CN113571794A - 一种带电电池破碎设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带电电池破碎设备，包括密封运输仓、运输机构、电解液回收池、氮气充入装置，所述密封运输仓内部密封，所述运输机构设置在所述密封运输仓内，所述运输机构包括运输驱动件、运输载板以及若干导电件，所述运输驱动件固定在所述运输通道内，所述运输载板设置在所述运输驱动件上，所述导电件间隔的嵌设在所述运输驱动件内，所述导电件一端延伸到运输线的外部，另一端形成可与所述运输载板接触的接触头，所述导电件以及所述运输载板能够将所述运输载板上的电池碎片内的电能导出，本发明在运输过程将电池碎片残留的电能导出以及回收残留的电解液，使电池碎片成为不带电状态，确保了后续处理的安全运行。

Description

一种带电电池破碎设备

技术领域

本发明涉及电池回收领域，尤其涉及一种带电电池破碎设备。

背景技术

锂电池是当代电池使用的主流产品，且锂电池的内部含有有害物质，如在使用后直接抛弃，会对环境产生危害。所以，在锂电池使用完后，通常会对其进行回收，即将锂电池回收后，先将其破碎，经过后续工艺将锂电池中可回收的物质收集起来。

例如，CN207765583U中提供了一种动力电池智能拆解生产线，包括自动送料带；所述自动送料带首端设有上料装置，末端设有极片回收箱；所述自动送料带一侧由首端至末端依次设有放电装置、切割装置、取芯装置和抽吸装置；所述放电装置、切割装置、取芯装置和抽吸装置上均设有对应的上下料机械手和感应装置；先对电池进行放电作业，然后再对电池进行拆解回收。

然而，电池的放电过程相当漫长，为了保证后续切割作业安全性的前提下，放电过程往往需要上十个小时，因而导致整个拆解过程耗时过长，整体拆解效率过低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种带电电池破碎设备，能够解决电池拆解效率过低的问题。

为了达到上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是提供一种带电电池破碎设备，包括：

液封机构，包括上端无盖的箱体，所述箱体内填充有绝缘液体；

运输机构，所述运输机构部分位于所述箱体内并浸没于绝缘液体，并沿第一方向运送待切割电池；

电池定位机构，跨设于所述箱体，能够对处于所述运输机构浸没于绝缘液体的部分上的电池进行定位；

电池切割机构，包括可活动的处理部件，所述处理部件用于根据所述电池定位机构的定位结果，对处于所述运输机构浸没于绝缘液体的部分上的电池进行切割处理。

进一步，所述液封机构还包括抽液件以及补液件，所述抽液件与所述箱体连通，用于抽取所述箱体内的液体，所述补液件与所述箱体连通，用于向所述箱体内补充绝缘液体。

进一步，所述抽液件与所述补液件同时工作，并且所述抽液件的抽取液体的速度与所述补液件补充绝缘液体的速度相同。

进一步，所述运输机构包括送入运输线、切割运输线以及送出运输线，所述送入运输线倾斜设置，所述送入运输线较低的一端伸入所述箱体内的液面下，所述送入运输线的运送方向为从较高的一端到较低的一端；所述送出运输线倾斜设置，所述送出运输线较低的一端伸入所述箱体内的液面下，所述送出运输线的运送方向为从较低的一端到较高的一端；所述切割运输线设置在所述箱体内且浸没于所述绝缘液体，所述切割运输线的两端分别与所述送入运输线较低的一端、所述送出运输线较低的一端对接，所述切割运输线的运输方向为从所述送入运输线到所述送出运输线。

进一步，所述电池切割机构还包括第一龙门架，所述第一龙门架跨设于所述箱体，所述处理部件活动设置于所述第一龙门架上并可沿所述第一龙门架移动，所述处理部件用于对电池进行切割处理。

进一步，所述处理部件包括滑动件、转动件以及切割件，所述滑动件与所述第一龙门架滑动连接并可沿所述第一龙门架移动，所述转动件一端与所述滑动件连接，另一端与所述切割件连接，所述转动件能够带动所述切割件绕至少两个不相互平行的轴转动。

