CN115832500A - 一种汽车退役电池的拆解回收线及拆解回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车退役电池的拆解回收线及拆解回收方法，涉及动力电池的拆解技术领域，包括第一传送线、第二传送线、切割机构、剥离机构、回收机构；切割机构、剥离机构、回收机构依次沿着第一传送线的传送方向布置；第二传送线位于第一传送线的上方且位于剥离机构所在的剥离工位；切割机构包括位于第一传送线上方的第一切割组件和位于第一传送线下方第二切割组件；当第一传送线带动退役电池移动至剥离工位时，剥离机构动作将电池外壳剥离出来并将电芯组件送至第二传送线；回收机构位于第一传送线的传送终点且用于收集退役电池剥离下来的电池外壳；实现了动力电池拆解的自动化，提高了拆解效率，同时无需人工与电芯接触，防止危害人工健康。

Description

一种汽车退役电池的拆解回收线及拆解回收方法

技术领域

本发明涉及动力电池的拆解技术领域，尤其涉及一种汽车退役电池的拆解回收线及拆解回收方法。

背景技术

动力电池是指具有较大的电能容量和输出功率，可配置电动自行车、电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池，单个动力电池体积比一般的手机电池、数码相机电池等小型充电电池的体积大，失效后其余能电压和电量仍然很高，因而动力电池拆解存在很大的危险性，容易发生起火或爆炸。

目前，动力电池拆解的主要方法是切割掉电池盖板，再人工取出电池外壳内的电芯，实现电芯与电池外壳的分离，但是，这种拆解过程不是连续的生产过程，效率低下，并且，操作者可能接触到电池废液或吸入有害气体，从而危害操作者的健康。

现已有申请号为CN201710510893.8的中国专利公开了一种动力电池拆解装置及动力电池回收系统，涉及动力电池回收技术领域。本发明提供的动力电池拆解装置包括：上料机构、输料机构、用于切割动力电池相对的两端的切割机构和用于将电芯从电池外壳中推出的推芯机构；上料机构与输料机构连接，切割机构和推芯机构沿输料机构的输送方向设置，输料机构输送动力电池依次经过切割机构和推芯机构；但上述方案在使用过程中存在以下不足：1.使用过程中切割后的部分壳体没有剥离组件，可能导致无法及时脱离；2.电池外壳的散落位置不稳定，致使回收过程繁杂。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种汽车退役电池的拆解回收线及拆解回收方法，能够解决上述背景技术提到的问题。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种汽车退役电池的拆解回收线，包括第一传送线、第二传送线、切割机构、剥离机构、回收机构；所述切割机构、剥离机构、回收机构依次沿着第一传送线的传送方向布置；所述第二传送线位于第一传送线的上方且位于剥离机构所在的剥离工位；所述切割机构包括位于第一传送线上方用于切割电池外壳的第一切割组件和位于第一传送线下方用于在电池外壳底板铣孔的第二切割组件；当所述第一传送线带动退役电池移动至剥离工位时，所述剥离机构动作以便将电芯组件剥离出来并将电芯组件送至第二传送线；所述回收机构位于第一传送线的传送终点且用于收集退役电池剥离下来的电池外壳。

优选地，所述剥离机构包括顶升旋转组件、暂存组件；所述暂存组件位于第一传送线的上方；所述顶升旋转组件位于第一传送线的下方；当切割完成的退役电池移动至剥离位，所述顶升旋转组件将电芯组件、电池外壳的上部顶升至与暂存组件相接触；所述暂存组件在预设时间内限制电池外壳上部移动；在所述电芯组件随着顶升旋转组件下行过程中，所述顶升旋转组件带动电芯组件旋转，以便电芯组件被放置在第二传送线上。

优选地，所述暂存组件包括暂存罩体、气体吸盘；所述气体吸盘位于暂存罩体内部；所述暂存罩体正对顶升旋转组件。

优选地，所述第二传送线包括两条同时驱动的直线传送机构；所述第二传送线的传送方向与第一传送线的传送方向投影后垂直；两条所述直线传送机构之间的间隔大于电池外壳的宽度且小于电芯组件的长度。

优选地，所述第一传送线上设有多组定位机构；所述定位机构包括至少两个沿着第一传送线传送方向设置的定位臂；所述第一传送线上设有多个第一穿行孔；所述第一穿行孔与定位机构的组数一一对应且位于两个定位臂之间。

