖直螺杆、竖直滑竿、升降滑块、竖直螺杆驱动电机、第三支架、第四支架、水平螺杆、水平滑竿、横移滑块以及水平螺杆驱动电机;
所述第三支架和所述第四支架相对间隔设置在所述密封仓室内,两个所述水平滑竿平行设置在所述第三支架和所述第四支架之间,所述水平螺杆设置在两根所述水平滑竿之间,所述水平螺杆驱动电机固定在所述第四支架,且所述水平螺杆驱动电机的输出轴通过联轴器与所述水平螺杆连接,所述横移滑块与所述水平螺杆螺纹连接,且所述横移滑块的底面与所述水平滑竿滑动连接;
所述第一支架与所述横移滑块朝向所述仓内输送带的一侧连接,两根所述竖直滑竿平行间隔设置在所述第一支架背离所述横移滑块的一侧,两根所述竖直滑竿远离所述第一支架的一端连接有所述第二支架,所述竖直螺杆设置在两根所述竖直滑竿之间,所述竖直螺杆驱动电机设置在所述第一支架上,且所述竖直螺杆驱动电机的输出轴通过联轴器与所述竖直螺杆连接,所述升降滑块与所述竖直螺杆螺纹连接,且所述升降滑块的底面与所述竖直滑竿滑动连接;
所述链轮支架固定在所述升降滑块上,所述第一链轮设置在所述链轮支架的一端,所述第二链轮设置在所述链轮支架的另一端,所述切割链缠绕在所述第一链轮与所述第二链轮之间。
在其中一个实施例中,所述电池盖拆卸机构包括吸盘升降气缸、升降气缸支架以及吸盘;
所述吸盘升降气缸设置在所述密封仓室,所述升降气缸支架与所述吸盘升降气缸上的伸缩端连接,所述吸盘设置在所述升降气缸支架上。
在其中一个实施例中,所述电极拆解组件包括电极拆解机械手、电极集箱以及第二电池固定夹具,所述电极集箱位于所述仓内输送带下方,所述第二电池固定夹具与所述第一电池固定夹具结构相同,所述第二电池固定夹具位于所述电极拆解机械手下方,且所述第二电池固定夹具固定在所述密封仓室内;
所述电极拆解机械手包括第一机械爪、第二机械爪、手指气缸、旋转气缸、竖直驱动气缸、横向驱动机构以及纵向驱动机构,所述纵向驱动机构固定在所述密封仓室的内壁上,所述横向驱动机构与所述纵向驱动机构连接,所述竖直驱动气缸设置在所述横向驱动机构上,所述旋转气缸与所述竖直驱动气缸的伸缩端连接,所述旋转气缸背离所述竖直驱动气缸的一侧与所述手指气缸连接,所述第一机械爪和所述第二机械爪相对间隔设置在所述手指气缸上。
在其中一个实施例中,所述隔膜拆解组件包括隔膜拆解机械手、电池外壳集箱、电解液集箱以及第三电池固定夹具,所述电解液集箱位于所述仓内输送带下方,所述电池外壳集箱位于所述仓内输送带尾部下方,所述隔膜拆解机械手设置在所述密封仓室内,所述隔膜拆解机械手与所述电极拆解机械手结构相同,所述第三电池固定夹具与所述第一电池固定夹具结构相同,所述第三电池固定夹具位于所述隔膜拆解机械手下方,且所述第三电池固定夹具固定在所述密封仓室内。
在其中一个实施例中,还包括氮气进气管和氮气出气口,所述氮气进气管设置在所述密封仓室的上方,所述氮气出气口设置在所述进料密封仓的上方。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置的结构示意图;
图2为图1中的拆盖组件示意图;
图3为图2中的电池固定夹具的俯视图;
图4为图2中的电池盖切割机构的俯视图;
图5为图2中的电池盖拆卸机构的示意图;
图6为图1中的电极拆解机械手或隔膜拆解机械手示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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它方式来实施,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例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
如图1并所示,本发明一实施例中,提供了一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,包括:进料组件、输送组件、拆盖组件3、电极拆解组件4以及隔膜拆解组件5,其中,进料组件用于转运废旧锂电子电池,输送组件的一端与进料组件的末端抵接,拆盖组件3设置在输送组件的上方,用于将输送组件输送来的废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖,电极拆解组件4设置在输送组件的上方,用于将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸,隔膜拆解组件5设置在输送组件的上方,用于将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸。
