CN114597528A - 一种锂电池拆解回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种锂电池拆解回收装置，涉及废电池有用部件再生的领域，其包括机架、传送组件、导向组件、电池固定组件和拉拔组件，传送组件、导向组件、电池固定组件和拉拔组件均安装在机架上，导向组件、拉拔组件沿传送组件的传送方向依次设置，电池固定组件和拉拔组件设置在同一工位，还包括沿传送组件传送方向设置以对锂电池端部进行连续加热的预热组件；拉拔组件包括楔形爪、驱动楔形爪做升降运动的下压驱动部件和驱动拉楔形爪做水平拉拔动作的拉拔驱动部件，楔形爪的下端设置为窄小的尖端用以插入锂电池本体和连接极片之间，楔形爪的上端设置有夹持连接极片的弹性压板。本申请具有自动拆解排状锂电池的效果。

Description

一种锂电池拆解回收装置

技术领域

本申请涉及废电池有用部件再生的领域，尤其是涉及一种锂电池拆解回收装置。

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。锂电池大致可分为两类：锂金属电池（粉碎回收金属离子）和锂离子电池（拆解回收）。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。

参考图1，常见的一种锂电池是圆柱形锂电池03，在实际应用中，往往将若干圆柱形锂电池03通过连接极片02极性串并联，组合成排状锂电池使用01。为防止锂电池造成污染并回收其中的有用金属成分，排状锂电池在废弃使用后需要拆解回收。

排状电池的拆解回收一般需要分两步进行，首先需要拆解排状电池两端的连接极片，将排状电池拆分为圆柱形锂电池，再对圆柱形锂电池进行拆解，回收。现有的锂电池回收设备多是直接对圆柱形锂电池进行拆解回收，连接极片的拆解工作往往是通过人工进行的，但由于圆柱形锂电池与连接极片之间通过焊接的方式连接，且连接极片与圆柱形锂电池之间的拆卸空隙很小，连接极片的拆卸难度较大，人工拆卸的效率完全看工人熟练度，人工拆卸耗时、耗力，成本较高。

针对上述中的相关技术，发明人认为排状电池的人工拆卸效率受工人熟练度影响较大，效率难以保证，为此，发明人提供了一种适用于排状电池拆解的锂电池拆解回收装置。

发明内容

为了保障稳定的排状锂电池拆卸效率，本申请提供一种锂电池拆解回收装置,具有自动完成排状锂电池拆解的效果。

本申请提供的一种锂电池拆解回收装置采用如下的技术方案：

一种锂电池拆解回收装置，包括机架、传送组件、导向组件、电池固定组件和拉拔组件，所述传送组件、所述导向组件、所述电池固定组件和所述拉拔组件均安装在所述机架上，所述导向组件、所述拉拔组件沿所述传送组件的传送方向依次设置，所述电池固定组件和所述拉拔组件设置在同一工位，还包括沿所述传送组件传送方向设置以对锂电池端部进行连续加热的预热组件；

所述拉拔组件包括楔形爪、驱动所述楔形爪做升降运动的下压驱动部件和驱动拉所述楔形爪做水平拉拔动作的拉拔驱动部件，所述楔形爪的下端设置为窄小的尖端用以插入锂电池本体和连接极片之间，所述楔形爪的上端设置有夹持所述连接极片的弹性压板。

通过采用上述技术方案，将排状锂电池放置在传送组件上进行运输，工人放置时，将连接极片朝向两侧，排状锂电池运输过程中，导向组件会将排状锂电池引导至预设位置，同时预热组件会对排状锂电池两侧的连接极片进行加热，进而降低焊点的强度；排状锂电池到达电池固定组件后，被电池固定组件固定，之后拉拔组件对排状电池两端的连接极片进行拆除。由于连接极片的焊点经过了预加热，焊点的强度会降低很多，易于拆卸，再通过下压驱动部件驱动楔形爪下移，将连接极片与锂电池本体剥离，由于经过前一工序中导向组件的引导，排状锂电池的位置到达指定位置，能够确保楔形爪顺利插入排状锂电池和连接极片之间，以完成连接极片与锂电池本体的初步分离，楔形爪完全下压后，连接极片会卡入楔形爪和弹性压板之间，此时拉板驱动部件带动楔形爪进行拉拔动作，将连接极片完全取下。

