CN117139328B - 一种电芯拆解方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电芯拆解方法及装置，涉及电池拆解工艺领域，其包括步骤一：向电芯的收尾隔膜末层与相邻层之间吹气，以消除电芯的所述收尾隔膜末层与所述相邻层间的应力，所述收尾隔膜末层为电芯的最外层的隔膜，所述相邻层为与所述收尾隔膜末层相邻的一层隔膜；步骤二：吸附所述收尾隔膜末层，并沿远离所述相邻层方向移动所述收尾隔膜末层，使所述收尾隔膜末层与相邻层的间隙变大；步骤三：切割所述收尾隔膜末层，获得与收尾隔膜开口端分离的隔膜起头，所述收尾隔膜开口端为隔膜粘接有胶带的末端。本申请通过切割收尾隔膜末层，获取到自由的隔膜起头，具有减少拆解时对电芯损坏的效果。

Description

一种电芯拆解方法及装置
技术领域
本申请涉及电池拆解工艺领域，尤其是涉及一种电芯拆解方法及装置。
背景技术
目前锂电池的应用量增加，未经处理的废旧锂离子电池进入环境中后，正极材料中包含的金属离子、负极材料碳粉尘、电解质中的强碱和重金属子，均能对环境产生影响，甚至造成重金属污染。锂电池集中回收，有助于变废为宝，减少废旧锂电池对环境的污染，减少金属的过度消耗。
锂电池集中回收后，需要对电池进行拆解，便于后续对电池各部分同一处理。电池拆解时需要将外壳、隔膜、正极片以及负极片拆分后分别进行处理。
现有的电芯从外壳中取出后，电芯外侧包裹有隔膜，隔膜的末端使用胶带固定。
由于隔膜、正极片以及负极片厚度薄，较为脆弱，直接撕除胶带，会出现对隔膜、正极片以及负极片损坏的情况。
发明内容
本申请提供一种电芯拆解方法及装置，能减少拆解时对电芯的损坏。
本申请提供了一种电芯拆解方法，包括步骤一：向电芯的收尾隔膜末层与相邻层之间吹气，以消除电芯的收尾隔膜末层与相邻层间的应力，收尾隔膜末层为电芯的最外层的隔膜，相邻层为与收尾隔膜末层相邻的一层隔膜；步骤二：吸附收尾隔膜末层，并沿远离相邻层方向移动收尾隔膜末层，使收尾隔膜末层与相邻层的间隙变大；步骤三：切割收尾隔膜末层，获得与收尾隔膜开口端分离的隔膜起头，收尾隔膜开口端为隔膜粘接有胶带的末端。
在上述技术方案中，对电芯吹气消除收尾隔膜末层与相邻层间的应力，能使后续吸附收尾隔膜末层时，仅吸附收尾隔膜末层；吸附并移动收尾隔膜末层后，收尾隔膜末层与相邻层之间的间隙进一步变大；切割时，能仅切割收尾隔膜末层，从而获取到自由的隔膜起头，便于后续夹持隔膜起头进行电芯拆解的操作。
通过避开带有胶带的收尾隔膜开口端，能避免去除电芯上的胶带时对隔膜以及极片造成损伤。
本申请还提供了一种电芯拆解装置，包括吹气组件、吸附组件以及切割组件；其中，吹气组件用于朝向电芯吹气，以消除电芯的收尾隔膜末层与相邻层间的应力，收尾隔膜末层为电芯的最外层的隔膜，相邻层为与收尾隔膜末层相邻的一层隔膜；吸附组件用于吸附并移动消除了与相邻层间应力的收尾隔膜末层，使收尾隔膜末层与相邻层的间隙增大；切割组件用于切割与相邻层的间隙增大后的收尾隔膜末层，获得与收尾隔膜开口端分离的隔膜起头。
在上述技术方案中，通过对收尾隔膜末层切割，获取到自由的隔膜起头避开了带有胶带的收尾隔膜开口端，能避免去除电芯上的胶带时对隔膜以及极片造成损伤。
附图说明
图1是一种实施例中待切割电芯的结构示意图；
图2是一种实施例中隔膜起头翻转后的电芯的结构示意图；
图3是一种实施例中吹气组件、吸附组件、切割组件以及吹膜组件相对电芯的结构示意图；
图4是一种实施例中显示电芯中隔膜形状的结构示意图。
1、电芯；11、收尾隔膜开口端；12、隔膜起头；13、极耳；14、收尾隔膜末层；15、相邻层；2、胶带；3、吹气组件；4、吸附组件；41、粘接件；42、夹爪；5、切割组件。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请实施例公开一种电芯拆解方法，本实施例以待拆解的电芯为方形电芯为例进行说明，方形电芯包括隔膜以及极片，极片包括正极片以及负极片，隔膜位于正极片与负极片之间，电芯中各层的堆叠顺序一般为隔膜、正极片、隔膜、负极片、隔膜，保持正极片与负极片之间的绝缘。