采用上述技术方案,通过进料组件将废旧锂电子电池转动到输送组件上,然后再依次通过拆盖组件对废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖,电极拆解组件将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸,隔膜拆解组件将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸,即可完成对废旧锂离子电池拆解破碎,整体自动化程度高、各工序之间连贯性好。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置还包括密封仓室1,进料组件包括进料密封仓6和进料输送带7,进料输送带7设置在进料密封仓6内,进料密封仓6沿进料输送带7输送方向的两侧分别设置有一个自动门板,且进料密封仓6固定在密封仓室1上进料口处;输送组件设置在密封仓室1内,且输送组件的一端与进料输送带7抵接;拆盖组件3、电极拆解组件4以及隔膜拆解组件5沿输送组件的输送方向依次设置在密封仓室1内。
在进行上料的时候,进料密封仓6上的自动门板打开,该自动门板可以为现有技术中的自动感应门,随后工作人员将废旧锂电子电池放置在进料输送带7上,然后自动门板关闭,废旧锂电子电池通过进料输送带7进行输送,当到达密封仓室1的进料口处,密封仓室1上的自动门板打开,废旧锂电子电池从进料输送带7上传输至输送组件上,密封仓室1上的自动门板关闭,输送组件上的废旧锂电子电池依次经过拆盖组件3、电极拆解组件4以及隔膜拆解组件5即可完成拆解。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的输送组件包括仓内输送带2和支撑架,其中,支撑架设置在密封仓室1内,仓内输送带2沿水平方向设置在支撑架上,且仓内输送带2的一端与进料输送带7抵接。
废旧锂电子电池在通过进料输送带7进行输送后,当到达密封仓室1的进料口处,密封仓室1上的自动门板打开,废旧锂电子电池从进料输送带7上传输至仓内输送带2上,密封仓室1上的自动门板关闭,仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达拆盖组件3工位时,仓内输送带2停止运动,此时,拆盖组件3完成对仓内输送带2上的废旧锂电子电池的切割并拆卸电池盖,随后仓内输送带2继续运动,当仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达电极拆解组件4工位时,仓内输送带2停止运动,此时,电极拆解组件4完成对仓内输送带2上的废旧锂电子电池中的电极拆卸,最后仓内输送带2继续运动,当仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达隔膜拆解组件5工位时,仓内输送带2停止运动,此时,隔膜拆解组件5完成对仓内输送带2上的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸。
在一些实施例中,如图2所示,本申请中的拆盖组件3包括第一电池固定夹具10、电池盖切割机构以及电池盖拆卸机构,其中,第一电池固定夹具10设置在仓内输送带2的侧面,用于对仓内输送带2输送来的废旧锂电子电池进行固定,电池盖切割机构设置在密封仓室1内,用于对固定好的废旧锂电子电池的电池盖进行切割,电池盖拆卸机构设置在密封仓室1内,用于将切割下来的电池盖吸附拆卸。
具体地,如图3所示,上述第一电池固定夹具10包括夹具支架11、夹具杆12、夹具杆驱动气缸13、夹具支架旋转驱动气缸14以及橡胶顶头15,其中,夹具支架旋转驱动气缸14固定在密封仓室1内,夹具支架11与夹具支架旋转驱动气缸14上的转动端连接,夹具杆驱动气缸13设置在夹具支架11上,夹具杆12与夹具杆驱动气缸13上的伸缩端连接,橡胶顶头15设置在夹具杆12远离夹具杆驱动气缸13的一端;