可选的，所述导向组件包括设置在所述传送组件两侧的限位板和连接两块所述限位板的双头螺杆，所述双头螺杆转动安装在所述机架上且垂直于所述传送组件的传送方向，所述限位板沿所述传送组件的传送方向设置，两块所述限位板分别螺纹连接在所述双头螺杆的两端，所述限位板和所述支架之间设置有导轨，所述导轨与所述双头螺杆平行。

通过采用上述技术方案，通过转动双头螺杆，可以同时调节两侧限位板的位置，进而调节限位板之间的间距，限位板的位置可以根据排状电池的尺寸进行调整，可以适应不同尺寸的排状锂电池进行加工；设置导轨可以保障限位板稳定，保障限位板可靠发挥导向功能。

可选的，所述预热组件包括沿所述传送组件的传送方向设置有长条状的加热部件，所述加热部件设置在所述限位板远离所述传送组件的一侧，所述限位板为导热性良好的金属板。

通过采用上述技术方案，排状锂电池在传送组件上运输的过程中，加热部件对限位板进行加热，进而对排状锂电池的端部进行加热，无需专门的停留在某一工位进行加热，到达拉拔组件位置后，可以直接进行连接极片的，有效节省拆解电池的时间，提高效率。

可选的，所述拉拔组件还包括限制所述连接极片提升高度的挡板，所述拉拔组件的下方设置有接取掉落的连接极片的极片收集箱。

通过采用上述技术方案，拉拔组件将连接极片取下后，开始提升复位，挡板会限制连接极片的提升，进而令连接极片与楔形爪分离，掉落至下方的极片收集箱中，以便进行集中回收。

可选的，还包括设置在所述传送组件出料端的分拣组件，所述分拣组件包括安装在所述极片收集箱的进料口处的落料传感器和分拣推缸，所述传送组件包括设置在出料端的圆柱形电池收集箱和设置在所述圆柱形电池收集箱一侧的人工拆分滑轨，所述分拣推缸将未掉落连接极片的电池组推向所述人工拆分滑轨。

通过采用上述技术方案，排状锂电池端部的连接极片拆除后，会有连接极片掉落至极片收集箱中，传感器会反馈相应的落料信号，而若某组锂电池未成功拆分，在电池固定组件和拉拔组件运行后不会反馈落料，认定该组排状电池的连接极片未能完全拆分，由分拣推缸推送至人工拆分滑轨，进行人工拆分，保障排状锂电池能够完全拆分，以便通过人工补偿机器失误。部分排状电池在运输过程中肯能存在多出挤压变形，影响拉拔组件实现功能，此时，通过系统的自动辨别，将未能成功拆解的排状电池，输送至人工位进行处理。

可选的，所述电池固定组件包括设置在所述传送组件上方的压紧气缸和压块，所述压块包括上压板和两个侧挡板，两个所述侧挡板和所述上压板组成与排状锂电池外轮廓适配的U形压块。

通过采用上述技术方案，压紧气缸下压，将排状锂电池罩设在上压板和侧挡板组成的U形槽内，当连接极片拆下时，上压板和侧挡板配合传送组件的承载面，能够阻止锂电池散落，避免对连接极片的拆除造成影响。

可选的，所述侧挡板滑动安装在所述上压板上，所述侧挡板沿所述传送组件的传送方向滑动。

通过采用上述技术方案，侧挡板的位置可以调节，以便适用不同类型的排状锂电池。

可选的，所述楔形爪自下而上呈逐渐胀大的三棱锥状，所述楔形爪的一侧棱边对应相邻锂电池本体之间的缝隙，所述楔形爪靠近锂电池本体的一侧的两个斜面均为带胀开功能的斜面。

通过采用上述技术方案，降低精度要求，楔形爪的下端插入相邻的锂电池本体之间，由于排状锂电池整体轮廓被上压板和侧挡板所限制，楔形爪在三棱锥外形的引导作用下，向远离锂电池的一侧移动，楔形爪将连接极片拨开，不易因连接极片的变形影响连接极片的拆解。