优选地，所述定位臂包括安装在第一传送线上的支撑杆；在所述支撑杆上安装有定位气缸和定位压杆；所述定位压杆滑动连接在支撑杆上且与定位气缸的活塞端相连。

优选地，所述第二切割组件包括切割头和安装板；所述切割头可拆卸安装在安装板上；所述安装板与回转驱动相连，以便调节切割头至回转驱动轴线的距离。

优选地，在所述第二切割组件与第一传送线之间设有沿着第一传送线输送方向延伸的防掉落板；所述防掉落板在切割工位、剥离工位设有第二穿行孔和第三穿行孔；所述防掉落板的延伸长度与第一传送线的最大输送距离相适配；在所述回转驱动的顶部还设有防掉落转杆，所述防掉落转杆的一端连接有支撑座。

优选地，所述回收机构包括回收箱；在所述回收箱半包围的围在第一传送线的传送终点处。

一种拆解回收方法，基于上述任意一项所述的拆解回收线，所述方法包括以下步骤：

S1：待拆解的产品被放置在第一传送线的传送起点上并向前传送；

S2：当退役电池被送至切割工位时，第一传送线停止传送；所述切割机构对电池外壳的上部进行切割以及对电池外壳的底板进行铣孔；切割和铣孔完成后，第一传送线启动传送；

S3：当切割完成的退役电池被送至剥离工位时，第一传送线停止传送，所述顶升旋转组件将电池外壳的上部、电芯组件一同顶升至与暂存组件相接触，以便电池外壳的下部与电芯组件分离；当暂存组件抑制电池外壳上部移动后，顶升旋转组件带动电芯组件下降，以便电芯组件与电池外壳的上部进行分离；

S4：顶升旋转组件带动电芯组件旋转预设角度并下行，直至电芯组件落至第二传送线上；第二传送线将电芯组件送至下一工序，顶升旋转组件持续下降直至回落至初始位置；在顶升旋转组件下降回位过程中，暂存组件解除对电池外壳上部的限制，电池外壳的上部掉落至第一传送线上；

S5：第一传送线启动传送，电池外壳的上部、下部和切割下来的底板，跟随第一传送线向前传送直至掉落至回收机构内。

与现有技术相比，本发明应用于退役电池的拆解具备下列优点：

(1)利用第一传送线、第二传送线、切割机构、剥离机构、回收机构实现了动力电池拆解的自动化，提高了拆解效率，同时，无需人工与电芯接触，防止了电池废液或有害气体危害人工健康的情况发生。

(2)在拆解过程中始终保持电芯组件的直立，从而避免电池废液由于歪斜发生漏液，影响操作人员健康和环境污染。

(3)拆解完成后的电池壳体，能够统一在第一传送线的作用下，送至回收机构内，避免因为电池外壳的散落位置多且不稳定，导致回收过程繁杂，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为整体结构示意图；

图2为图1中局部放大结构示意图；

图3为暂存组件的放大结构示意图；

图4为定位机构的放大结构示意图；

图5为当顶升旋转组件上行到位的结构示意图；

图6为当顶升旋转组件旋转到位的结构示意图；

图7为剥离完成后，顶升旋转组件回位至初始状态的结构示意图；

图8为第二传送线的俯视结构示意图；

图9为剥离完成后，废料向回收机构移动的结构示意图。

图中：1为第一传送线，2为第二传送线，21为直线传送机构，3为切割机构，31为第一切割组件，32为第二切割组件，321为切割头，322为安装板，323为回转驱动，4为剥离机构，41为顶升旋转组件，42为暂存组件，421为暂存罩体，422为气体吸盘，5为回收机构，6为定位机构，61为定位臂，611为支撑杆，612为定位气缸，613为定位压杆，62为第一穿行孔，7为防掉落板，71为第二穿行孔，72为第三穿行孔，8为防掉落转杆，81为支撑座，100为电池外壳，200为电芯组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

实施例一、

请参阅图1所示，一种汽车退役电池的拆解回收线，包括第一传送线1、第二传送线2、切割机构3、剥离机构4、回收机构5；所述切割机构3、剥离机构4、回收机构5依次沿着第一传送线1的传送方向布置。