如图4并结合图2所示,电池盖切割机构包括第一链轮16、第二链轮17、切割链18、链轮支架19、红外传感器20、第一支架21、第二支架22、竖直螺杆23、竖直滑竿24、升降滑块25、竖直螺杆驱动电机26、第三支架27、第四支架28、水平螺杆29、水平滑竿30、横移滑块31以及水平螺杆驱动电机32;其中,第三支架27和第四支架28相对间隔设置在密封仓室1内,两个水平滑竿30平行设置在第三支架27和第四支架28之间,水平螺杆29设置在两根水平滑竿30之间,水平螺杆驱动电机32固定在第四支架28,且水平螺杆驱动电机32的输出轴通过联轴器与水平螺杆29连接,横移滑块31与水平螺杆29螺纹连接,且横移滑块31的底面与水平滑竿30滑动连接;第一支架21与横移滑块31朝向仓内输送带2的一侧连接,两根竖直滑竿24平行间隔设置在第一支架21背离横移滑块31的一侧,两根竖直滑竿24远离第一支架21的一端连接有第二支架22,竖直螺杆23设置在两根竖直滑竿24之间,竖直螺杆驱动电机26设置在第一支架21上,且竖直螺杆驱动电机26的输出轴通过联轴器与竖直螺杆23连接,升降滑块25与竖直螺杆23螺纹连接,且升降滑块25的底面与竖直滑竿24滑动连接,红外传感器20设置在升降滑块25朝向第一支架21的一侧;链轮支架19固定在升降滑块25上,第一链轮16设置在链轮支架19的一端,第二链轮17设置在链轮支架19的另一端,切割链18缠绕在第一链轮16与第二链轮17之间;
如图5所示,电池盖拆卸机构包括吸盘升降气缸35、升降气缸支架36以及吸盘37,其中,吸盘升降气缸35设置在密封仓室1,升降气缸支架36与吸盘升降气缸35上的伸缩端连接,吸盘37设置在升降气缸支架36上。
进一步地,上述电池盖拆卸机构还包括吸盘支架33、竖直导杆34、竖杆38、活塞39、套管40以及弹簧41,其中,吸盘升降气缸35设置在密封仓室1,升降气缸支架36与吸盘升降气缸35上的伸缩端连接,竖直导杆34固定在升降气缸支架36上,吸盘支架33固定在竖直导杆34远离升降气缸支架36的一端,套管40设置在吸盘支架33朝向升降气缸支架36的一侧,弹簧41设置在套管40内,吸盘37与竖杆38连接,竖杆38沿吸盘支架33远离升降气缸支架36的一侧到吸盘支架33朝向升降气缸支架36的一侧的方向穿过吸盘支架33后,与套管40内的活塞39连接,弹簧41的一端与套管40内部上端面抵接,另一端与活塞39抵接。
在对废旧锂电子电池的电池盖进行切割并吸附切割后的电池盖时,首先当密封仓室1内的红外传感器检测到仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达拆盖组件3工位后,控制器控制仓内输送带2停止运动,由于在初始状态,夹具支架11处于竖直位置,此时,通过夹具支架旋转驱动气缸14驱动夹具支架11转动至水平位置,如图2所示,使得两组电池固定夹具10中的夹具支架11位于废旧锂电子电池的左右两侧,随后夹具杆驱动气缸13伸长使夹具杆12向中间移动,从而使得废旧锂电子电池01固定于两组电池固定夹具10之间;
在夹紧过程中,两侧夹具杆12会对中间的废旧锂电子电池01的位置进行调整,使废旧锂电子电池01刚好位于电池固定夹具10的中间,当夹具杆驱动气缸13伸长并且达到固定的压力时,废旧锂电子电池01被完全夹紧。由于不同型号的废旧锂电子电池01的侧面可能有不同的型面形状,通过固定压力进行夹紧操作,即便夹具杆12针对不同型面伸缩的长度不同,也能保证每一处都能够保证夹持的效果。
在固定好废旧锂电子电池01后,竖直螺杆驱动电机26带动竖直螺杆23转动,竖直螺杆23带动升降滑块25沿竖直螺杆23的轴向上下移动,当红外传感器20检测到电池盖上侧表面时,竖直螺杆驱动电机26停止运动,此时,水平螺杆驱动电机32带动水平螺杆29转动,水平螺杆29带动横移滑块31沿水平螺杆29的轴向左右移动,由于第一支架21固定在横移滑块31上,竖直螺杆驱动电机26固定在第一支架21上,当横移滑块31沿水平螺杆29的轴向左右移动时,就能带动竖直螺杆驱动电机26沿水平螺杆29的轴向左右移动,从而带动位于竖直螺杆驱动电机26上连接的竖直螺杆23上的升降滑块25沿水平螺杆29的轴向左右移动,由于链轮支架19固定在升降滑块25上,当升降滑块25沿水平螺杆29的轴向左右移动到废旧锂电子电池01处时,链轮支架19上的驱动电机带动第一链轮16转动,第一链轮16通过切割链18带动第二链轮17转动,此时,就可以通过切割链18对废旧锂电子电池01上的电池盖进行切割;
