CN115570480B

CN115570480B - 一种二次锂电池电极处理装置及处理方法

Info

Publication number: CN115570480B
Application number: CN202211553821.9A
Authority: CN
Inventors: 毛辉浪
Original assignee: Sichuan Zefeng Lithium Energy New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Zefeng Lithium Energy New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-06
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2042-12-06
Also published as: CN115570480A

Abstract

本发明公开了一种二次锂电池电极处理装置及处理方法，涉及锂电池加工技术领域。本发明中：电池筒槽一侧开口位置处配置有外侧橡胶密封圈，电池筒槽与打磨圆槽连接位置处配置有内围橡胶密封圈。第一伸缩装置输出侧连接导气盘，导气盘配置有朝向传导框的气嘴，导气盘配置有气压传感器。固定基架固定安装第二伸缩装置，导轨架内围滑动安装打磨电机，打磨电机侧端面设有朝向传导框的距离传感模块，打磨电机输出侧连接有与导气盘对齐的打磨盘。本发明实现了对电池筒槽中锂电池的气流冲击压紧，降低了机械结构与锂电池压紧接触导致的锂电池“不可见”形变，既避免了锂电池过度压紧或压紧度不足的问题，也有效避免了锂电池电极受到打磨盘过度打磨的问题。

Description

一种二次锂电池电极处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及锂电池加工技术领域，尤其涉及一种二次锂电池电极处理装置及处理方法。

背景技术

锂电池的二次梯次化利用是现如今锂电池回收利用的重要方式。在将锂电池回收利用时，需要将锂电池电极原本焊接的镍条、焊接残留等清理干净，才方便后续二次利用时进行相应的焊接等操作。而锂电池电极上原本的焊接残留有时不容易直接除去，需要对电极上的原焊接残留进行打磨。而对锂电池电极进行打磨时，需要固定住锂电池，常见的方法都是直接通过夹具或者其它夹持结构将锂电池“紧紧”固定住，然后再使用打磨装置对锂电池电极进行打磨。原有的锂电池电极打磨存在以下问题：一、锂电池受到机械接触式的“过度”强制夹持，容易导致锂电池本身发生不易观察的形变，影响锂电池后续使用的性能、寿命；二、锂电池固定夹持后，打磨对锂电池电极的打磨容易发生“过度”打磨，导致锂电池电极磨损加剧，影响后续焊接、使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二次锂电池电极处理装置及处理方法，实现了对电池筒槽中锂电池的气流冲击压紧，降低了机械结构与锂电池压紧接触导致的锂电池“不可见”形变，既避免了锂电池过度压紧或压紧度不足的问题，也有效避免了锂电池电极受到打磨盘过度打磨的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种二次锂电池电极处理装置，包括传导框，传导框开设有若干用于插装锂电池的电池筒槽，传导框一侧开设有与电池筒槽连通的打磨圆槽，其中，打磨圆槽的直径尺寸小于电池筒槽的直径尺寸，电池筒槽一侧开口位置处配置有外侧橡胶密封圈，电池筒槽与打磨圆槽连接位置处配置有内围橡胶密封圈。传导框一侧方位配置有第一伸缩装置，第一伸缩装置输出侧连接导气盘，导气盘配置有朝向传导框的气嘴，导气盘配置有气压传感器。传导框另一侧方位配置有固定基架，固定基架固定安装第二伸缩装置，第二伸缩装置的输出侧连接开设有通孔的轴端盘，固定基架包括导轨架，导轨架内围滑动安装打磨电机，打磨电机侧端面设有朝向传导框的距离传感模块，打磨电机输出侧连接有与导气盘对齐的打磨盘，打磨电机尾侧固定安装尾端盘，尾端盘固定连接至少两个调节杆，调节杆活动穿过轴端盘的通孔，调节杆末端安装限位板，每个调节杆套设有两个弹簧，其中一个弹簧位于尾端盘与轴端盘之间，另一个弹簧位于轴端盘与限位板之间。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：第一伸缩装置包括第一输出轴，第一输出轴侧端与导气盘固定连接。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：导气盘配置有与气嘴连通的导气连接管，导气连接管位置处安装导气软管。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：打磨电机环侧固定安装有滑移支架，滑移支架一端滑动安装在导轨架位置处。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：第二伸缩装置包括朝向传导框方位的第二输出轴，第二输出轴侧端与轴端盘固定连接。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：设打磨圆槽的直径尺寸为Da，设打磨盘的直径尺寸为Db，设锂电池的电池正极端面的直径尺寸为Dc，则存在Da>Db>Dc。