可选的，所述传送组件包括安装在所述支架上的传送带。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

自动实现排状锂电池两端的连接极片的拆解，通过对连接极片的加热，降低连接极片的焊点强度，连接极片的拆解难度有降低，进而拉拔组件更容易拆解连接极片，同时通过在排状锂电池的运输过程中对连接极片进行连续的预加热，避免集热排状锂电池浪费较长的时间，提高了排状锂电池的拆解效率；

通过楔形爪插入连接极片和锂电池本体之间，将连接极片自锂电池本体上剥离，连接极片的拆解方式更加可靠，当楔形爪插入连接极片和锂电池本体之间，可以稳定的完成连接极片的拆解。

附图说明

图1是本申请涉及的一类排状锂电池的结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图；

图3是本申请实施例中传送组件和导向组件的结构示意图；

图4是本申请实施例中电池固定组件的结构示意图；

图5是本申请实施例中拉拔组件的结构示意图；

图6是本申请实施例中楔形爪的结构示意图；

图7是本申请实施例中安装座与楔形爪之间的连接结构示意图；

图8是本申请实施例中固定挡板与连接块之间的配合关系示意图；

图9是本申请实施例中分拣组件的结构示意图。

附图标记：01、排状锂电池；02、圆柱形锂电池；03、连接极片；1、机架；11、板状支架；12、悬挂支架；2、传送组件；21、传送带；3、导向组件；31、限位板；32、双头螺杆；33、导轨；4、电池固定组件；41、压紧气缸；42、上压板；43、侧挡板；44、承压座；441、支撑杆；45、抵紧螺栓；5、拉拔组件；51、楔形爪；511、胀开斜面；52、下压驱动部件；521、模组架体；522、滑移座；523、滑杆；524、弹簧；525、防脱块；53、拉拔驱动部件；531、导向柱；54、弹性压板；55、挡板；56、连接块；561、避让槽；6、预热组件；61、加热部件；62、温度传感器；7、极片收集箱；71、集料板；8、分拣组件；81、落料传感器；82、分拣推缸；83、圆柱形电池收集箱；84、人工拆分滑轨；85、排状电池收集箱；86、排状电池传感器82。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种锂电池拆解回收装置，参照图2，包括机架1、传送组件2、导向组件3、预热组件6、电池固定组件4、拉拔组件5和分拣组件8。传送组件2、导向组件3、电池固定组件4、拉拔组件5和分拣组件8均安装在机架1上，导向组件3、拉拔组件5、分拣组件8沿传送组件2的传送方向依次设置；电池固定组件4和拉拔组件5设置在同一工位，以在拆除排状锂电池两端的连接极板时固定排状锂电池；预热组件6沿传送组件2传送方向设置，预热组件6与导向组件3的工位相对应，以在运输的同时对排状锂电池的端部进行持续加热。

参考图2和图3，机架1包括两块相互平行的板状支架11和固定在板状支架11上方的悬挂支架12；传送组件2包括安装在两块板状支架11之间的传送带21，将锂电池放置在传送带21上进行运输；导向组件3包括设置在传送带21两侧的限位板31、连接两块限位板31的双头螺杆32和对两块限位板31的移动进行导向的导轨33，限位板31沿传送带21的长度方向设置，双头螺杆32转动安装在两块板状支架11之间，两块限位板31分别螺纹连接在双头螺杆32的两端，导轨33为固定在两块板状支架11之间的圆柱形导向件，导轨33与双头螺杆32平行。转动双头螺杆32可以控制两块限位板31相互远离或靠近，双头螺杆32可通过步进电机进行控制，以精准控制两块限位板31之间的距离；两块限位板31之间形成与传送带21平行的矩形轨道和设置在进口端的喇叭口轨道。

参考图3，预热组件6包括加热部件61和检测限位板31温度的温度传感器62。加热部件61选用长条状的加热板，加热部件61传送带21的长度方向设置，加热部件61固定在限位板31远离传送带21一侧的侧壁上，限位板31选用导热性良好的金属板；温度传感器62也固定在限位板31远离传送带21一侧的侧壁上。温度传感器62能够获取并反馈限位板31的温度，可以监控限位板31的温度，预防温度过高发生危险，也避免温度过低影响加热效果，以保障连接极片可以顺利拆除。

