CN116315225A - 一种电池壳芯分离顶推机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池壳芯分离顶推机，属于废旧锂离子动力电池处理领域。本发明包括对齐压紧机构以及顶推机构，其中，所述的对齐压紧机构包括对齐组件以及压紧组件，该对齐组件从电池壳芯的两侧进行挤压并调节电池壳芯的姿态，使得对齐后电池壳芯的中心与顶推板的中心相一致，从而可保证顶推位置的准确性；压紧组件从电池壳芯的顶部进行挤压限位，同时配合对齐组件的侧面挤压，可确保电池壳芯在顶推过程中的稳定性；所述的顶推机构用于对限位后电池壳芯的芯体进行顶推，完成壳体与芯体的分离操作。本发明不仅可以对切割后的电池壳芯进行壳、芯的有效分离，且分离过程中电池壳芯的稳定性好，顶推准确性高，工作效率高。

Description

一种电池壳芯分离顶推机

技术领域

本发明属于废旧锂离子动力电池处理领域，更具体地说，涉及一种电池壳芯分离顶推机。

背景技术

新能源汽车产销量高增背景下，动力电池装机量持续走高，未来几年动力电池和储能电池的报废量也将快速提升。此外，废旧电池环境风险和政策红利期双重驱动下，动力电池回收行业将迎大规模放量。

目前废旧方形电池回收预处理，多采用物理破碎的方式，此种方法存在机械夹带损失和难以实现金属完全分离回收的缺陷。故市场上需要一种精细化拆解，首先将电池的壳体和卷芯进行分离，然后将卷芯中的壳体、正极、负极、隔膜分离，提高各种材料的提取率。

经检索，中国专利申请号为202211133059.9的申请案，公开了一种智能化退役电池拆解平台。该申请案包括移动底盘和升降台，所述升降台固定设置在移动底盘的上方，所述升降台的上方固定连接有承载台，所述承载台包括承载座和承载架，所述承载座的下方与升降台上端连接，所述承载架活动连接在承载座上方，退役电池被固定在承载架上，所述承载架下方与承载座之间设置有若干伸缩调整缸进行连接，所述伸缩调整缸的呈星形布置，其一端与承载座转动连接，另一端与承载架转动连接，所述伸缩调整缸通讯连接有控制单元，由控制单元伸缩调整缸的伸长长度，从而使所述承载架固定着退役电池进行倾转。该申请案虽然可以调节退役电池的角度，以方便拆解工人对退役电池进行拆解。但该申请案中采用人工拆解，其工作效率有待进一步提高。

经检索，中国专利申请号为202221086247.6的申请案，公开了一种新能源汽车电池拆解装置。该申请案包括拆解台和电池本体，所述拆解台上设有用于放置零部件的支撑机构，所述支撑机构的底部安装有照明灯，所述拆解台上贯穿滑动连接有第一竖板，所述第一竖板的上端固定连接有清灰机构，所述第一竖板的侧壁等间距开设有多个弧形槽，所述拆解台上设有延伸至与其相对的弧形槽内的定位机构。该申请案虽然可以对待分离的电池本体进行稳固固定，但针对具体的分离结构并未有进一步的介绍。

发明内容

1、要解决的问题

针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种电池壳芯分离顶推机。采用本实施例的技术方案，不仅可以对切割后的电池壳芯进行壳、芯的有效分离，且分离过程中电池壳芯的稳定性好，顶推准确性高。另外，本发明的顶推机自动化程度高、生产效率高，可适用于连续化生产。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种电池壳芯分离顶推机，包括机架以及设置在机架上的输送带，还包括对齐压紧机构以及顶推机构，其中，所述的对齐压紧机构包括对齐组件以及压紧组件，该对齐组件从电池壳芯的两侧进行挤压并调节电池壳芯的姿态，使得对齐后电池壳芯的中心与顶推板的中心相一致，从而可保证顶推位置的准确性；压紧组件从电池壳芯的顶部进行挤压限位，同时配合对齐组件的侧面挤压，可确保电池壳芯在顶推过程中的稳定性；所述的顶推机构位于对齐压紧机构的侧面，对限位后电池壳芯的芯体进行顶推，完成壳体与芯体的分离操作。