第一传送线1作为优选的是传送带，第一传送线1能够在控制系统的作用下启动或者停止；第一传送线1能够传送待拆解的退役电池，也能够传送拆解下来的电池外壳100；所述切割机构3所在位置为切割工位，所述剥离机构4所在的位置为剥离工位；所述回收机构5所在的位置为回收工位，切割工位至剥离工位的距离等于剥离工位至回收工位的距离，即当一个退役电池运动至剥离工位时，与其相邻的另一退役电池位于切割工位；图中为了表示清楚，仅表示了一个退役电池的拆解过程。

请参阅图1、2所示，切割机构3包括第一切割组件31和第二切割组件32；所述第一切割组件31位于第一传送线1上方用于切割电池外壳100，并以此切割线为界将电池外壳100分为电池外壳100的上部和下部；第一切割组件31的结构可以参考现有技术；所述第二切割组件32位于第一传送线1的下方，所述第二切割组件32包括切割头321和安装板322；所述切割头321可拆卸安装在安装板322上，切割头321的结构可以参考现有技术，切割头321能够在自身动力驱动下接触电池外壳100的底板，并进行切割；所述安装板322与回转驱动323相连，在所述回转驱动323的作用下，所述切割头321能够对电池的底板进行铣孔；回转驱动323可以是电机或者转台；安装板322与切割头321可拆卸连接，从而改变切割头321至回转驱动323轴线的距离，从而调整对电池底板铣孔的大小。

请参阅图1、8所示，所述第二传送线2位于第一传送线1的上方且位于剥离机构4所在的剥离工位；所述第二传送线2包括两条同时驱动的直线传送机构21；所述直线传送机构21为传送链或者丝杆，具体的丝杆上设有滑动块，电芯组件200能够在直线传送机构21的作用下移动；所述第二传送线2的传送方向与第一传送线1的传送方向投影后垂直；图中为了表示清楚，省略了直线传送机构21自身的结构以及辅助支撑直线传送机构21的支撑结构，作为本发明一优选实施例，所述直线传送机构21的支撑结构呈“冂”字结构且横跨第一传送线1；两条所述直线传送机构21之间的间隔大于电池外壳100的宽度且小于电芯组件200的长度。

请参阅图1、5-7所示，当所述第一传送线1带动退役电池移动至剥离工位时，所述剥离机构4动作将电芯组件200从电池外壳100中剥离出来并将电芯组件200送至第二传送线2；所述剥离机构4包括顶升旋转组件41、暂存组件42；顶升旋转组件41的结构可以参考现有技术，顶升旋转组件41能够单独的升降运动或者旋转运动，也可以升降运动和旋转运动同时进行；所述暂存组件42位于第一传送线1的上方；所述顶升旋转组件41位于第一传送线1的下方；暂存组件42和顶升旋转组件41均位于剥离工位；当切割完成的退役电池移动至剥离位，所述顶升旋转组件41将电芯组件200、电池外壳100的上部顶升至与暂存组件42相接触；所述暂存组件42在预设时间内限制电池外壳100的上部移动；当所述电芯组件200随着顶升旋转组件41下行过程中，所述顶升旋转组件41带动电芯组件200旋转，以便电芯组件200被放置在第二传送线2上。

请参阅图3所示，暂存组件42包括暂存罩体421、气体吸盘422；所述气体吸盘422位于暂存罩体421内部；所述暂存罩体421正对顶升旋转组件41，气体吸盘422的气管连接在外部构件，比如活塞缸等(图中未表示)，通过吸气或者吹气从而在预设时间内吸附电池外壳100的上部或者解除吸附。

请参阅图9所示，回收机构5位于第一传送线1的传送终点且用于收集退役电池剥离下来的电池外壳100；所述回收机构5包括回收箱；在所述回收箱半包围的围在第一传送线1的传送终点处；所述回收箱可以与分拣系统、破碎系统、再生系统相连。