作为本发明中二次锂电池电极处理装置的一种优选技术方案：设导气盘朝向传导框的端面直径尺寸为Dx，设电池筒槽开口位置处的外侧橡胶密封圈的外直径尺寸为Dy，则存在Dx>=Dy。

本发明提供一种二次锂电池电极处理方法，包括以下步骤：

㈠将锂电池插装在传导框的电池筒槽中，传导框匀速前移，导气盘、打磨盘都处于初始位置。㈡当距离传感模块先传感检测到距离参数发生“长突变”，传导框前移的速度逐渐降低，并在一定时间后，距离传感模块检测到距离参数发生“短突变”，则传导框停止前移。㈢第一伸缩装置驱动导气盘朝向传导框的电池筒槽开口位置移动一定距离，导气盘与外侧橡胶密封圈挤压接触，导气盘的气嘴朝向电池筒槽中的锂电池端面点喷多次气流，将锂电池朝向打磨圆槽方向推动，锂电池朝向打磨圆槽的一侧电极端面与内围橡胶密封圈挤压接触，气压传感器传感检测的气压参数大于外界气压值时，气嘴停止点喷气流，靠近外侧橡胶密封圈的锂电池端面与导气盘之间形成具有一定气压的压力空间，设气压传感器传感检测当前气压参数为Pa。㈣第二伸缩装置推动打磨盘朝向打磨圆槽移动，距离传感模块检测到距离参数降低至一定值时，打磨盘与锂电池电极挤压接触，第二伸缩装置停止推动打磨盘。㈤若气压传感器传感检测到当前气压参数小于Pa，则导气盘通过气嘴朝向锂电池端面持续喷射气流，直至气压传感器传感检测到气压参数大于Pa，气嘴停止喷射气流。㈥打磨电机驱动打磨盘对锂电池电极进行打磨，打磨一定时间后，第二伸缩装置带动打磨电机、打磨盘回到初始位置，第一伸缩装置带动导气盘回到初始位置，传导框继续前移。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在将锂电池插装在传导框的电池筒槽中，并通过距离传感模块传感监测传导框的位置状态变化，通过第一伸缩装置、导气盘等结构，实现了对电池筒槽中锂电池的气流冲击压紧，降低了机械结构与锂电池压紧接触导致的锂电池“不可见”形变，并通过第二伸缩装置、打磨电机以及弹簧连接结构设计，在进行打磨定位、驱动打磨过程中，既避免了锂电池过度压紧或压紧度不足的问题，也有效避免了锂电池电极受到打磨盘过度打磨的问题。

附图说明

图1为本发明中锂电池电极处理装置的整体结构示意图。

图2为图1中A处局部放大的结构示意图。

图3为图1中B处局部放大的结构示意图。

图4为本发明中传导框带着锂电池前移的示意图。

图5为本发明中传导框中锂电池到位时的示意图。

图6为本发明中导气盘、打磨盘进行相应动作时的示意图。

附图标记说明：

1-传导框，101-电池筒槽，102-打磨圆槽，103-外侧橡胶密封圈，104-内围橡胶密封圈；2-锂电池，201-电池正极；3-第一伸缩装置，301-第一输出轴；4-导气盘，401-气嘴，402-导气连接管，403-气流电磁阀，404-气孔，405-气压传感器；5-固定基架，501-导轨架；6-第二伸缩装置，601-第二输出轴，602-轴端盘；7-打磨电机，701-尾端盘，702-调节杆，703-限位板，704-滑移支架，705-电机转轴，706-打磨盘；8-弹簧；9-距离传感模块；10-导气软管。