在切割电池盖的同时,吸盘升降气缸35带动升降气缸支架36向下运动,升降气缸支架36通过竖直导杆34带动吸盘支架33向下运动,吸盘支架33带动吸盘37吸附在电池盖上侧面上,当电池盖切割完成后,吸盘升降气缸35上升将电池盖吸附提起拆卸。
在一些实施例中,如图6并结合图1所示,本申请中的电极拆解组件4包括电极拆解机械手、电极集箱51以及第二电池固定夹具,电极集箱51位于仓内输送带2下方,第二电池固定夹具与第一电池固定夹具10结构相同,第二电池固定夹具位于电极拆解机械手下方,且第二电池固定夹具固定在密封仓室1内;
电极拆解机械手包括第一机械爪42、第二机械爪43、手指气缸44、旋转气缸45、竖直驱动气缸46、横向驱动机构47以及纵向驱动机构48,纵向驱动机构48固定在密封仓室1的内壁上,横向驱动机构47与纵向驱动机构48连接,竖直驱动气缸46设置在横向驱动机构47上,旋转气缸45与竖直驱动气缸46的伸缩端连接,旋转气缸45背离竖直驱动气缸46的一侧与手指气缸44连接,第一机械爪42和第二机械爪43相对间隔设置在手指气缸44上。
具体地,由于第二电池固定夹具与第一电池固定夹具10结构相同,此处不再累述,当仓内输送带2上的废旧锂电子电池01上的电池盖拆卸完后,控制器控制仓内输送带2继续运动,当密封仓室1内的红外传感器检测到仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达电极拆解组件4工位后,控制器控制仓内输送带2停止运动,此时,第二电池固定夹具将仓内输送带2上的废旧锂电子电池01固定好,然后,电极拆解机械手上的横向驱动机构47和纵向驱动机构48配合作用将竖直驱动气缸46移动到废旧锂电子电池01的上方,竖直驱动气缸46带动旋转气缸45向下运动,手指气缸44带动第一机械爪42和第二机械爪43运动将废旧锂电子电池01内的电极夹紧,随后竖直驱动气缸46缩回,然后横向驱动机构47和纵向驱动机构48带动竖直驱动气缸46运动到电极集箱51的上方,最后通过手指气缸44控制第一机械爪42和第二机械爪43松动,即可将第一机械爪42和第二机械爪43上夹持的电极回收到电极集箱51中。
上述横向驱动机构47可参考本申请中的第三支架、第四支架、水平螺杆、水平滑竿、横移滑块以及水平螺杆驱动电机的连接结构,纵向驱动机构48可参考本申请中的第一支架、第二支架、竖直螺杆、竖直滑竿、升降滑块以及竖直螺杆驱动电机的连接结构,其中横向驱动机构47上的第四支架固定在升降滑块上,竖直驱动气缸46固定在横移滑块上即可,横向驱动机构47和纵向驱动机构48均可以为现有技术中的丝杆滑动机构,因此本申请对于横向驱动机构47和纵向驱动机构48的具体结构不再累述。同时,由于第一机械爪42、第二机械爪43、手指气缸44、旋转气缸45以及竖直驱动气缸46的连接结构以及工作原理也为现有技术,因此,对于上述各个结构的连接关系以及工作原理不再累述。
在一些实施例中,如图1所述,本申请中的隔膜拆解组件5包括隔膜拆解机械手、电池外壳集箱49、电解液集箱50以及第三电池固定夹具,电解液集箱50位于仓内输送带2下方,电池外壳集箱49位于仓内输送带2尾部下方,隔膜拆解机械手设置在密封仓室1内,隔膜拆解机械手与电极拆解机械手结构相同,第三电池固定夹具与第一电池固定夹具结构相同,第三电池固定夹具位于隔膜拆解机械手下方,且第三电池固定夹具固定在密封仓室1内。
由于第三电池固定夹具与第一电池固定夹具10结构相同,隔膜拆解机械手与电极拆解机械手结构相同,此处不再对第三电池固定夹具和隔膜拆解机械手的具体结构进行描述。当仓内输送带2上的废旧锂电子电池01上的电极拆卸完后,控制器控制仓内输送带2继续运动,当密封仓室1内的红外传感器检测到仓内输送带2上的废旧锂电子电池到达隔膜拆解组件5工位后,控制器控制仓内输送带2停止运动,此时,第三电池固定夹具将仓内输送带2上的废旧锂电子电池01固定好,然后隔膜拆解机械手将废旧锂电子电池01中的隔膜拆卸并放入到电解液集箱50中,最后再通过控制器控制仓内输送带2运动,使得仓内输送带2上的电池外壳落入到电池外壳集箱49中即可,从而就完成了废旧锂电子电池01的整体拆卸。