电芯包括叠片式电芯以及卷绕式电芯，电芯生产时，不论是叠片式电芯叠片完成后，还是卷绕式电芯卷绕完成后，隔膜会继续围绕电芯卷绕，卷绕的圈数至少为1.5圈，继续卷绕在电芯外的隔膜也称为收尾隔膜，之后再使用胶带将隔膜的末端固定在电芯上。电芯外侧的隔膜有保护电芯的作用，当电芯放置在外壳后，电芯外侧的隔膜还能保持电芯与外壳之间的绝缘。
一般情况下，电芯外层包裹有至少两层隔膜，电芯从外壳中取出时，外层的两层隔膜之间相互贴合，且最外层隔膜的末端使用胶带粘接固定。直接撕除胶带时，由于隔膜及极片较薄，容易出现隔膜、极片损坏的情况发生。本实施例中以一种叠片式电芯为例进行说明。
参照图1，本实施例公开了一种电芯拆解方法，包括：
步骤一：朝向电芯的收尾隔膜末层14与相邻层15之间吹气，消除电芯1的收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力，收尾隔膜末层14为电芯的最外层的隔膜，相邻层15为与收尾隔膜末层14相邻的一层隔膜。
步骤二：吸附收尾隔膜末层14，并沿远离相邻层15方向移动收尾隔膜末层14，使收尾隔膜末层14与相邻层15的间隙变大。
步骤三：切割收尾隔膜末层14，获得与收尾隔膜开口端11分离的隔膜起头12，收尾隔膜开口端11为隔膜粘接有胶带2的末端。
具体的，参照图4，示意了电芯中的隔膜形状，电芯的最外层隔膜为收尾隔膜末层14，与收尾隔膜末层14相邻的一层隔膜为相邻层15。隔膜的末端使用胶带2固定在电芯上。附图中，为便于显示收尾隔膜开口端11，将胶带2与隔膜分离。
步骤一中，将电芯1放置到设定工位后，朝向电芯1吹气，消除电芯1的收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力。
收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力为两层隔膜相互贴合时，两层隔膜之间具有的吸附作用力，在收尾隔膜末层14移动时吸附作用力会吸附着相邻层15同步移动。
消除收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力的方式为向收尾隔膜末层14与相邻层15间吹入空气，使收尾隔膜末层14与相邻层15相互分离。
现有技术中，若未对收尾隔膜末层14与相邻层15间吹气，对收尾隔膜末层14处理时，相邻层15会随收尾隔膜末层14同步移动。对收尾隔膜末层14与相邻层15间吹气，能方便后续对收尾隔膜末层14进行单独处理。
需要说明的是，本实施例中，朝向电芯吹气的方向为第一方向，第一方向为以收尾隔膜开口端11为起点，且沿展开后的隔膜的长度方向延伸的方向，第一方向在附图中使用X方向表示。
在其它一实施例中，对电芯吹气消除收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力时，朝向电芯的设置有极耳13的端部吹气，气流方向与第一方向垂直。
参照图3，步骤二，吸附收尾隔膜末层14，并沿远离相邻层15方向移动收尾隔膜末层14，使收尾隔膜末层14与相邻层15的间隙变大。
示例性的，使用粘接件41与收尾隔膜末层14粘接后，粘接件41移动至设定位置，粘接件41移动带动收尾隔膜末层14移动并保持固定，使收尾隔膜末层14与相邻层15的间隙变大并保持间隙。可选的，吸附方式可采用现有的吸附方式。附图2中，使用点画线框示意了在电芯1的收尾隔膜末层14上的吸附位置。
需要说明的是，收尾隔膜末层14与相邻层15分开后，二者之间形成拱形空间。