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。

实施例一

请参阅图1，传导框1开设有若干电池筒槽101，锂电池插装在电池筒槽101内，传导框1一侧开设打磨圆槽102，打磨圆槽102与电池筒槽101连通，打磨圆槽102的直径尺寸小于电池筒槽101的直径尺寸。第一伸缩装置3位于传导框1一侧方位，第一伸缩装置3输出侧连接导气盘4。固定基架5位于传导框1另一侧方位，固定基架5设置了导轨架501，打磨电机7滑动安装在导轨架501内围。固定基架5固定安装第二伸缩装置6，第二伸缩装置6包括朝向传导框1方位的第二输出轴601，第二输出轴601侧端与轴端盘602固定连接。打磨电机7后侧位置固定安装尾端盘701，尾端盘701固定连接至少两个调节杆702，轴端盘602开设有多个通孔结构，调节杆702活动穿过轴端盘602的通孔结构。限位板703安装在调节杆702末端位置，每个调节杆702套设有两个弹簧8，其中一个弹簧8位于尾端盘701与轴端盘602之间，另一个弹簧8位于轴端盘602与限位板703之间。

请参阅图2，第一伸缩装置3的第一输出轴301侧端与导气盘4固定连接。导气盘4配置气嘴401，气嘴401朝向传导框1，导气盘4设置了用来控制气嘴401喷气的气流电磁阀403。导气盘4开设了气孔404，气压传感器405安装在气孔404一侧位置。导气盘4配置导气连接管402，导气连接管402与气嘴401连通（二者之间还有个气流电磁阀403），导气软管10连接在导气连接管402位置处。外侧橡胶密封圈103嵌设在电池筒槽101开口位置处，设导气盘4朝向传导框1的端面直径尺寸为Dx，设电池筒槽101开口位置处的外侧橡胶密封圈103的外直径尺寸为Dy，则存在Dx>=Dy。

请参阅图3，电池筒槽101与打磨圆槽102连接位置处配置有内围橡胶密封圈104，打磨电机7侧端面设有朝向传导框1的距离传感模块9，打磨电机7环侧固定安装有滑移支架704，滑移支架704一端滑动安装在导轨架501位置处。打磨电机7输出侧连接有打磨盘706，打磨盘706与导气盘4对齐，设打磨圆槽102的直径尺寸为Da，设打磨盘706的直径尺寸为Db，设锂电池的电池正极201端面的直径尺寸为Dc，则存在Da>Db>Dc。

实施例二

本发明涉及一种二次锂电池电极处理方法，具体涉及对锂电池正极焊接残留物处理的方法，具体内容如下：

第一步，将锂电池插装在传导框的电池筒槽101中（本发明中，在插装锂电池时，将锂电池正极201端插在打磨圆槽102位置处），传导框1匀速前移（例如图4中虚线箭头的指示方向），导气盘4、打磨盘706都处于初始位置（导气盘4的初始位置是第一伸缩装置3带着导气盘4后退到的指定位置，打磨盘706是第二伸缩装置6带着打磨电机7后退到的指定位置）。

第二步，当距离传感模块9先传感检测到距离参数发生“长突变”（例如图4中距离传感模块9传感检测到的传导框1位置。本发明中，距离参数“长突变”，是指距离传感模块9检测到的距离参数由S在一瞬间变为S+△a，其中，△a>0，与电平信号由“0”变“1”类似），传导框1前移的速度逐渐降低，并在一定时间后，距离传感模块9检测到距离参数发生“短突变”（例如图5中距离传感模块9传感检测到的传导框1位置。本发明中，距离参数“短突变”，是指距离传感模块9检测到的距离参数由S+△a在一瞬间变为S，其中，△a>0，与电平信号由“1”变“0”类似），则传导框1停止前移。