在一些实施例中,如图1所示,本申请中的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置还包括氮气进气管8和氮气出气口9,氮气进气管8设置在密封仓室1的上方,氮气出气口9设置在进料密封仓6的上方。
在整个工作过程,氮气从氮气进气管8充入密封仓室1内,然后从密封仓室1的右端向左端流动到进料密封仓6内,从而对整个设备形成保护气体的保护,避免电池电极的氧化。通过将设备全部设置在密封的仓体之内并且在仓体内通入氮气等保护气体,从而完全将设备内部的废旧电池与空气中的水蒸气和氧气隔绝,实现双绝式的电池拆解过程,避免水蒸气和氧气对电极以及电解液产生影响。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,包括:
进料组件,所述进料组件用于转运废旧锂电子电池;
输送组件,所述输送组件的一端与所述进料组件的末端抵接;
拆盖组件(3),所述拆盖组件(3)设置在所述输送组件的上方,用于将所述输送组件输送来的废旧锂电子电池切割并拆卸电池盖;
还包括密封仓室(1),所述拆盖组件(3)包括第一电池固定夹具(10)、电池盖切割机构以及电池盖拆卸机构;所述第一电池固定夹具(10)设置在所述输送组件的侧面,用于对所述输送组件输送来的不同型号的废旧锂电子电池进行固定,所述电池盖切割机构设置在所述密封仓室(1)内,用于对固定好的废旧锂电子电池的电池盖进行切割,所述电池盖拆卸机构设置在所述密封仓室(1)内,用于将切割下来的电池盖吸附拆卸;
所述第一电池固定夹具(10)包括夹具支架(11)、夹具杆(12)、夹具杆驱动气缸(13)以及夹具支架旋转驱动气缸(14);所述夹具支架旋转驱动气缸(14)固定在所述密封仓室(1)内,所述夹具支架(11)与所述夹具支架旋转驱动气缸(14)上的转动端连接,所述夹具杆驱动气缸(13)设置在所述夹具支架(11)上,所述夹具杆(12)与所述夹具杆驱动气缸(13)上的伸缩端连接;
电极拆解组件(4),所述电极拆解组件(4)设置在所述输送组件的上方,用于将拆卸掉电池盖后的废旧锂电子电池中的电极拆卸;
隔膜拆解组件(5),所述隔膜拆解组件(5)设置在所述输送组件的上方,用于将拆卸掉电极后的废旧锂电子电池中的隔膜拆卸;
所述电池盖拆卸机构包括吸盘支架(33)、竖直导杆(34)、吸盘升降气缸(35)、升降气缸支架(36)以及吸盘(37)、竖杆(38)、活塞(39)、套管(40)以及弹簧(41),所述吸盘升降气缸(35)设置在所述密封仓室(1)上,所述升降气缸支架(36)与所述吸盘升降气缸(35)上的伸缩端连接,所述竖直导杆(34)固定在所述升降气缸支架(36)上,所述吸盘支架(33)固定在所述竖直导杆(34)远离所述升降气缸支架(36)的一端,所述套管(40)设置在所述吸盘支架(33)朝向所述升降气缸支架(36)的一侧,所述弹簧(41)设置在所述套管(40)内,所述吸盘(37)与所述竖杆(38)连接,所述竖杆(38)沿所述吸盘支架(33)远离所述升降气缸支架(36)的一侧到所述吸盘支架(33)朝向所述升降气缸支架(36)的一侧的方向穿过所述吸盘支架(33)后,与所述套管(40)内的所述活塞(39)连接,所述弹簧(41)的一端与所述套管(40)内部上端面抵接,另一端与所述活塞(39)抵接;
所述进料组件包括进料密封仓(6)和进料输送带(7),所述进料输送带(7)设置在所述进料密封仓(6)内,所述进料密封仓(6)沿所述进料输送带(7)输送方向的两侧分别设置有一个自动门板,且所述进料密封仓(6)固定在所述密封仓室(1)上进料口处;
所述输送组件设置在所述密封仓室(1)内,且所述输送组件的一端与所述进料输送带(7)抵接;
所述拆盖组件(3)、所述电极拆解组件(4)以及所述隔膜拆解组件(5)沿所述输送组件的输送方向依次设置在所述密封仓室(1)内;
所述输送组件包括仓内输送带(2)和支撑架,所述支撑架设置在所述密封仓室(1)内,所述仓内输送带(2)沿水平方向设置在所述支撑架上,且所述仓内输送带(2)的一端与所述进料输送带(7)抵接;
所述电池盖切割机构包括第一链轮(16)、第二链轮(17)、切割链(18)、链轮支架(19)、第一支架(21)、第二支架(22)、竖直螺杆(23)、竖直滑竿(24)、升降滑块(25)、竖直螺杆驱动电机(26)、第三支架(27)、第四支架(28)、水平螺杆(29)、水平滑竿(30)、横移滑块(31)以及水平螺杆驱动电机(32);
