CN117525662A - 一种梯次锂电池回收热切割处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梯次锂电池回收热切割处理设备及方法，涉及梯次锂电池回收设备技术领域，包括L型的机架和设置在机架上的进料架、出料架、U型架以及旋转送料机构，所述进料架安装在机架的顶面较高的一侧，所述出料架安装在机架顶面较低的一侧，所述旋转送料机构安装在进料架与出料架之间，旋转送料机构的两侧分别安装有第一电机和第二电机，所述U型架安装在旋转送料机构的正上方，U型架的顶面中部安装有控制器，U型架的底面中部安装有切割组件。本发明能实现锂电池处于不同位置时抖动，将切割后的锂电池外壳从锂电池表面抖动掉，无需人工操作即可自动实现锂电池与外壳的切割拆解，切割拆解更方便，提高了锂电池回收的切割效率。

Description

一种梯次锂电池回收热切割处理设备及方法

技术领域

本发明涉及梯次锂电池回收技术领域，尤其涉及一种梯次锂电池回收热切割处理设备及方法。

背景技术

梯次锂电池是一种特殊类型的锂离子电池，它具有多个不同电压的电池单体，这些单体可以按照不同的电压等级进行组合，从而形成不同的电压和容量组合，梯次锂电池中含有大量的有价值的金属和化学物质，例如锂、钴、镍等，这些材料可以通过回收再利用，在梯次锂电池回收时，往往需要拆开电池外壳，分离电池内芯和电解液后才能对废料进行回收利用，因此在分离电池外壳时，为了减少人工操作强度，往往需要使用的切割设备。

目前对锂电池外壳的切割，普遍采用热切割的方式，如采用激光切割的申请公布号为CN115312898A的一种废旧锂电池的拆解回收机构，包括拆解机体，所述拆解机体的下方设有外壳收集盒；上述方案在对锂电池外壳的切割拆解时，虽然由激光切割器实现了对电池外壳的环切，将电池外壳与电池内芯分离，但是在分离之后，处于电池内芯顶部与底部的电池外壳被压在内芯上下两侧，还需要将电池取下后，再对其分离，导致在切割后仍需要人工辅助拆除，在应对锂电池的批次切割时，导致切割的效率低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的在应对梯次锂电池的批次切割时，导致切割的效率低的问题，而提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种梯次锂电池回收热切割处理设备，包括L型的机架和设置在机架上的进料架、出料架、U型架以及旋转送料机构，所述进料架安装在机架的顶面较高的一侧，所述出料架安装在机架顶面较低的一侧，所述旋转送料机构安装在进料架与出料架之间，旋转送料机构的两侧分别安装有第一电机和第二电机，所述U型架安装在旋转送料机构的正上方，U型架的顶面中部安装有控制器，U型架的底面中部安装有切割组件；

所述旋转送料机构包括竖直设置的转料盘以及从内至外依次套在转料盘外侧的中部挡环、外部支撑环和挡罩，所述中部挡环与外部支撑环的表面均贯穿开有同轴对应的电池放置孔，且中部挡环的外周壁上位于每个电池放置孔两侧均对称安装有夹紧抖动件，所述转料盘的外周壁上呈环形阵列设置有对应电池放置孔的伸缩支撑件，所述转料盘与挡罩之间设有控制伸缩支撑件伸缩的第一通电组件，所述中部挡环与挡罩之间设有控制夹紧抖动件工作的第二通电组件，所述机架内还设有承接切割外壳料的集料箱。

优选的，所述切割组件包括固定安装在U型架底面的固定柱、对称设置在固定柱两侧的延伸耳板、安装在固定柱底部的弹性感应块、固定连接在两个延伸耳板远离固定柱一端底部的第一电推杆以及安装在第一电推杆底部的安装座，所述安装座朝向弹性感应块的一侧安装有激光切割器和光发射器，所述光发射器位于激光切割器的下方。

优选的，所述转料盘的外侧面与第一电机的输出轴同轴固定，所述转料盘的内部同轴设有与多个伸缩支撑件啮合的第一锥齿轮，所述第二电机的输出轴转动插入转料盘内与第一锥齿轮固定。

优选的，所述伸缩支撑件包括与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、固定插接在第二锥齿轮内侧的转轴、与转轴通过单向轴承同轴连接的第二电推杆、与第二电推杆固定连接并滑动伸出转料盘的滑杆以及转动安装在滑杆伸出转料盘外一端的支撑垫片，所述支撑垫片呈圆盘状且圆盘直径小于电池放置孔直径。