第三步，第一伸缩装置3驱动导气盘4朝向传导框1的电池筒槽101开口位置移动一定距离，导气盘4与外侧橡胶密封圈103挤压接触（在本发明中，根据传导框1行径、本身尺寸，以及导气盘4初始位置，可以分析出第一伸缩装置3需要将导气盘4前推多少距离，当然为了实现与外侧橡胶密封圈103的密封配合，外侧橡胶密封圈103可以略凸出来一定距离，使得导气盘4与外侧橡胶密封圈103紧密接触），导气盘4的气嘴401朝向电池筒槽101中的锂电池端面点喷多次气流（点喷多次气流，就是连续多次喷气流，喷一下气流，就间隔“极短”时间，再喷一次气流），将锂电池朝向打磨圆槽102方向推动（插装锂电池时可能未插紧，或者在移动过程中锂电池发生移动），锂电池朝向打磨圆槽102的一侧电极端面与内围橡胶密封圈104挤压接触，气压传感器405传感检测的气压参数大于外界气压值时，气嘴401停止点喷气流，靠近外侧橡胶密封圈103的锂电池端面与导气盘4之间形成具有一定气压的压力空间，设气压传感器405传感检测当前气压参数为Pa，当前气压参数Pa大于外界环境的大气压值。

第四步，第二伸缩装置6推动打磨盘706朝向打磨圆槽102移动，也就是第二伸缩装置6输出端推动配置有弹簧8的尾端盘701移动，带动打磨电机7、打磨盘706移动。距离传感模块9检测到距离参数降低至一定值时（符合这个距离参数时，若锂电池正极201上没有焊接条物质的残留，打磨盘706与锂电池正极201是“刚好”接触的，打磨盘706转动过程中对锂电池正极201的摩擦程度很小），（结合图6）打磨盘706与锂电池电极挤压接触，第二伸缩装置6停止推动打磨盘706。

需要注意，若气压传感器405传感检测到当前气压参数小于Pa（此时气压的降低，是因为锂电池被打磨盘706推动，导致锂电池与内围橡胶密封圈104之间“漏气”），则导气盘4通过气嘴401朝向锂电池端面持续喷射气流，直至气压传感器405传感检测到气压参数大于Pa，气嘴401停止喷射气流。这里需要持续喷射气流，是因为锂电池另一端已经有打磨盘706支撑，而打磨盘706受到弹簧8的影响，持续喷射气流时，气流对锂电池端面的冲击力抵消掉弹簧8的一部分弹性支撑力，将锂电池端面与内围橡胶密封圈104重新完成密封配合。

第五步，打磨电机7驱动打磨盘706对锂电池电极进行打磨，打磨一定时间后，第二伸缩装置6带动打磨电机7、打磨盘706回到初始位置，第一伸缩装置3带动导气盘4回到初始位置，传导框1继续前移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种二次锂电池电极处理装置，其特征在于：包括传导框（1），所述传导框（1）开设有若干用于插装锂电池的电池筒槽（101），所述传导框（1）另一侧开设有与电池筒槽（101）连通的打磨圆槽（102），其中，所述打磨圆槽（102）的直径尺寸小于电池筒槽（101）的直径尺寸，所述电池筒槽（101）一侧开口位置处配置有外侧橡胶密封圈（103），所述电池筒槽（101）与打磨圆槽（102）连接位置处配置有内围橡胶密封圈（104）；所述传导框（1）一侧方位配置有第一伸缩装置（3），所述第一伸缩装置（3）输出侧连接导气盘（4），所述导气盘（4）配置有朝向传导框（1）的气嘴（401），所述导气盘（4）配置有气压传感器（405）；设导气盘（4）朝向传导框（1）的端面直径尺寸为Dx，设电池筒槽（101）开口位置处的外侧橡胶密封圈（103）的外直径尺寸为Dy，则存在Dx>=Dy；所述传导框（1）另一侧方位配置有固定基架（5），所述固定基架（5）固定安装第二伸缩装置（6），所述第二伸缩装置（6）的输出侧连接开设有通孔的轴端盘（602），所述固定基架（5）包括导轨架（501），所述导轨架（501）内围滑动安装打磨电机（7），所述打磨电机（7）侧端面设有朝向传导框（1）的距离传感模块（9），所述打磨电机（7）输出侧连接有与导气盘（4）对齐的打磨盘（706），所述打磨电机（7）尾侧固定安装尾端盘（701），所述尾端盘（701）固定连接至少两个调节杆（702），所述调节杆（702）活动穿过轴端盘（602）的通孔，所述调节杆（702）末端安装限位板（703），每个调节杆（702）套设有两个弹簧（8），其中一个弹簧（8）位于尾端盘（701）与轴端盘（602）之间，另一个弹簧（8）位于轴端盘（602）与限位板（703）之间；设打磨圆槽（102）的直径尺寸为Da，设打磨盘（706）的直径尺寸为Db，设锂电池的电池正极端面的直径尺寸为Dc，则存在Da>Db>Dc。

