CN116315239A - 一种锂电池线性热导式拆解装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池线性热导式拆解装置及方法，涉及锂电池回收拆解技术领域。本发明中：切割装置配置有切割片，电池箱的箱底板经切割片切割后形成切割槽。高位安装平台底侧配置有一个第一气管件、多个第二气管件，第一气管件的输出轴杆朝下且其输出轴杆下侧端固定安装有升降平台。升降平台底侧配置有加热框件，加热框件的每个边板位置都配置有多个均匀分布的加热片。负压组件配置有朝向箱底板的负压吸盘。其中，第一气管件配置有第一气压传感模块，第二气管件配置有第二气压传感模块。本发明能够对锂电池箱进行无损化的初步拆解，便于拆解操作人员观察锂电池箱内部元件情况，便于后续无损化完全拆解锂电池箱。

Description

一种锂电池线性热导式拆解装置及方法

技术领域

本发明涉及锂电池回收拆解技术领域，尤其涉及一种锂电池线性热导式拆解装置及方法。

背景技术

伴随新能源产业的高速发展，大量废旧锂电池需要进行二次回收梯次利用，而许多电池箱的封装时封装口大多通过卡扣、强力胶体进行封装，回收拆解时，通过“暴力”拆解很多时候会损伤到锂电池箱内的组件，导致回收效益降低。而直接对锂电池箱进行切割是现有对锂电池箱进行拆解的主要方式，对锂电池箱进行直接切割，虽然一定程度上避免了“暴力”拆解对锂电池箱内部组件的破坏程度，但由于无法直接观察到锂电池内部元件的情况，也难免对锂电池箱内部元件产生不可避免的损伤。因此，对锂电池箱进行初步的拆解，观察锂电池箱内部元件情况，为后续无损化完全拆解锂电池箱提供便利，成为锂电池回收拆解过程中需要重视的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池线性热导式拆解装置及方法，从而完成了锂电池箱的初步拆解，便于拆解操作人员观察锂电池箱内部元件情况，便于后续无损化完全拆解锂电池箱。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种锂电池线性热导式拆解装置，拆解装置包括用于定点传动电池箱的传导机构，电池箱倒置于传导机构上，传导机构配置有多个支撑结构，每个支撑结构都配置有导向结构，传导机构上方配置有横向切割机构、位于横向切割机构下游位置处的纵向切割机构、位于纵向切割机构下游的高位安装平台。纵向切割机构独立配置有切割推进机构，横向切割机构、纵向切割机构都配置有一组切割装置，切割装置配置有切割片，电池箱的箱底板经切割片切割后形成切割槽。高位安装平台底侧配置有一个第一气管件、多个第二气管件，第一气管件的输出轴杆朝下且其输出轴杆下侧端固定安装有升降平台。升降平台底侧配置有加热框件，加热框件的每个边板位置都配置有多个均匀分布的加热片，加热片下移插入箱底板的切割槽位置处。第二气管件的输出轴杆朝下且其输出轴杆下侧端固定安装有活动穿过升降平台的负压组件，负压组件配置有朝向箱底板的负压吸盘。其中，第一气管件配置有第一气压传感模块，第二气管件配置有第二气压传感模块。

作为本发明拆解装置的优选技术方案：横向切割机构、纵向切割机构与传导机构之间的竖向距离与电池箱的高度尺寸相配合。

作为本发明拆解装置的优选技术方案：第一气管件位于高位安装平台底侧的中间位置，第二气管件位于高位安装平台底侧的边角位置。

作为本发明拆解装置的优选技术方案：横向切割机构上游侧配置有前位光电探头，横向切割机构下游侧配置有后位光电探头。

作为本发明拆解装置的优选技术方案：切割槽的竖直截面为“V”形，加热片底侧端竖直截面为“V”形尖端状，加热片的竖直长度尺寸与切割槽的槽深尺寸相配合。

作为本发明拆解装置的优选技术方案：设切割槽竖直截面开口的最大宽度为

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作为本发明拆解装置的优选技术方案：升降平台开设有多个竖向通槽，负压组件活动穿过竖向通槽。

本发明提供一种锂电池线性热导式拆解方法，包括的环节内容如下：

环节一.交叉切割：传导机构匀速带动倒置的电池箱前进，横向切割机构先完成箱底板沿着传导机构方向上的切割槽切割过程，然后切割推进机构、纵向切割机构完成箱底板纵向方向上的切割槽切割过程。

环节二.加热预定位：传导机构继续带动倒置的电池箱前进至升降平台正下方，向第一气管件内线性充入气体，升降平台、加热框件、加热片下移，直至第一气压传感模块传感监测到第一气管件内气压大于控制系统预设的第一气压参考值。