进一步地，所述的对齐组件包括相对设置的调节板，该调节板连接有第一驱动件和第二驱动件，其中，所述的第一驱动件驱动两个调节板的上下移动，第二驱动件驱动两个调节板的水平移动。

进一步地，所述的压紧组件包括压板以及驱动该压板上下移动的驱动件，其中，所述压板的底部开设有避让槽，该避让槽的两侧为接触部。

进一步地，所述的顶推机构包括顶推支架以及设置在该顶推机架上的顶推板，所述的顶推板连接第三驱动件，该第三驱动件驱动顶推板的水平移动。

进一步地，所述的顶推板包括上推板和下推板，其中，所述的上推板连接有第四驱动件，该第四驱动件驱动上推板进行上下移动。

进一步地，所述上推板的端部从上至下开设有多个槽口，且该槽口的开设深度大于电池壳芯的长度，开设高度大于壳体顶壁的厚度。

进一步地，所述的顶推支架上滑动安装有连接块，第四驱动件以及下推板均与该连接块相连接。

进一步地，所述的对齐压紧机构还包括支撑架，该支撑架上设有支撑板，其中，所述的支撑板与调节板之间通过第一导向杆相连接，支撑板与压板之间通过第二导向杆相连接。

进一步地，所述的机架上还设有测高机构，该测高机构包括测距仪以及测高板，其中，所述的测距仪位于测高板的上方，该测高板连接有第五驱动件。

进一步地，所述的测高机构还包括测高机架以及设置在该测高机架上的连接板，其中，所述的测距仪、第五驱动件均设置在该连接板上，且测高板与连接板之间通过第三导向杆相连接。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种电池壳芯分离顶推机，包括对齐压紧机构和顶推机构，其中，所述的对齐压紧机构包括对齐组件和压紧组件，对齐组件从电池壳芯的两侧进行挤压，对电池壳芯的姿态进行调节，使得电池壳芯的中心与顶推板的中心相一致，从而保证了顶推位置的准确性；压紧组件从电池壳芯的顶部进行挤压限位，同时配合对齐组件的侧压，从而保证顶推过程中电池壳芯的稳定性；顶推机构包括顶推板，通过驱动件驱动顶推板的移动，对芯体进行顶推，完成芯体和壳体的分离。

(2)本发明的一种电池壳芯分离顶推机，所述的压板整体呈倒“凹”字形，其底部开设有避让槽，该避让槽的两侧为接触部，通过该避让槽的设置一方面可以供上推板超过壳体顶壁的部分穿过，保证顶推板的顺利推出；另一方面，可减少压板对壳体顶部中心部分的下压力，从而有效避免壳体顶部的形变。

(3)本发明的一种电池壳芯分离顶推机，所述的顶推板包括上推板和下推板，其中，上推板连接有驱动件，可进行上下移动，下推板相对固定，这种设计，可根据电池壳芯的实际厚度，调节上推板的位置，从而可适用于不同规格电池壳芯的分离操作；另外，该上推板的端部从上至下开设有多个槽口，上推板在进行高度调节后，始终有一个槽口可供壳体顶壁穿过，从而保证能够对不同数量的芯体进行稳定的顶推操作。

(4)本发明的一种电池壳芯分离顶推机，还设置有测高机构，该测高机构包括测距仪以及测高板，通过驱动件驱动测高板下移并与电池壳芯的顶部相接触，利用测高板移动前后的高度差和测高板的起始高度，即可测得电池壳芯的实际高度，从而为后序顶推板的高度调节提供基础。