实施例二、

请参阅图1、4，实施例二与实施例一之间的区别在于在保留实施例一的基础上，所述第一传送线1上设有多组定位机构6，所述定位机构6包括至少两个沿着第一传送线1传送方向设置的定位臂61，即两个定位臂61分别位于退役电池的相对两侧；所述定位臂61包括安装在第一传送线1上的支撑杆611；在所述支撑杆611上安装有定位气缸612和定位压杆613；所述定位压杆613滑动连接在支撑杆611上且与定位气缸612的活塞端相连；定位气缸612动作后，定位压杆613按压在退役电池表面，从而抑制退役电池相对第一传送线1滑动，定位机构6能够在电芯组件200脱离电池外壳100下部的过程中，对电池外壳100进行限位，以便电芯组件200与电池外壳100的顺利剥离；在所述第一传送线1上设有多个第一穿行孔62；所述第一穿行孔62与定位机构6的组数一一对应且位于两个定位臂61之间，第一穿行孔62能够使第二切割组件32正常工作以及能够使顶升旋转组件41正常动作。

实施例三、

请参阅图1、5-7，实施例三与实施例二之间的区别在于在保留实施例二的基础上，在所述第二切割组件32与第一传送线1之间设有沿着第一传送线1输送方向延伸的防掉落板7，防掉落板7通过支架安装在切割机构3或者剥离机构4的支架上；所述防掉落板7在切割工位、剥离工位设有第二穿行孔71和第三穿行孔72；当所述退役电池移动至切割工位时，第二穿行孔71与第一穿行孔62相对；当所述退役电池移动至剥离工位时，第三穿行孔72与第一穿行孔62相对；所述防掉落板7的延伸长度与第一传送线1的最大输送距离相适配，即防掉落板7的延伸长度略小于第一传送线1的最大输送距离；防掉落板7不对第一传送线1的输送造成干涉；防掉落板7的设置能够避免切割完成后，电池底板铣孔的废料从第一穿行孔62掉落。

在所述回转驱动323的顶部还设有防掉落转杆8；防掉落转杆8能够避免电池底板的铣孔废料掉落在切割工位上，在防掉落转杆8接触产品的端部设有与防掉落转杆8转动连接的支撑座81，支撑座81通过支架与防掉落板7的支架相连；所述支撑座81与第一传送线1传送平面的背面平齐，即不影响第一传送线1的动作；在支撑座81和放掉落板7的共同作用下，电池外壳底板铣孔的废料跟随剥离下来的电池外壳一起移动，直至进入回收机构5内，保证废料的统一收集。

一种拆解回收方法，所述方法包括以下步骤：

S1：待拆解的退役电池被机械臂或者其他平移机构(图中未表示)放置在第一传送线1的传送起点，定位机构6夹持退役电池的外壳，第一传送线1带动退役电池向前传送；

S2：当退役电池被送至切割工位时，第一传送线1停止传送；第一切割组件31对电池外壳100的上部进行切割，第二切割组件32对电池外壳100的底板进行铣孔；切割和铣孔完成后，第一传送线1启动传送；

S3：当切割完成的退役电池被送至剥离工位时，第一传送线1再次停止传送，顶升旋转组件41穿过第三穿行孔72和第一穿行孔62将电池外壳100的上部、电芯组件200一同顶升至与暂存组件42相接触，在电芯组件200上行过程中，电池外壳100的下部与电芯组件200分离；暂存组件42吸附电池外壳100的上部，顶升旋转组件41带动电芯组件200下降，以便电芯组件200与电池外壳100的上部进行分离；

S4：顶升旋转组件41带动电芯组件200旋转90°并下行，直至电芯组件200落至第二传送线2上；第二传送线2将电芯组件200送至下一工序，顶升旋转组件41持续下降直至回落至初始位置；在顶升旋转组件41下降回位过程中，暂存组件42解除对电池外壳100上部的限制，电池外壳100的上部掉落至第一传送线1上；

S5：第一传送线1启动传送，电池外壳100的上部、下部和切割下来的底板，跟随第一传送线1向前传送直至掉落至回收机构5内，统一进行处理。

实施例四、

实施例四与实施例一之间的区别在于在保留实施例一的基础上，在所述切割机构3和剥离机构4之间设有至少一个拆解辅助固定件的辅助拆解机构，辅助拆解结构参考现有技术；切割工位至辅助拆解机构的距离等于剥离工位至辅助拆解机构的距离。

需要说明的是，本发明中的“上、下、左、右、内、外”是以图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。