2.根据权利要求1所述的一种二次锂电池电极处理装置，其特征在于：所述第一伸缩装置（3）包括第一输出轴（301），所述第一输出轴（301）侧端与导气盘（4）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种二次锂电池电极处理装置，其特征在于：所述导气盘（4）配置有与气嘴（401）连通的导气连接管（402），所述导气连接管（402）位置处安装导气软管（10）。

4.根据权利要求1所述的一种二次锂电池电极处理装置，其特征在于：所述打磨电机（7）环侧固定安装有滑移支架（704），所述滑移支架（704）一端滑动安装在导轨架（501）位置处。

5.根据权利要求1所述的一种二次锂电池电极处理装置，其特征在于：所述第二伸缩装置（6）包括朝向传导框（1）方位的第二输出轴（601），所述第二输出轴（601）侧端与轴端盘（602）固定连接。

6.一种二次锂电池电极处理方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的一种二次锂电池电极处理装置，包括以下步骤：㈠将锂电池插装在传导框的电池筒槽（101）中，传导框（1）匀速前移，导气盘（4）、打磨盘（706）都处于初始位置；㈡当距离传感模块（9）先传感检测到距离参数发生“长突变”，传导框（1）前移的速度逐渐降低，并在一定时间后，距离传感模块（9）检测到距离参数发生“短突变”，则传导框（1）停止前移；㈢第一伸缩装置（3）驱动导气盘（4）朝向传导框（1）的电池筒槽（101）开口位置移动一定距离，导气盘（4）与外侧橡胶密封圈（103）挤压接触，导气盘（4）的气嘴（401）朝向电池筒槽（101）中的锂电池端面点喷多次气流，将锂电池朝向打磨圆槽（102）方向推动，锂电池朝向打磨圆槽（102）的一侧电极端面与内围橡胶密封圈（104）挤压接触，气压传感器（405）传感检测的气压参数大于外界气压值时，气嘴（401）停止点喷气流，靠近外侧橡胶密封圈（103）的锂电池端面与导气盘（4）之间形成具有一定气压的压力空间，设气压传感器（405）传感检测当前气压参数为Pa；㈣第二伸缩装置（6）推动打磨盘（706）朝向打磨圆槽（102）移动，距离传感模块（9）检测到距离参数降低至一定值时，打磨盘（706）与锂电池电极挤压接触，第二伸缩装置（6）停止推动打磨盘（706）；㈤若气压传感器（405）传感检测到当前气压参数小于Pa，则导气盘（4）通过气嘴（401）朝向锂电池端面持续喷射气流，直至气压传感器（405）传感检测到气压参数大于Pa，气嘴（401）停止喷射气流；㈥打磨电机（7）驱动打磨盘（706）对锂电池电极进行打磨，打磨一定时间后，第二伸缩装置（6）带动打磨电机（7）、打磨盘（706）回到初始位置，第一伸缩装置（3）带动导气盘（4）回到初始位置，传导框（1）继续前移。