附图说明

图1为本发明中电池壳芯的结构示意图；

图2为本发明的电池壳芯分离顶推机的结构示意图；

图3为本发明中对齐压紧机构的结构示意图；

图4为本发明中顶推机构的结构示意图；

图5为本发明中上推板的结构示意图；

图6为本发明中下推板的结构示意图；

图7为本发明中测高机构的结构示意图。

图中：1、机架；2、输送带；

3、对齐压紧机构；31、调节板；32、第一驱动件；33、第二驱动件；34、压板；341、避让槽；342、接触部；35、支撑架；36、支撑板；37、第一导向杆；38、第二导向杆；

4、顶推机构；41、顶推支架；42、顶推板；421、上推板；422、下推板；423、槽口；43、第三驱动件；44、第四驱动件；45、连接块；

5、测高机构；51、测距仪；52、测高板；53、第五驱动件；54、测高机架；55、连接板；56、第三导向杆；

61、壳体；62、芯体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例中待进行壳、芯分离的电池壳芯在上一工序中已完成上下端盖的切割，该电池壳芯包括壳体61和芯体62。根据电池规格不一致，芯体62的尺寸及数量也不确定，一般来说，壳体61的厚度较为固定，电池壳芯分离即将壳体61与芯体62分离。以图1为参考标准，电池壳芯长度为沿X轴方向的距离，电池壳芯的宽度为沿Y轴方向的距离，电池壳芯的高度或厚度为沿Z轴方向的距离。

如图2所示，本实施例的一种电池壳芯分离顶推机，包括机架1、输送带2、测高机构5、对齐压紧机构3以及顶推机构4。其中，所述的输送带2设置在机架1上，负责运输电池壳芯至各个加工工位。所述的测高机构5用于检测电池壳芯的高度，根据不同高度或者鼓包电池壳芯的实际检测高度，确定顶推机构4的顶推高度，确保壳芯能够顺利分离。所述的对齐压紧机构3，在电池壳芯被顶推分离前，对电池壳芯进行对齐定位，确保顶推时的稳定性及顶推位置的准确性。所述的顶推机构4位于对齐压紧机构3的侧面，对限位后电池壳芯的芯体62进行顶推，将芯体62从壳体61内顶推出来，以完壳体61与芯体62的分离操作。

如图3所示，所述的对齐压紧机构3包括支撑架35以及设置在支撑架35上的对齐组件和压紧组件，其中，对齐组件从电池壳芯的两侧进行挤压并调节电池壳芯的姿态，确保顶推位置的准确性；压紧组件从电池壳芯的顶部进行挤压限位，以保证电池壳芯在分离过程中的稳定性，有利于芯体62与壳体61的有效分离。

其中，所述的对齐组件包括相对设置的调节板31，两个调节板31之间的中心线与顶推板42的中心线相重合。所述的两块调节板31可进行竖直、水平两个方向的移动，且在水平方向移动时，两个调节板31为同步移动，以保证移动前后两个调节板31间中心线的位置不变，从而使得两个调节板31将电池壳芯夹紧后，电池壳芯的中心线与顶推板42的中心线相一致，从而保证顶推时的准确性。

具体地，所述的调节板31连接有第一驱动件32和第二驱动件33，其中，所述的第一驱动件32驱动两个调节板31的上下移动，第二驱动件33驱动两个调节板31的水平移动。使用时，根据测高机构5检测到电池壳芯的实际高度，第一驱动件32将两个调节板31下降至指定高度，且分别位于电池壳芯的两侧；然后第二驱动件33带动两个调节板31相互靠近，在靠近过程中可对电池壳芯的姿态进行调整，同时，从两侧对电池壳芯进行限位。