环节三.负压定位：向第二气管件内线性充入气体，负压组件、负压吸盘下移，直至第二气压传感模块传感监测到第二气管件内气压大于控制系统预设的第二气压参考值。

环节四.吸盘吸附：完成环节三后，负压组件驱动负压吸盘吸附在箱底板表面。

环节五.负压上拉：抽离第二气管件中的气体，第二气管件内气压降低至第三气压参考值时，停止对第二气管件抽气并锁定第二气管件内的气体量。

环节六.底板加热分离：插入切割槽内的加热片开始加热，当所有第二气管件上的第二气压传感模块都传感检测到气压升高至第四气压参考值时，抽离第一气管件中的气体，直至第一气管件内气压降低至第五气压参考值，加热片抽离出原本切割槽位置，加热片停止加热。

其中，设标准大气压为

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与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过横向切割机构、纵向切割机构对倒置锂电池箱的箱底板进行初步的预切割，形成矩形状的切割槽后，通过第一气管件驱控升降平台带动加热片对切割槽位置进行热处理，同时利用第二气管件保持对切割槽内围壳体的向上负压牵引状态，在第一时间将能够与电池箱完全脱离的壳体部分向上“拔出”，从而完成了锂电池箱的初步拆解，便于拆解操作人员观察锂电池箱内部元件情况，便于后续无损化完全拆解锂电池箱。

2.本发明通过切割片对电池箱箱底板进行预切割，形成切割槽后，便于加热片加热区域深入箱底板壳体“深层”区域，减少加热热量的“外逸”部分，提高了对切割槽位置的“热”切割分离效能。

附图说明

图1为本发明中传导机构、切割机构、加热机构的分布位置示意图。

图2为本发明中纵向切割机构与电池箱的切割配合示意图。

图3为本发明中加热部分、吸盘吸附部分位于电池箱上侧时的示意图。

图4为本发明中加热片在加热框件其中一侧板上的分布示意图。

图5为本发明中加热片在加热框件的分布示意图。

图6为本发明中加热部分、吸盘吸附部分与电池箱的配合示意图。

图7为本发明中第二气管件负压带动箱底板切割槽范围内壳体上升的示意图。

其中：1-传导机构，101-支撑结构，102-导向结构；2-电池箱，201-箱底板，202-切割槽；3-横向切割机构，301-前位光电探头，302-后位光电探头；4-纵向切割机构；5-切割推进机构；6-切割装置，601-切割片；7-高位安装平台；8-第一气管件；9-升降平台，901-竖向通槽；10-加热框件，1001-加热片；11-第二气管件；12-负压组件；13-负压吸盘；14-第一气压传感模块；15-第二气压传感模块。

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、本发明涉及一种锂电池线性热导式拆解装置，其主要的结构内容如下：

请参阅图1，传导机构1带动电池箱2进行匀速移动，也可以在定点位置停下，传导机构1上方配置有横向切割机构3、纵向切割机构4、高位安装平台7，纵向切割机构4位于横向切割机构3下游位置处，高位安装平台7位于纵向切割机构4下游位置处。前位光电探头301安装在横向切割机构3上游侧，后位光电探头302安装在横向切割机构3下游侧。

请参阅图1、图2，切割推进机构5的输出轴杆侧端固定连接着纵向切割机构4，横向切割机构3、纵向切割机构4都配置有一组切割装置6，切割装置6驱动切割片601高速旋转，经切割片601切割后，电池箱2的箱底板201就形成切割槽202。其中，横向切割机构3的位置是固定的，当传导机构带动电池箱2匀速移动过程中，前位光电探头301传感检测到电池箱2进入横向切割机构3的切割范围时，横向切割机构3的切割装置启动，切割片601对匀速移动的电池箱2朝上的箱底板201进行缝隙切割，后位光电探头302检测到电池箱2完全脱离横向切割机构3的切割范围后，横向切割机构3的切割装置6停止切割，同时传导机构1停止移动，倒置的电池箱2到达纵向切割机构4切割区域，纵向切割机构4启动，切割推进机构5推动纵向切割机构4移动，对电池箱2的箱底板201进行纵向切割。电池箱2是倒放在传导机构上，可以事先对电池箱2的箱底板201进行预清洁，保证后续的吸附。

请参阅图3，传导机构1配置有多个支撑结构101，每个支撑结构101都配置有导向结构102。高位安装平台7底侧配置有一个第一气管件8、多个第二气管件11，第一气管件8的输出轴杆朝下设置，第一气管件8的输出轴杆下侧端固定安装有升降平台9。