进一步，所述转动件包括多个连接杆，多个所述连接杆首尾铰接，相邻两个所述连接杆能够相对转动并能够在其转动范围内任意角度实现锁定。

进一步，所述电池定位机构包括第二龙门架以及定位件，所述第二龙门架跨设于所述箱体，所述定位件活动设置于所述第二龙门架上，所述定位件能够对待切割电池进行定位。

进一步，所述定位件包括滑动器、伸缩气缸以及挡板，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架上并能够沿所述第二龙门架移动；所述伸缩气缸固定在所述滑动器上，所述挡板与所述伸缩气缸的活动端固定，所述伸缩气缸的活动端伸长到最大状态时，所述挡板伸入所述绝缘液体中并阻挡所述运输机构上的电池。

进一步，所述定位件包括滑动器、摄像头以及处理单元，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架上并能够沿所述第二龙门架移动；所述摄像头固定与所述滑动器上，所述摄像头能够对所述运输机构上的电池进行拍摄，所述处理单元与所述摄像头以及所述电池切割机构连接，所述处理单元接收所述摄像头拍摄的照片并对电池的位置进行识别确定，并根据位置识别结果驱动所述电池切割机构移动到电池的位置，对电池进行切割。

与现有技术相比，本发明所提供的带电电池破碎设备具有以下有益效果：

绝缘液体将电池进行隔绝，避免电池在切割后出现短路爆炸，确保了安全的前提下可以对电池进行带电拆解，无需进行放电，提升了处理效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种带电电池破碎设备的结构示意图；

图2为图1中带电电池破碎设备的俯视结构示意图；

图3为图1中带电电池破碎设备的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明第一实施例提供的一种带电电池破碎设备，其包括：液封机构1、运输机构2、电池切割机构3、电池定位机构4，所述液封机构1具有填充有绝缘液体的箱体11，所述运输机构2部分位于所述箱体11内并浸没于绝缘液体，并沿第一方向运输带切割电池，所述电池切割机构3跨设于所述液封机构1，所述电池切割机构3具有可活动的处理部件32，能够对处于所述运输机构2浸没于绝缘液体的部分上的电池进行切割处理，所述电池定位机构4跨设于所述液封机构1，所述电池定位机构4能够对处于所述运输机构2浸没于绝缘液体的部分上的电池进行定位。

其中，第一方向是指从运输机构2的入口到出口的方向。

当进行电池切割处理时，绝缘液体将待切割的电池浸没，能够有效避免电池在切割时出现短路现象，绝缘液体隔绝了空气，避免电池发生爆炸起火，另外，即使电池在切割时出现短路现象，绝缘液体能够隔绝了空气，避免电池发生爆炸起火，绝缘液体还能吸收电池短路时产生的高温，避免爆炸；所以，在绝缘液体中，可以进行电池的带电切割拆解，相比与现有的先放电，再拆解的工艺，能够提升处理效率。

具体的，所述液封机构1包括所述箱体11、抽液件12以及补液件13，所述箱体11为一上端无盖的箱体，所述箱体11内填充有绝缘液体，所述抽液件12与所述箱体11连通，能够定期抽取所述箱体11内的液体，所述补液件13与所述箱体11连通，能够定期向所述箱体11内补充绝缘液体。

由于，电池切割后，电池内部的电解液会融入所述绝缘液体中，随着电解液在所述绝缘液体内的累积，是会影响所述绝缘液体的绝缘性能的，所以，所述抽液件12定期抽取所述箱体11内的液体，所述补液件13定期向所述箱体11内补充绝缘液体，从而保证所述绝缘液体的浓度，进而保证切割过程的绝缘性。

对于所述抽液件12来说，设置所述抽液件12的目的在于抽取所述箱体11内的液体；其只需要满足能上述目的即可，因此，其不局限于某一种特定结构。在本实施例中，所述抽液件12包括抽液管、抽液泵以及存储罐，所述抽液管一端与所述箱体连通，另一端通过所述抽液泵与所述存储罐连通，所述抽液泵抽取所述箱体11内的液体并送入所述存储罐内储存，当所述存储罐内储存有足够量的液体后，将所述存储罐运往后续工位进行电解液与绝缘液体分离工作。

在另一实施例中，所述抽液件12包括抽液管、电磁阀以及存储罐，所述抽液管倾斜设置，具有一较高端以及较低端，所述较高端与所述箱体11连接，所述电磁阀设置在所述较高端与所述箱体11的连接处，所述较低端与所述存储罐连通，当所述电磁阀开启时，所述箱体11内的液体通过所述抽液管流入所述存储罐内，当所述存储罐内储存有足够量的液体后，将所述存储罐运往后续工位进行电解液与绝缘液体分离工作。