所述的压紧组件包括压板34以及驱动件，其中，该驱动件驱动压板34进行上下移动，从电池壳芯的顶部进行下压，同时配合调节板31从电池壳芯的两侧进行限位，使得电池壳芯在顶推时，能够处于稳定的状态。压板34的下压力一方面要能够满足顶推时电池壳芯的稳定性，另一方面不能够使壳体61产生形变而影响芯体62的分离。为此，本实施例中对压板34的结构进一步优化设计，所述的压板34整体呈倒“凹”字形，具体地，该压板34的底部开设有避让槽341，该避让槽341的两侧为接触部342，且该压板34的中心线与顶推板的中心线相一致。这样设计，使得压板34在下压时，实际上只有接触部342对壳体61顶部的两侧产生压力，由于壳体61顶部两侧的强度要远大于其中心部分的强度，从而可有效避免壳体61的形变。

另外，所述支撑架35上设有支撑板36，其中，所述的支撑板36与调节板31之间通过第一导向杆37相连接，支撑板36与压板34之间通过第二导向杆38相连接。通过第一导向杆37和第二导向杆38的设置，可保证调节板31、压板34移动的稳定性。

如图4所示，所述的顶推机构4包括顶推支架41、顶推板42以及连接块45。其中，所述的连接块45滑动设置在顶推支架41上，这里的滑动配合可采用滑块、滑轨的结构。所述的顶推支架41上设有第三驱动件43，该第三驱动件43驱动连接块45进行水平方向的移动，从而实现顶推板42对芯体62进行顶推，使其从壳体61内分离出来。

由于电池规格不一致，从而导致不同电池壳芯的厚度存在差异，为了能够适应不同厚度电池壳芯的分离操作。结合图5、图6所示，本实施例中，所述的顶推板42包括上推板421和下推板422，其中，所述的上推板421连接有第四驱动件44，该第四驱动件44驱动上推板421的上下移动，下推板422相对固定，可为上推板的下移起到一定的限位效果。该第四驱动件44和下推板422均设置在连接块45上。

所述上推板421的端部从上至下开设有多个槽口423，且该槽口423的开设深度大于电池壳芯的长度，以保证顶推时能够将芯体62从壳体61内完全推出。同时，槽口423开设高度需大于壳体61顶壁的厚度，以保证壳体61的顶壁能够顺利卡入槽口423内。

顶推时，下推板422的下沿需高于壳体61的下沿，根据电池壳芯的实际厚度，由第四驱动件44驱动上推板421升降，调节顶推板42的实际顶推高度，同时需保证上推板421上的其中一个槽口423，可以通过壳体61的上沿。然后，第三驱动件43驱动顶推板42移动，由上推板421、下推板422共同对芯体62进行顶推，将壳体61与芯体62分离。

如图7所示，所述测高机构5包括测距仪51以及测高板52，其中，所述的测距仪51位于测高板52的上方，该测高板52连接有第五驱动件53，第五驱动件53驱动测高板52进行上下移动，当测高板52下压并接触到电池壳芯的顶部时，停止下移，通过测距仪51对测高板52下压前后的高度差，同时结合测高板52的起始高度，即可得到电池壳芯的高度。后面的顶推机构4根据待分离电池壳芯的实际高度，对上推板421的高度进行调节，从而可适应不同规格电池壳芯的分离。

另外，所述的测高机构5还包括测高机架54以及设置在该测高机架54上的连接板55，其中，所述的测距仪51、第五驱动件53均设置在该连接板55上，且测高板52与连接板55之间通过第三导向杆56相连接，以保证测高板52移动的稳定性。

具体到本实施例中，所述的测距仪51为仪光激测距仪，通过该仪光激测距仪对测高板52移动的高度进行检测，以得到电池壳芯的实际高度，为后序压板34的下压高度及顶推板42的调节高度提供数据支持。另外，需要说明的是，本实施例中驱动件的可采用现有技术，只要能够完成对应的功能均可以用在本实施例中，例如，气缸、电机加丝杠的配合等。