以上所述的实施方式均为优选实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特性进行等同替换，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于：包括第一传送线、第二传送线、切割机构、剥离机构、回收机构；所述切割机构、剥离机构、回收机构依次沿着第一传送线的传送方向布置；所述第二传送线位于第一传送线的上方且位于剥离机构所在的剥离工位；所述切割机构包括位于第一传送线上方用于切割电池外壳的第一切割组件和位于第一传送线下方用于在电池外壳底板铣孔的第二切割组件；当所述第一传送线带动退役电池移动至剥离工位时，所述剥离机构动作以便将电芯组件剥离出来并将电芯组件送至第二传送线；所述回收机构位于第一传送线的传送终点且用于收集退役电池剥离下来的电池外壳。

2.根据权利要求1所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述剥离机构包括顶升旋转组件、暂存组件；所述暂存组件位于第一传送线的上方；所述顶升旋转组件位于第一传送线的下方；当切割完成的退役电池移动至剥离位，所述顶升旋转组件将电芯组件、电池外壳的上部顶升至与暂存组件相接触；所述暂存组件在预设时间内限制电池外壳上部移动；在所述电芯组件随着顶升旋转组件下行过程中，所述顶升旋转组件带动电芯组件旋转，以便电芯组件被放置在第二传送线上。

3.根据权利要求2所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述暂存组件包括暂存罩体、气体吸盘；所述气体吸盘位于暂存罩体内部；所述暂存罩体正对顶升旋转组件。

4.根据权利要求1所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述第二传送线包括两条同时驱动的直线传送机构；所述第二传送线的传送方向与第一传送线的传送方向投影后垂直；两条所述直线传送机构之间的间隔大于电池外壳的宽度且小于电芯组件的长度。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述第一传送线上设有多组定位机构；所述定位机构包括至少两个沿着第一传送线传送方向设置的定位臂；所述第一传送线上设有多个第一穿行孔；所述第一穿行孔与定位机构的组数一一对应且位于两个定位臂之间。

6.根据权利要求5所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述定位臂包括安装在第一传送线上的支撑杆；在所述支撑杆上安装有定位气缸和定位压杆；所述定位压杆滑动连接在支撑杆上且与定位气缸的活塞端相连。

7.根据权利要求1所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述第二切割组件包括切割头和安装板；所述切割头可拆卸安装在安装板上；所述安装板与回转驱动相连，以便调节切割头至回转驱动轴线的距离。

8.根据权利要求7所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，在所述第二切割组件与第一传送线之间设有沿着第一传送线输送方向延伸的防掉落板；所述防掉落板在切割工位、剥离工位设有第二穿行孔和第三穿行孔；所述防掉落板的延伸长度与第一传送线的最大输送距离相适配；在所述回转驱动的顶部还设有防掉落转杆，所述防掉落转杆的一端连接有支撑座。

9.根据权利要求1所述的一种汽车退役电池的拆解回收线，其特征在于，所述回收机构包括回收箱；在所述回收箱半包围的围在第一传送线的传送终点处。

10.一种拆解回收方法，其特征在于，基于上述权利要求2所述的拆解回收线，所述方法包括以下步骤：

S1：待拆解的产品被放置在第一传送线的传送起点上并向前传送；

S2：当退役电池被送至切割工位时，第一传送线停止传送；所述切割机构对电池外壳的上部进行切割以及对电池外壳的底板进行铣孔；切割和铣孔完成后，第一传送线启动传送；

S3：当切割完成的退役电池被送至剥离工位时，第一传送线停止传送，所述顶升旋转组件将电池外壳的上部、电芯组件一同顶升至与暂存组件相接触，以便电池外壳的下部与电芯组件分离；当暂存组件抑制电池外壳上部移动后，顶升旋转组件带动电芯组件下降，以便电芯组件与电池外壳的上部进行分离；

S4：顶升旋转组件带动电芯组件旋转预设角度并下行，直至电芯组件落至第二传送线上；第二传送线将电芯组件送至下一工序，顶升旋转组件持续下降直至回落至初始位置；在顶升旋转组件下降回位过程中，暂存组件解除对电池外壳上部的限制，电池外壳的上部掉落至第一传送线上；

S5：第一传送线启动传送，电池外壳的上部、下部和切割下来的底板，跟随第一传送线向前传送直至掉落至回收机构内。

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