对于所述补液件13来说，设置所述补液件13的目的在于向所述箱体11内补充绝缘液体；其只需要满足能上述目的即可，因此，其不局限于某一种特定结构。与本实施例中，所述补液件13包括补液管、补液泵以及补液罐，所述补液管一端与所述箱体11连通，另一端通过所述补液泵与所述补液罐连通，所述补液泵抽取所述补液罐内的绝缘液体并通过所述补液管送入所述箱体11内。

在另一实施例中，所述补液件13包括抽液管、电磁阀以及存储罐，所述抽液管倾斜设置，具有一较高端以及较低端，所述较低端设置在所述箱体11的上方，所述电磁阀设置在所述较低端口，所述较高端与所述存储罐连接，当所述电磁阀开启时，所述存储罐内的绝缘液体通过所述抽液管落入所述箱体11内。

可以理解的是，为了保证所述箱体11内的液体总量在较小范围内波动，所述抽液件12与所述补液件13最好能够同时工作，并且所述抽液件12的抽取液体的速度与所述补液件13补充绝缘液体的速度相同。

对于所述运输机构2来说，设置所述运输机构2的目的在于将带切割电池送入所述液封机构1的液位下，再将完成切割的电池从所述液封机构1的液位下运送出液面；其只需要满足能上述目的即可，因此，其不局限于某一种特定结构，在一些其他可行的实施例中，所述运输机构2包括一传送带，所述传送带两端位于所述液封机构1的液位上，所述传送带的中部浸没于绝缘液体，电池从所述传送带一端向另一端运输，运输过程中，电池会依次经过进入绝缘液体、完全浸没在绝缘液体中以及脱离绝缘液体三个状态。

在本实施例中，所述运输机构2包括送入运输线21、切割运输线22以及送出运输线23，所述送入运输线21倾斜设置，所述送入运输线21较低的一端伸入所述箱体11内的液面下，所述送入运输线21的运送方向为从较高的一端到较低的一端；所述送出运输线23倾斜设置，所述送出运输线23较低的一端伸入所述箱体11内的液面下，所述送出运输线23的运送方向为从较低的一端到较高的一端；所述切割运输线22设置在所述箱体11内且浸没于所述绝缘液体，所述切割运输线22的两端分别与所述送入运输线21较低的一端、所述送出运输线23较低的一端对接，所述切割运输线22的运输方向为从所述送入运输线21到所述送出运输线23。所述电池定位机构4能够对处于所述切割运输线22上的电池进行定位，所述电池切割机构3能够对经过所述电池定位机构4定位的电池切割处理。

带拆解的电池从所述送入运输线21逐步送入所述箱体11内的液面下，当待拆解的电池移动到所述切割运输线22上时，待拆解的电池完全浸没在绝缘液体内，所述电池切割机构3对电池进行拆解时，不会出现短路爆炸的情况。

所述送入运输线21包括第一机架、若干第一辊筒以及第一电机，所述第一机架倾斜设置，其一端伸入所述箱体11内的液面下，若干所述第一辊筒排列的设置在所述第一机架上，所述第一辊筒之间相互联动，所述第一电机的输出端与所述第一辊筒连接，所述第一电机的输出端能够带动所述第一辊筒转动；鉴于第一电机不宜接触液体，所以，在本实施例中，所述第一电机设置在所述箱体11外，所述第一电机的输出端通过皮带与所述第一辊筒连接。

所述切割运输线22包括第二机架、若干第二辊筒以及第二电机，所述第二机架设置在所述箱体11内的液面下，若干所述第二辊筒排列的设置在所述第二机架上，所述第二辊筒之间相互联动，所述第二电机的输出端与所述第二辊筒连接，所述第二电机的输出端能够带动所述第二辊筒转动；鉴于第二电机不宜接触液体，所以，在本实施例中，所述第二电机设置在所述箱体11外，所述第二电机的输出端通过皮带与所述第二辊筒连接。

所述送出运输线23包括第三机架、若干第三辊筒以及第三电机，所述第三机架倾斜设置，其一端伸入所述箱体11内的液面下，若干所述第三辊筒排列的设置在所述第三机架上，所述第三辊筒之间相互联动，所述第三电机的输出端与所述第三辊筒连接，所述第三电机的输出端能够带动所述第三辊筒转动；鉴于第三电机不宜接触液体，所以，在本实施例中，所述第三电机设置在所述箱体11外，所述第三电机的输出端通过皮带与所述第三辊筒连接。