本实施例的一种电池壳芯分离顶推机，其工作流程及原理如下：多组切割后的电池壳芯经过输送带2的输送，当电池壳芯到达测高机构5时，输送带2停止，第五驱动件53带动测高板52下降，测高板52压紧电池壳芯的顶部。由测距仪51检测测高板52的下降距离，同时结合测高板52的起始高度，得到该电池壳芯的实际高度，并反馈给后面的工序。

测高机构5检测完成后，测高板52提升，输送带2带动电池壳芯继续向前输送。当电池壳芯到达对齐压紧机构3位置，输送带2停止，第一驱动件32驱动调节板31下降至目标位置。此时，两个调节板31分别位于电池壳芯的两侧，第二驱动件33驱动调节板31对齐收拢，将电池壳芯的中心与顶推板42的中心对齐。接着压板34下降，接触部342压紧壳体61的顶部。

然后，根据壳芯高度的检测高度，第四驱动件44驱动上推板421移动，选择合适高度的上推板421与下推板422组合并保持，由第三驱动件43驱动顶推板42进行移动对芯体62进行顶推，将芯体62与壳体61分离。

最后调节板31、压板34以及顶推板42由各自的驱动件进行复位，准备下一次顶推。被顶推分离的壳体61、芯体62由输送带2继续向下一工位输送。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池壳芯分离顶推机，包括机架(1)以及设置在机架(1)上的输送带(2)，其特征在于：还包括对齐压紧机构(3)以及顶推机构(4)，其中，

所述的对齐压紧机构(3)包括对齐组件以及压紧组件，该对齐组件从电池壳芯的两侧进行挤压并调节电池壳芯的姿态，压紧组件从电池壳芯的顶部进行挤压限位；

所述的顶推机构(4)位于对齐压紧机构(3)的侧面，对限位后电池壳芯的芯体(62)进行顶推。

2.根据权利要求1所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的对齐组件包括相对设置的调节板(31)，该调节板(31)连接有第一驱动件(32)和第二驱动件(33)，其中，所述的第一驱动件(32)驱动两个调节板(31)的上下移动，第二驱动件(33)驱动两个调节板(31)的水平移动。

3.根据权利要求2所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的压紧组件包括压板(34)以及驱动该压板(34)上下移动的驱动件，其中，所述压板(34)的底部开设有避让槽(341)，该避让槽(341)的两侧为接触部(342)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的顶推机构(4)包括顶推支架(41)以及设置在该顶推机架(41)上的顶推板(42)，所述的顶推板(42)连接第三驱动件(43)，该第三驱动件(43)驱动顶推板(42)的水平移动。

5.根据权利要求4所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的顶推板(42)包括上推板(421)和下推板(422)，其中，所述的上推板(421)连接有第四驱动件(44)，该第四驱动件(44)驱动上推板(421)进行上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述上推板(421)的端部从上至下开设有多个槽口(423)，且该槽口(423)的开设深度大于电池壳芯的长度，开设高度大于壳体(61)顶壁的厚度。

7.根据权利要求6所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的顶推支架(41)上滑动安装有连接块(45)，第四驱动件(44)以及下推板(422)均与该连接块(45)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的对齐压紧机构(3)还包括支撑架(35)，该支撑架(35)上设有支撑板(36)，其中，所述的支撑板(36)与调节板(31)之间通过第一导向杆(37)相连接，支撑板(36)与压板(34)之间通过第二导向杆(38)相连接。

9.根据权利要求4所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的机架(1)上还设有测高机构(5)，该测高机构(5)包括测距仪(51)以及测高板(52)，其中，所述的测距仪(51)位于测高板(52)的上方，该测高板(52)连接有第五驱动件(53)。

10.根据权利要求9所述的一种电池壳芯分离顶推机，其特征在于：所述的测高机构(5)还包括测高机架(54)以及设置在该测高机架(54)上的连接板(55)，其中，所述的测距仪(51)、第五驱动件(53)均设置在该连接板(55)上，且测高板(52)与连接板(55)之间通过第三导向杆(56)相连接。

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