参考图4，电池固定组件4包括设置在传送带21上方的压紧气缸41和压块，压紧气缸41固定在悬挂支架12上且悬于传送带21的上方；压块包括上压板42和两个侧挡板43，两个侧挡板43和上压板42组成与排状锂电池外轮廓适配的U形压块，压块下压固定排状锂电池的同时，还能起到定型的作用，在连接极片拆解的过程中锂电池不会散掉，以避免干扰连接极片的拆解。上压板42为固定在压紧气缸41的活动轴上的长条板，侧挡板43的上端开设有与上压板42滑移配合的通孔，侧挡板43的上端贯穿开设有螺纹孔，螺纹孔内旋接有抵紧螺栓45。环形的传送带21内设置有承压座44，承压座44靠近上侧传送带21设置，承压座44侧壁上固定有连接板状支架11上的支撑杆441；承压座44固定在板状支架11上且与上压板42的位置对应，以配合夹持固定排状锂电池，避免传送带21受力过大。

参考图5，拉拔组件5包括楔形爪51、驱动楔形爪51做升降运动的下压驱动部件52和驱动拉楔形爪51做水平拉拔动作的拉拔驱动部件53；拉拔驱动部件53为固定在板状支架11上的直线推杆，直线推杆的活动轴垂直与板状支架11；下压驱动部件52为固定在拉拔驱动部件53的活动轴上的直线模组，楔形爪51固定在下压驱动部件52的滑移座522上，下压驱动部件52与板状支架11之间还设置有导向柱531，导向柱531与拉拔驱动部件53的活动轴平行，以保障下压驱动部件52的平稳移动。

参考图5和图6，楔形爪51的下端设置为窄小的尖端用以插入锂电池本体和连接极片之间，楔形爪51自下而上呈逐渐胀大的三棱锥状，楔形爪51的一侧棱边对应相邻锂电池本体之间的缝隙，楔形爪51靠近锂电池本体的一侧的两个斜面均为带胀开功能的胀开斜面511；楔形爪51的上端设置有夹持连接极片的弹性压板54。同侧的楔形爪51均固定在一个连接块56上，下压驱动部件52的滑移座522上固定有两根滑杆523，连接块56滑移套设在两根滑杆523上，连接块56与滑移座522之间还设置弹性件进行支撑，弹性件为套设在滑杆523上的弹簧524；连接块56远离滑移座522的一侧设置有防脱块525，防脱块525通过螺栓固定在滑杆523的端部并抵接连接块56。当楔形爪51下压插入电池之间时，受下压力和胀开斜面511的作用，楔形爪51会向远离排状锂电池的一侧移动，将楔形爪51滑动安装在下压驱动部件52上，在下压的同时发生平移，将连接极片的上半部分自锂电池上剥离。

参考图7和图8，拉拔组件5还包括限制连接极片提升高度的挡板55，挡板55通过螺栓固定在下压驱动部件52的模组架体521上；挡板55包括块体和一体设置在块体下侧的多根窄细挡条，窄细挡条位于相邻两个楔形爪51之间，连接块56上对应窄细挡条贯穿开设多个避让槽561；下压驱动部件52未驱动时，窄细挡条最下端位于弹性压板54的下方，窄细挡条与避让槽561的槽底之间留有活动间隙。

拉拔组件5下方，对应传送带21上侧的高度，设置有检测排状锂电池是否到位的排状电池传感器86，排状电池传感器86固定在悬挂支架12上，当排状电池传感器86检测到有排状锂电池时，会停止传送带21运动，电池固定组件4先将排状锂电池固定，拉拔组件5在进行连接极片的拆卸。

参考图9，拉拔组件5的下方设置有接取掉落的连接极片的极片收集箱7，极片收集箱7的上方入口设置有集料板71以形成倒八字状的进料口，极片收集箱7的入口处固定有落料传感器81，集料板71和落料传感器81均固定在板状支架11上。连接极板掉落时会触发落料传感器81，当排状电池传感器86和落料传感器81在一定时间内，分别被先后触发时，表示连接极板成功拆卸，反之表示连接极片未拆卸成功。