在实际生产过程中，所述送入运输线21、所述切割运输线22以及所述送出运输线23可以是三个相对分离的流水线首尾对接，也可以是所述送入运输线21、所述切割运输线22以及所述送出运输线23为一体式的流水线。

具体的，所述电池切割机构3包括第一龙门架31、所述处理部件32，所述第一龙门架31跨设于所述箱体11，所述处理部件32活动设置于所述第一龙门架31上并能够沿所述第一龙门架31移动，所述处理部件32能够对电池进行切割处理。

请参阅图1、图2、图3，所述处理部件32包括滑动件321、转动件322以及切割件323，所述滑动件321与所述第一龙门架31滑动连接能够沿所述第一龙门架31移动，所述转动件322一端与所述滑动件321连接，另一端与所述切割件323连接，所述转动件322能够带动所述切割件323绕至少两个不相互平行的轴转动，所述切割件323具有切割电池的能力。

可以理解的，对于所述转动件322来说，其只需要满足能够带动所述切割件323能在所述切割运输线22上方一定空间内移动，并能在所述空间内的任意位置停止并对所述切割件323进行稳定支撑即可，因此，其不局限于某一种特定结构。

例如，在一些实施例中，所述转动件322为一段金属波纹管，所述金属波纹管一端固定在所述滑动件321行，另一端与所述切割件323连接，由于金属波纹管富有可挠性及良好的耐温、耐压性能，所以可以根据需要将所述金属波纹管弯折到其弯折承受范围内的任意角度，其仍能给予所述切割件323稳定支撑。

在本实施例中，所述转动件322包括多个连接杆，多个所述连接杆首尾铰接，相邻两个所述连接杆能够相对转动并能够在其转动范围内任意角度实现锁定。

所述切割件323包括切割电机以及切割盘，所述切割电机固定在所述转动件322上，所述切割电机的输出端与所述切割盘轴连接，所述切割盘在所述切割电机的输出端的带动下转动，实现对电池的切割。

由于，切割电机不便于接触绝缘液体，故可以采用大直径的切割盘，所述切割盘部分伸入所述绝缘液体中，对电池进行切割。

具体的，所述电池定位机构4包括第二龙门架41以及定位件42，所述第二龙门架41跨设于所述箱体11，所述定位件42活动设置于所述第二龙门架41上，所述定位件42能够对所述切割运输线22上的电池进行定位。

对于所述定位件42来说，设置所述补液件13的目的在于向所述箱体11内补充绝缘液体；其只需要满足能上述目的即可，因此，其不局限于某一种特定结构。在其他实施例中，所述定位件42包括滑动器、伸缩气缸以及挡板，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架41上并能够沿所述第二龙门架41移动；所述伸缩气缸固定在所述滑动器上，所述挡板与所述伸缩气缸的活动端固定，所述伸缩气缸的活动端伸长到最大状态时，所述挡板伸入所述绝缘液体中并阻挡所述切割运输线22上的电池。所述挡板实际上是在物理层面上对电池进行定位，将待切割电池限制在某一个位置，便于所述处理部件32对电池进行处理。

在本实施例中，所述定位件42包括滑动器、摄像头以及处理单元，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架41上并能够沿所述第二龙门架41移动；所述摄像头固定与所述滑动器上，所述摄像头能够对所述切割运输线22上的电池进行拍摄，所述处理单元与所述摄像头以及所述电池切割机构3连接，所述处理单元接收所述摄像头拍摄的照片并对电池的位置进行识别确定，并驱动所述电池切割机构3移动到电池的位置，对电池进行切割。

另外，考虑到绝缘液挥发可能引起的环境问题，带电电池破碎设备还包括密封仓体5以及空气过滤装置，所述密封仓体5内具有一容置空间，所述液封机构1、运输机构2、电池切割机构3、电池定位机构4设置在所述容置空间内，所述空气过滤装置设置在所述密封仓体5内，对所述密封仓体5内的空气进行过滤；另外所述密封仓体5上还开设有进料口以及出料口，所述送入运输线21与所述进料口对接，所述送出运输线23与所述出料口对接。