优选的，所述挡罩、中部挡环、外部支撑环和转料盘同轴设置，挡罩固定安装在机架上，挡罩的外周壁顶部贯穿设有与电池放置孔同轴对应的切割通孔，所述第一通电组件包括设在转料盘外侧的第一接触导电片和设在挡罩的内壁的第一固定导电片，所述第一固定导电片设在切割通孔下方，且转料盘旋转时第一接触导电片与第一固定导电片接触并与其中一个第二电推杆形成串联通路。

优选的，所述挡罩外周壁还设有废料通孔、出料通孔和进料通孔，所述废料通孔与切割通孔竖向对应，所述进料通孔垂直于切割通孔设置，且进料通孔紧靠进料架的底部设置，所述出料通孔斜向设置在废料通孔与切割通孔之间，且出料通孔紧靠出料架的顶部设置。

优选的，所述电池放置孔的中部向两侧对称贯穿开有切口，所述中部挡环与外部支撑环之间由切口分隔成若干个扇形块，且中部挡环的扇形块中部与相对应的外部支撑环的扇形块中部以及转料盘外周壁之间固定有固定连杆，所述挡罩的顶部位于切割通孔的两侧开有与切口对应的切割通槽，所述支撑垫片的侧面对应切割通槽和切口处设有与光发射器对应的光接收器。

优选的，所述第二通电组件包括第二固定导电片、第三固定导电片、第四固定导电片、第五固定导电片、第二接触导电片和第三接触导电片，所述第二固定导电片和第四固定导电片设在挡罩的内部靠近第一电机的一侧壁，且第四固定导电片设有若干个呈弧形分布，所述第三固定导电片和第五固定导电片设在挡罩的内部另一侧壁，且第五固定导电片设有若干个呈弧形分布，所述第二接触导电片设在中部挡环的每个扇形块的一端且与第二固定导电片和第四固定导电片旋转接触，所述第三接触导电片设在中部挡环的另一端相背的一侧且与第三固定导电片和第五固定导电片旋转接触，所述第二接触导电片、第二固定导电片以及夹紧抖动件之间形成串联回路，所述第二接触导电片、第四固定导电片以及夹紧抖动件之间形成串联回路，所述三接触导电片、第三固定导电片以及夹紧抖动件之间形成串联回路，所述三接触导电片、第五固定导电片以及夹紧抖动件之间形成串联回路。

优选的，所述夹紧抖动件包括固定在中部挡环外周壁上的夹座、设置于夹座顶部的内孔和滑动设于内孔中的夹杆，所述夹杆呈T型，所述内孔的最里端设置有电磁铁，所述夹杆靠近电磁铁的一端内嵌有磁铁，且夹杆的一端伸出内孔固定连接有弧形夹块，夹杆的T型上端与内孔孔口之间设有套在夹杆外侧的弹簧。

一种梯次锂电池回收热切割处理设备的方法，包括以下步骤：

S1，先将锂电池置于进料架内，由进料架输送至旋转送料机构的上；

S2，启动第一电机，带动旋转送料机构的转料盘旋转的将锂电池输送至切割组件正下方；

S3，此时夹紧抖动件通电启动将锂电池夹紧，之后伸缩支撑件通电启动，将锂电池向上顶动至与切割组件相抵；

S4，切割组件开始启动，同时启动第二电机，切割组件配合旋转的锂电池将锂电池的外壳顶部、底部环形切割，将锂电池的圆周外侧面竖向切割；

S5，切割完成后，将伸缩支撑件收缩复位，同时第一电机继续启动旋转，夹紧抖动件断电，不再夹紧锂电池，并将锂电池继续旋转的输送，

S6，之后夹紧抖动件开始抖动锂电池，将锂电池表面切割后的外壳抖动掉，直至锂电池从旋转送料机构上滚出至出料架上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过设置旋转送料机构、第一电机、第二电机、夹紧抖动件、切割组件、第一通电组件、第二通电组件和伸缩支撑件，在锂电池的切割时，由切割组件配合伸缩支撑件完成对锂电池外壳顶部、底部的环切以及侧部的竖切，从而将整个锂电池的外壳拆解，再由第一电机带动旋转送料机构旋转，以及第一通电组件和第二通电组件控制夹紧抖动件的抖动，从而在每个电池放置孔内，实现锂电池处于不同位置时抖动，将切割后的锂电池外壳从锂电池表面抖动掉，无需人工操作即可自动实现锂电池与外壳的切割拆解，切割拆解更方便，提高了锂电池回收的切割效率；

此外由进料架、出料架、第一电机和旋转送料机构，还能够在锂电池自动切割拆解的过程中，实现锂电池的自动向旋转送料机构上料，以及自动的从旋转送料机构出料，可实现对多组锂电池的依次自动切割，相较于现有的切割拆解方式，自动化程度更高，切割的效率更高，更便于多组锂电池的切割使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的另一视角结构示意图；