所述第三支架(27)和所述第四支架(28)相对间隔设置在所述密封仓室(1)内,两个所述水平滑竿(30)平行设置在所述第三支架(27)和所述第四支架(28)之间,所述水平螺杆(29)设置在两根所述水平滑竿(30)之间,所述水平螺杆驱动电机(32)固定在所述第四支架(28),且所述水平螺杆驱动电机(32)的输出轴通过联轴器与所述水平螺杆(29)连接,所述横移滑块(31)与所述水平螺杆(29)螺纹连接,且所述横移滑块(31)的底面与所述水平滑竿(30)滑动连接;
所述第一支架(21)与所述横移滑块(31)朝向所述仓内输送带(2)的一侧连接,两根所述竖直滑竿(24)平行间隔设置在所述第一支架(21)背离所述横移滑块(31)的一侧,两根所述竖直滑竿(24)远离所述第一支架(21)的一端连接有所述第二支架(22),所述竖直螺杆(23)设置在两根所述竖直滑竿(24)之间,所述竖直螺杆驱动电机(26)设置在所述第一支架(21)上,且所述竖直螺杆驱动电机(26)的输出轴通过联轴器与所述竖直螺杆(23)连接,所述升降滑块(25)与所述竖直螺杆(23)螺纹连接,且所述升降滑块(25)的底面与所述竖直滑竿(24)滑动连接;
所述链轮支架(19)固定在所述升降滑块(25)上,所述第一链轮(16)设置在所述链轮支架(19)的一端,所述第二链轮(17)设置在所述链轮支架(19)的另一端,所述切割链(18)缠绕在所述第一链轮(16)与所述第二链轮(17)之间。
2.根据权利要求1所述的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,所述电极拆解组件(4)包括电极拆解机械手、电极集箱(51)以及第二电池固定夹具,所述电极集箱(51)位于所述仓内输送带(2)下方,所述第二电池固定夹具与所述第一电池固定夹具(10)结构相同,所述第二电池固定夹具位于所述电极拆解机械手下方,且所述第二电池固定夹具固定在所述密封仓室(1)内;
所述电极拆解机械手包括第一机械爪(42)、第二机械爪(43)、手指气缸(44)、旋转气缸(45)、竖直驱动气缸(46)、横向驱动机构(47)以及纵向驱动机构(48),所述纵向驱动机构(48)固定在所述密封仓室(1)的内壁上,所述横向驱动机构(47)与所述纵向驱动机构(48)连接,所述竖直驱动气缸(46)设置在所述横向驱动机构(47)上,所述旋转气缸(45)与所述竖直驱动气缸(46)的伸缩端连接,所述旋转气缸(45)背离所述竖直驱动气缸(46)的一侧与所述手指气缸(44)连接,所述第一机械爪(42)和所述第二机械爪(43)相对间隔设置在所述手指气缸(44)上。
3.根据权利要求2所述的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,所述隔膜拆解组件(5)包括隔膜拆解机械手、电池外壳集箱(49)、电解液集箱(50)以及第三电池固定夹具,所述电解液集箱(50)位于所述仓内输送带(2)下方,所述电池外壳集箱(49)位于所述仓内输送带(2)尾部下方,所述隔膜拆解机械手设置在所述密封仓室(1)内,所述隔膜拆解机械手与所述电极拆解机械手结构相同,所述第三电池固定夹具与所述第一电池固定夹具结构相同,所述第三电池固定夹具位于所述隔膜拆解机械手下方,且所述第三电池固定夹具固定在所述密封仓室(1)内。
4.根据权利要求1所述的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,所述电池盖切割机构还包括红外传感器(20),所述红外传感器(20)设置在所述升降滑块(25)朝向所述第一支架(21)的一侧。
5.根据权利要求1所述的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,还包括氮气进气管(8)和氮气出气口(9),所述氮气进气管(8)设置在所述密封仓室(1)的上方,所述氮气出气口(9)设置在所述进料密封仓(6)的上方。
6.根据权利要求1所述的双绝式废旧锂离子电池拆解破碎装置,其特征在于,所述第一电池固定夹具(10)还包括橡胶顶头(15),所述橡胶顶头(15)设置在所述夹具杆(12)远离所述夹具杆驱动气缸(13)的一端。
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