参考图9，分拣组件8包括上述落料传感器81、分拣推缸82、圆柱形电池收集箱83和人工拆分滑轨84。圆柱形电池收集箱83设置在传送带21的出口端，成功拆分连接极板后圆柱形电池会落入圆柱形电池收集箱83中；人工拆分滑轨84位于连接极片拉拔组件5远离导向组件3的一侧，分拣推缸82将未掉落连接极片的电池组推向人工拆分滑轨84，再落入排状电池收集箱85中。

本申请实施例公开的一种锂电池拆解回收装置的实施原理为：自动实现排状锂电池两端的连接极片的拆解，通过对连接极片的加热，降低连接极片的焊点强度，连接极片的拆解难度降低，进而拉拔组件5更容易拆解连接极片，同时通过在排状锂电池的运输过程中对连接极片进行连续的预加热，避免集热排状锂电池浪费较长的时间，提高了排状锂电池的拆解效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：包括机架（1）、传送组件（2）、导向组件（3）、电池固定组件（4）和拉拔组件（5），所述传送组件（2）、所述导向组件（3）、所述电池固定组件（4）和所述拉拔组件（5）均安装在所述机架（1）上，所述导向组件（3）、所述拉拔组件（5）沿所述传送组件（2）的传送方向依次设置，所述电池固定组件（4）和所述拉拔组件（5）设置在同一工位，还包括沿所述传送组件（2）传送方向设置以对锂电池端部进行连续加热的预热组件（6）；

所述拉拔组件（5）包括楔形爪（51）、驱动所述楔形爪（51）做升降运动的下压驱动部件（52）和驱动拉所述楔形爪（51）做水平拉拔动作的拉拔驱动部件（53），所述楔形爪（51）的下端设置为窄小的尖端用以插入锂电池本体和连接极片之间，所述楔形爪（51）的上端设置有夹持所述连接极片的弹性压板（54）。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述导向组件（3）包括设置在所述传送组件（2）两侧的限位板（31）和连接两块所述限位板（31）的双头螺杆（32），所述双头螺杆（32）转动安装在所述机架（1）上且垂直于所述传送组件（2）的传送方向，所述限位板（31）沿所述传送组件（2）的传送方向设置，两块所述限位板（31）分别螺纹连接在所述双头螺杆（32）的两端，所述限位板（31）和所述支架之间设置有导轨（33），所述导轨（33）与所述双头螺杆（32）平行。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述预热组件（6）包括沿所述传送组件（2）的传送方向设置有长条状的加热部件（61），所述加热部件（61）设置在所述限位板（31）远离所述传送组件（2）的一侧，所述限位板（31）为导热性良好的金属板。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述拉拔组件（5）还包括限制所述连接极片提升高度的挡板（55），所述拉拔组件（5）的下方设置有接取掉落的连接极片的极片收集箱（7）。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：还包括设置在所述传送组件（2）出料端的分拣组件（8），所述分拣组件（8）包括安装在所述极片收集箱（7）的进料口处的落料传感器（81）和分拣推缸（82），所述传送组件（2）包括设置在出料端的圆柱形电池收集箱（83）和设置在所述圆柱形电池收集箱（83）一侧的人工拆分滑轨（84），所述分拣推缸（82）将未掉落连接极片的电池组推向所述人工拆分滑轨（84）。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述电池固定组件（4）包括设置在所述传送组件（2）上方的压紧气缸（41）和压块，所述压块包括上压板（42）和两个侧挡板（43），两个所述侧挡板（43）和所述上压板（42）组成与排状锂电池外轮廓适配的U形压块。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述侧挡板（43）滑动安装在所述上压板（42）上，所述侧挡板（43）沿所述传送组件（2）的传送方向滑动。

8.根据权利要求6或7所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述楔形爪（51）自下而上呈逐渐胀大的三棱锥状，所述楔形爪（51）的一侧棱边对应相邻锂电池本体之间的缝隙，所述楔形爪（51）靠近锂电池本体的一侧的两个斜面均为带胀开功能的斜面。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池拆解回收装置，其特征在于：所述传送组件（2）包括安装在所述支架上的传送带（21）。

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