本发明的工作原理为：所述运输机构2将待处理的电池运送到所述箱体11内的液位下，所述电池定位机构4能够对待处理的电池进行定位，所述电池切割机构3对电池进行切割处理，绝缘液体将待切割的电池浸没，能够有效避免电池在切割时出现短路现象，绝缘液体隔绝了空气，避免电池发生爆炸起火，另外，即使电池在切割时出现短路现象，绝缘液体能够隔绝了空气，避免电池发生爆炸起火，绝缘液体还能吸收电池短路时产生的高温，避免爆炸；所以，在绝缘液体中，可以进行电池的带电切割拆解，相比与现有的先放电，再拆解的工艺，能够提升处理效率。

与现有技术相比，本发明所提供的带电电池破碎设备具有以下有益效果：

绝缘液体将电池进行隔绝，避免电池在切割后出现短路爆炸，确保了安全的前提下可以对电池进行带电拆解，无需进行放电，提升了处理效率。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带电电池破碎设备，其特征在于，包括：

液封机构，包括上端无盖的箱体，所述箱体内填充有绝缘液体；

运输机构，所述运输机构部分位于所述箱体内并浸没于绝缘液体，并沿第一方向运送待切割电池；

电池定位机构，跨设于所述箱体，能够对处于所述运输机构浸没于绝缘液体的部分上的电池进行定位；

电池切割机构，包括可活动的处理部件，所述处理部件用于根据所述电池定位机构的定位结果，对处于所述运输机构浸没于绝缘液体的部分上的电池进行切割处理。

2.如权利要求1所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述液封机构还包括抽液件以及补液件，所述抽液件与所述箱体连通，用于抽取所述箱体内的液体，所述补液件与所述箱体连通，用于向所述箱体内补充绝缘液体。

3.如权利要求2所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述抽液件与所述补液件同时工作，并且所述抽液件的抽取液体的速度与所述补液件补充绝缘液体的速度相同。

4.如权利要求1所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述运输机构包括送入运输线、切割运输线以及送出运输线，所述送入运输线倾斜设置，所述送入运输线较低的一端伸入所述箱体内的液面下，所述送入运输线的运送方向为从较高的一端到较低的一端；所述送出运输线倾斜设置，所述送出运输线较低的一端伸入所述箱体内的液面下，所述送出运输线的运送方向为从较低的一端到较高的一端；所述切割运输线设置在所述箱体内且浸没于所述绝缘液体，所述切割运输线的两端分别与所述送入运输线较低的一端、所述送出运输线较低的一端对接，所述切割运输线的运输方向为从所述送入运输线到所述送出运输线。

5.如权利要求1所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述电池切割机构还包括第一龙门架，所述第一龙门架跨设于所述箱体，所述处理部件活动设置于所述第一龙门架上并可沿所述第一龙门架移动，所述处理部件用于对电池进行切割处理。

6.如权利要求5所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述处理部件包括滑动件、转动件以及切割件，所述滑动件与所述第一龙门架滑动连接并可沿所述第一龙门架移动，所述转动件一端与所述滑动件连接，另一端与所述切割件连接，所述转动件能够带动所述切割件绕至少两个不相互平行的轴转动。

7.如权利要求6所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述转动件包括多个连接杆，多个所述连接杆首尾铰接，相邻两个所述连接杆能够相对转动并能够在其转动范围内任意角度实现锁定。

8.如权利要求1所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述电池定位机构包括第二龙门架以及定位件，所述第二龙门架跨设于所述箱体，所述定位件活动设置于所述第二龙门架上，所述定位件能够对待切割电池进行定位。

9.如权利要求8所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述定位件包括滑动器、伸缩气缸以及挡板，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架上并能够沿所述第二龙门架移动；所述伸缩气缸固定在所述滑动器上，所述挡板与所述伸缩气缸的活动端固定，所述伸缩气缸的活动端伸长到最大状态时，所述挡板伸入所述绝缘液体中并阻挡所述运输机构上的电池。

10.如权利要求8所述的一种带电电池破碎设备，其特征在于：

所述定位件包括滑动器、摄像头以及处理单元，所述滑动器滑动设置于所述第二龙门架上并能够沿所述第二龙门架移动；所述摄像头固定与所述滑动器上，所述摄像头能够对所述运输机构上的电池进行拍摄，所述处理单元与所述摄像头以及所述电池切割机构连接，所述处理单元接收所述摄像头拍摄的照片并对电池的位置进行识别确定，并根据位置识别结果驱动所述电池切割机构移动到电池的位置，对电池进行切割。

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