步骤三：切割收尾隔膜末层14，获得与收尾隔膜开口端11分离的隔膜起头12，收尾隔膜开口端11为隔膜粘接有胶带2的末端。
示例性的，对收尾隔膜末层14切割，切割位置避让收尾隔膜末层14被吸附的位置，收尾隔膜末层14开口端仍与隔膜通过胶带2粘接固定，切割后形成的隔膜起头12为隔膜新的末端。附图中，使用虚线条示意了切割缝的在电芯1的收尾隔膜末层14上的位置。
后续拆解操作中，夹持并拉动隔膜起头12，实现隔膜以及极片的分离。
通过切割收尾隔膜末层14形成隔膜起头12，避免对胶带2与收尾隔膜开口端11进行拆解，从而减少胶带2拆解时损坏隔膜、极片的情况发生。
参照图1，作为一个可选方案，沿隔膜宽度方向对收尾隔膜末层14切割。
参照图1，作为一个可选方案，对收尾隔膜末层14切割的位置位于收尾隔膜末层14远离收尾隔膜开口端11的一端。
对收尾隔膜末层14切割的位置为收尾隔膜末层14沿第一方向远离收尾隔膜开口端11的一端，图4中用虚线示意了切缝的位置。
切割位置远离收尾隔膜开口端11，减少收尾隔膜开口端11上的胶带2对切割的影响，切割隔膜相对于切割隔膜以及胶带2，更加易于切割，对刀具要求更低，磨损小。
进一步的，切割位置靠近粘接件41吸附收尾隔膜末层14的位置。距离吸附位置越近，收尾隔膜与相邻层15之间的间隙相对越大，切割隔膜时，越不容易切割到相邻层15。
参照图1，作为一个可选方案，吸附收尾隔膜末层14的位置位于收尾隔膜末层14沿隔膜长度方向的中部。
具体的，吸附收尾隔膜末层14时，吸附的位置位于收尾隔膜末层14沿第一方向的中间位置。
收尾隔膜厚度薄，具有一定延展性；收尾隔膜末层14中，在沿第一方向的中间位置处能允许产生的变形最大，吸附收尾隔膜末层14的中间位置，能使收尾隔膜末层14与相邻层15之间的间隙相对较大，有助于避免切割收尾隔膜末层14时对相邻层15的切割。
参照图1，作为一个可选方案，从收尾隔膜开口端11为起始端沿隔膜展开后的长度方向吹气，以消除收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力。
具体的，沿第一方向朝向电芯1吹气，部分气体进入收尾隔膜末层14与相邻层15之间。
由于从收尾隔膜开口端11为起始端沿第一方向朝向电芯1吹气的工序在对电芯1的极耳13切割的工序后，极耳13切割时会在极耳13处残留碎屑，沿第一方向吹气，能将碎屑吹离电芯1，避免了碎屑进入电芯1内造成混料的风险。
从收尾隔膜开口端11为起始端沿第一方向朝向电芯1吹气，由于电芯1在收尾隔膜开口端11具有开口，空气能够精准的送入收尾隔膜末层14和相邻层15之间，消除收尾隔膜末层14和相邻层15之间的应力，使收尾隔膜末层14和相邻层15出现间隙。
参照图2，作为一个可选方案，电芯拆解方法还包括步骤四：对隔膜起头12吹气至隔膜起头12翻转远离电芯1。
具体的，步骤三完成后，隔膜起头12为自由状态，进行步骤四的操作，对隔膜起头12吹气，吹气方向为从收尾隔膜开口端11朝向隔膜起头12，隔膜起头12移动并翻转后，隔膜起头12远离电芯1，便于后续拆解过程中对隔膜起头12进行夹持操作。
参照图3，本申请还公开了一种电芯拆解装置，其特征在于，包括吹气组件3、吸附组件4以及切割组件5。
吹气组件3用于朝向电芯1吹气，以消除电芯1的收尾隔膜末层14与相邻层15间的应力。
吸附组件4用于吸附并移动消除了与相邻层15间应力的收尾隔膜末层14，使收尾隔膜末层14与相邻层15的间隙增大。
切割组件5用于切割与相邻层15的间隙增大后的收尾隔膜末层14，获得与收尾隔膜开口端11分离的隔膜起头12。
具体的，吹气组件3沿第一方向朝向电芯1吹气，示例性的，吹气组件3包括气嘴，气嘴设置在电芯1设置有隔膜起头12的一端，气嘴朝向电芯1吹气。可选的，吹气组件3包括风机。