升降平台9底侧边缘位置安装了加热框件10，加热框件10上安装了加热片1001，加热片1001下移插入箱底板201的切割槽202位置处。

第二气管件11的输出轴杆朝下设置，第二气管件11的输出轴杆下侧端固定安装有负压组件12，升降平台9开设有多个竖向通槽901，负压组件12活动穿过竖向通槽901，负压组件12配置有朝向箱底板201的负压吸盘13，负压组件12输出端连接固定连管1201，负压吸盘13与固定连管1201连接。

请参阅图4、图5，加热框件10的每个边板位置都配置有多个均匀分布的加热片1001，加热片1001进行加热时，会对周围释放热量，对周围塑料的融化程度呈环状传递，因此，相邻加热片1001之间留有一定间距，能够减少加热电阻的投入，适当减少电能消耗，也能保证加热效果。

请参阅图3、图6、图7，第一气管件8配置有第一气压传感模块14，第二气管件11配置有第二气压传感模块15。第一气管件8位于高位安装平台7底侧的中间位置，第二气管件11位于高位安装平台7底侧的边角位置。

从竖直截面上看，切割槽202为“V”形，加热片1001底侧端也为“V”（类似于尖端状），加热片1001的竖直长度尺寸与切割槽202的槽深尺寸相配合，加热片1001可以仅仅将其尖端状部位设置为加热区，也可以设置一段长度的加热区。另外，加热片1001截面竖直截面的最大宽度小于切割槽202竖直截面开口，例如切割槽202竖直截面开口的最大宽度为

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。在对箱底板201进行切割时，切割的深度尺寸较小，一般不大于常见电池箱2塑料壳体的壁厚，例如一般电池箱2壁厚不低于5mm，进行切割深度设计时，将切割深度设置为3mm即可，剩余未切割掉的部分可以在热熔到一定程度时（无需等到完全热熔），通过第二气管件11的负压力上提负压吸盘13吸附住的箱底板201部分，“强行”打开电池箱2底部壳体部分，便于后续操作人员观察内部情况后，对电池箱2进行后续拆解，避免一开始就强制破坏了内部的组件。

实施例二、本发明涉及一种锂电池线性热导式拆解方法，主要包括以下内容：

首先，传导机构1匀速带动倒置的电池箱2前进，横向切割机构3先完成箱底板201沿着传导机构1方向上的切割槽202切割过程，然后切割推进机构5、纵向切割机构4完成箱底板201纵向方向上的切割槽202切割过程。

然后，传导机构1继续带动倒置的电池箱2前进至升降平台9正下方，向第一气管件8内线性充入气体，升降平台9、加热框件10、加热片1001下移，直至第一气压传感模块14传感监测到第一气管件8内气压大于控制系统预设的第一气压参考值。其中，加热片1001插入切割槽202后，再继续充入气体，第一气管件8内的气压就会急剧上升，第一气压参考值也就是事先设定好的一个标准值，第一气管件8内气压大于第一气压参考值时，说明加热片1001已经完全插入切割槽202内，并对切割槽202产生了一定的挤压，加热时也使得热量能够较好的进行传递。

然后，向第二气管件11内线性充入气体，负压组件12、负压吸盘13下移，直至第二气压传感模块15传感监测到第二气管件11内气压大于控制系统预设的第二气压参考值。负压吸盘13与箱底板201接触后，继续向第二气管件11充入气体，第二气管件11内的气压就会急剧上升，第二气压参考值同样也是事先设定好的一个标准值，第二气管件11内的气压大于第二气压参考值时，说明负压吸盘13已经与箱底板201完全接触。

完成上述过程后，负压组件12驱动负压吸盘13吸附在箱底板201表面。

然后，抽离第二气管件11中的气体，第二气管件11内气压降低至第三气压参考值时，停止对第二气管件11抽气并锁定第二气管件11内的气体量。其中，第三气压参考值同样也是事先设定好的一个标准值，第二气管件11内的气压小于第三气压参考值时，就完成了上提负压吸盘13的“反向”预作用力的布置，此时，负压吸盘13完成吸附在箱底板201表面。

最后，插入切割槽202内的加热片1001开始加热（切割槽202底部位置的壳体由固态逐渐变软，加热片1001受到第一气管件8“后加压”的作用，继续向下移动，对箱底板201壳体进行深入的加热），当所有第二气管件11上的第二气压传感模块15都传感检测到气压升高至第四气压参考值时，抽离第一气管件8中的气体，直至第一气管件8内气压降低至第五气压参考值，加热片1001抽离出原本切割槽202位置，加热片1001停止加热。

其中，第四气压参考值也是事先设定好的一个标准值，第二气管件11内的气压由第三气压参考值升高至第四气压参考值时，说明负压组件12、负压吸盘13、切割槽202范围内的箱底板201壳体部分已经上提（如图7），第二气管件11内原本的低气压逐渐升高。