吸附组件4吸附收尾隔膜末层14，并带动收尾隔膜末层14沿厚度方向远离相邻层15移动，使收尾隔膜末层14与相邻层15之间出现间隙。
示例性的，吸附组件4包括一组夹爪42以及粘接件41，一组夹爪42夹持粘接件41的两端，一组夹爪42带动粘接件41移动与收尾隔膜末层14粘接后，驱动粘接件41远离电芯1移动，粘接件41带着收尾隔膜末层14同步移动与相邻层15分离。可选的，吸附组件4包括吸嘴，吸嘴与收尾隔膜末层14接触并吸附收尾隔膜末层14。
切割组件5沿隔膜宽度方向切割收尾隔膜末层14形成隔膜起头12。示例性的，切割组件5包括切刀以及直线驱动件，直线驱动件驱动切刀沿隔膜宽度方向往复移动。
当吸附组件4吸附收尾隔膜末层14与相邻层15分离后，直线驱动件驱动切刀移动，切刀切割收尾隔膜末层14，得到隔膜起头12。
作为一个可选方案，电芯拆解装置还包括吹膜组件，吹膜组件对隔膜起头12吹气至隔膜起头12翻转远离电芯1。
具体的，吹膜组件沿第一方向吹气，隔膜起头12沿第一方向移动并翻转与电芯1分离。示例性的，吹膜组件包括气嘴，气嘴设置在收尾隔膜开口端11，气嘴朝向隔膜起头12吹气。可选的，吹膜组件包括风机。吹膜组件在附图中未显示。
切割组件5对收尾隔膜末层14切割完成后，吹膜组件吹动隔膜起头12远离电芯1；相对于隔膜起头12与相邻层15接触时，夹持件不易夹持隔膜起头12，远离电芯1的隔膜起头12便于使用夹持件夹持隔膜起头12进行后续拆解操作。
需要说明的是，本实施例中，吹膜组件与吹气组件3为不同的吹气组件，在其它一实施例中，吹膜组件与吹气组件3可以为同一吹气组件。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电芯拆解方法，其特征在于，包括：
步骤一：向电芯的收尾隔膜末层与相邻层之间吹气，以消除电芯的所述收尾隔膜末层与所述相邻层间的应力，所述收尾隔膜末层为电芯的最外层的隔膜，所述相邻层为与所述收尾隔膜末层相邻的一层隔膜；
步骤二：吸附所述收尾隔膜末层，并沿远离所述相邻层方向移动所述收尾隔膜末层，使所述收尾隔膜末层与所述相邻层的间隙变大；
步骤三：切割所述收尾隔膜末层，获得与收尾隔膜开口端分离的隔膜起头，所述收尾隔膜开口端为隔膜粘接有胶带的末端。
2.根据权利要求1所述的电芯拆解方法，其特征在于，沿处于展开状态的隔膜的宽度方向切割所述收尾隔膜末层。
3.根据权利要求1所述的电芯拆解方法，其特征在于，切割所述收尾隔膜末层的位置位于所述收尾隔膜末层远离所述收尾隔膜开口端的一端。
4.根据权利要求1所述的电芯拆解方法，其特征在于，吸附所述收尾隔膜末层的位置位于所述收尾隔膜末层沿隔膜长度方向的中部。
5.根据权利要求1所述的电芯拆解方法，其特征在于，从所述收尾隔膜开口端为起始端沿所述隔膜展开后的长度方向吹气，以消除所述收尾隔膜末层与所述相邻层间的应力。
6.根据权利要求1至5中任一所述的电芯拆解方法，其特征在于，还包括步骤四：对所述隔膜起头吹气至所述隔膜起头翻转远离所述电芯。
7.一种电芯拆解装置，其特征在于，包括吹气组件、吸附组件以及切割组件；其中，
所述吹气组件用于朝向所述电芯吹气，以消除电芯的收尾隔膜末层与相邻层间的应力，所述收尾隔膜末层为电芯的最外层的隔膜，所述相邻层为与所述收尾隔膜末层相邻的一层隔膜；
所述吸附组件用于吸附并移动消除了与所述相邻层间应力的所述收尾隔膜末层，使所述收尾隔膜末层与相邻层的间隙增大；
所述切割组件用于切割与相邻层的间隙增大后的所述收尾隔膜末层，获得与收尾隔膜开口端分离的隔膜起头，所述收尾隔膜开口端为隔膜粘接有胶带的末端。
8.根据权利要求7所述的电芯拆解装置，其特征在于，还包括吹膜组件，所述吹膜组件用于对所述隔膜起头吹气至所述隔膜起头翻转远离所述电芯。
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