其中，第五气压参考值也是事先设定好的一个标准值，第一气管件8内气压降低到第五气压参考值时，第一气管件8内产生负压，将升降平台9、加热框件10、加热片1001上提。

其中，第一气压参考值大于标准大气压值，第五气压参考值小于标准大气压值。第二气压参考值大于标准大气压值，第四气压参考值小于标准大气压值，第三气压参考值小于第四气压参考值。

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 (9)

1.一种锂电池线性热导式拆解装置，拆解装置包括用于定点传动电池箱（2）的传导机构（1），电池箱（2）倒置于传导机构（1）上，传导机构（1）配置有多个支撑结构（101），每个支撑结构（101）都配置有导向结构（102），其特征在于：

所述传导机构（1）上方配置有横向切割机构（3）、位于横向切割机构（3）下游位置处的纵向切割机构（4）、位于纵向切割机构（4）下游的高位安装平台（7）；

所述纵向切割机构（4）独立配置有切割推进机构（5），所述横向切割机构（3）、纵向切割机构（4）都配置有一组切割装置（6），所述切割装置（6）配置有切割片（601），所述电池箱（2）的箱底板（201）经切割片（601）切割后形成切割槽（202）；

所述高位安装平台（7）底侧配置有一个第一气管件（8）、多个第二气管件（11），所述第一气管件（8）的输出轴杆朝下且其输出轴杆下侧端固定安装有升降平台（9）；

所述升降平台（9）底侧配置有加热框件（10），所述加热框件（10）的每个边板位置都配置有多个均匀分布的加热片（1001），所述加热片（1001）下移插入箱底板（201）的切割槽（202）位置处；

所述第二气管件（11）的输出轴杆朝下且其输出轴杆下侧端固定安装有活动穿过升降平台（9）的负压组件（12），所述负压组件（12）配置有朝向箱底板（201）的负压吸盘（13）；

其中，所述第一气管件（8）配置有第一气压传感模块（14），所述第二气管件（11）配置有第二气压传感模块（15）。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

所述横向切割机构（3）、纵向切割机构（4）与传导机构（1）之间的竖向距离与电池箱（2）的高度尺寸相配合。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

所述第一气管件（8）位于高位安装平台（7）底侧的中间位置，所述第二气管件（11）位于高位安装平台（7）底侧的边角位置。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

所述横向切割机构（3）上游侧配置有前位光电探头（301），所述横向切割机构（3）下游侧配置有后位光电探头（302）。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

所述切割槽（202）的竖直截面为“V”形，所述加热片（1001）底侧端竖直截面为“V”形尖端状，所述加热片（1001）的竖直长度尺寸与切割槽（202）的槽深尺寸相配合。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

设切割槽（202）竖直截面开口的最大宽度为

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7.根据权利要求1所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，其特征在于：

所述升降平台（9）开设有多个竖向通槽（901），所述负压组件（12）活动穿过竖向通槽（901）。

8.一种锂电池线性热导式拆解方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的一种锂电池线性热导式拆解装置，包括以下环节内容：

环节一，交叉切割

传导机构（1）匀速带动倒置的电池箱（2）前进，横向切割机构（3）先完成箱底板（201）沿着传导机构（1）方向上的切割槽（202）切割过程，然后切割推进机构（5）、纵向切割机构（4）完成箱底板（201）纵向方向上的切割槽（202）切割过程；

环节二，加热预定位

传导机构（1）继续带动倒置的电池箱（2）前进至升降平台（9）正下方，向第一气管件（8）内线性充入气体，升降平台（9）、加热框件（10）、加热片（1001）下移，直至第一气压传感模块（14）传感监测到第一气管件（8）内气压大于控制系统预设的第一气压参考值；

环节三，负压定位

向第二气管件（11）内线性充入气体，负压组件（12）、负压吸盘（13）下移，直至第二气压传感模块（15）传感监测到第二气管件（11）内气压大于控制系统预设的第二气压参考值；

环节四，吸盘吸附

完成环节三后，负压组件（12）驱动负压吸盘（13）吸附在箱底板（201）表面；

环节五，负压上拉

抽离第二气管件（11）中的气体，第二气管件（11）内气压降低至第三气压参考值时，停止对第二气管件（11）抽气并锁定第二气管件（11）内的气体量；

环节六，底板加热分离

插入切割槽（202）内的加热片（1001）开始加热，当所有第二气管件（11）上的第二气压传感模块（15）都传感检测到气压升高至第四气压参考值时，抽离第一气管件（8）中的气体，直至第一气管件（8）内气压降低至第五气压参考值，加热片（1001）抽离出原本切割槽（202）位置，加热片（1001）停止加热。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池线性热导式拆解方法，其特征在于：

设标准大气压为

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