图3为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的侧视图；

图4为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的U型架剖视图；

图5为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的旋转送料机构剖视后的主视图；

图6为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的旋转送料机构剖视图；

图7为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的切割组件结构示意图；

图8为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的转料盘剖视后的主视图；

图9为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的挡罩结构示意图；

图10为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的去除挡罩后的结构示意图；

图11为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的挡罩剖视图；

图12为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的挡罩另一视角剖视图；

图13为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的中部挡环结构示意图；

图14为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的电路连接图；

图15为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的中部挡环剖视后主视图；

图16为本发明提出的一种梯次锂电池回收热切割处理设备的图15中A处放大图。

图中：1、机架；2、进料架；3、出料架；4、U型架；5、旋转送料机构；6、第一电机；7、第二电机；8、控制器；9、切割组件；10、集料箱；11、锂电池；12、电池放置孔；51、转料盘；52、中部挡环；53、外部支撑环；54、挡罩；55、伸缩支撑件；56、夹紧抖动件；91、固定柱；92、延伸耳板；93、第一电推杆；94、安装座；95、激光切割器；96、光发射器；97、弹性感应块；5101、第一锥齿轮；5102、第一接触导电片；5201、第二接触导电片；5301、固定连杆；5401、切割通孔；5402、切割通槽；5403、第一固定导电片；5404、第二固定导电片；5405、第三固定导电片；5406、第四固定导电片；5407、废料通孔；5408、出料通孔；5409、进料通孔；5410、第五固定导电片；551、滑杆；552、支撑垫片；553、第二电推杆；554、转轴；555、第二锥齿轮；561、夹座；562、内孔；563、电磁铁；564、夹杆；565、磁铁；566、弹簧。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

参照图1-图4，一种梯次锂电池回收热切割处理设备，包括L型的机架1和设置在机架1上的进料架2、出料架3、U型架4以及旋转送料机构5，进料架2安装在机架1的顶面较高的一侧，出料架3安装在机架1顶面较低的一侧。机架1顶面中部靠近较低的一侧贯穿开有凹槽，旋转送料机构5安装在进料架2与出料架3之间，并置于凹槽内，旋转送料机构5的两侧分别安装有第一电机6和第二电机7，旋转送料机构5两侧均通过支架与机架1顶面固定。U型架4安装在旋转送料机构5的正上方，U型架4的顶面中部安装有控制器8，U型架4的底面中部安装有切割组件9，控制器8作为控制中心，接收传递的信号，并发送控制信号，优选STM32系列的单片机。

参照图5-图6，旋转送料机构5包括竖直设置的转料盘51以及从内至外依次套在转料盘51外侧的中部挡环52、外部支撑环53和挡罩54，挡罩54、中部挡环52、外部支撑环53和转料盘51同轴设置，中部挡环52与外部支撑环53的表面均贯穿开有同轴对应的电池放置孔12，电池放置孔12呈环形阵列设置有至少8组，且中部挡环52的外周壁上位于每个电池放置孔12两侧均对称安装有夹紧抖动件56，夹紧抖动件56既能够夹住位于电池放置孔12内的锂电池11，同时也能够对锂电池11抖动，加速锂电池11表面外壳的脱离，转料盘51的外周壁上呈环形阵列设置有对应电池放置孔12的伸缩支撑件55，转料盘51内部中空，转料盘51与挡罩54之间设有控制伸缩支撑件55伸缩的第一通电组件，中部挡环52与挡罩54之间设有控制夹紧抖动件56工作的第二通电组件，第一通电组件与第二通电组件跟随转料盘51的旋转通电，为伸缩支撑件55或夹紧抖动件56供电，机架1内还设有承接切割外壳料的集料箱10，机架1侧面敞开，以方便集料箱10的取放。

参照图2-3和图7，切割组件9包括固定安装在U型架4底面的固定柱91、对称设置在固定柱91两侧的延伸耳板92、安装在固定柱91底部的弹性感应块97、固定连接在两个延伸耳板92远离固定柱91一端底部的第一电推杆93以及安装在第一电推杆93底部的安装座94，弹性感应块97内部设有压力传感器，并且转动安装在固定柱91底部，当锂电池11向上与弹性感应块97接触时，能够由压力传感器的预设数值，判断对锂电池11的夹紧度，且压力传感器与控制器8电连接，安装座94朝向弹性感应块97的一侧安装有激光切割器95和光发射器96，光发射器96位于激光切割器95的下方，光发射器96用于判断第一电推杆93带动激光切割器95向下移动的距离，且光发射器96、激光切割器95均与控制器8电连接。

参照图4和图8，转料盘51的外侧面与第一电机6的输出轴同轴固定，实现第一电机6旋转带动转料盘51旋转，转料盘51的内部同轴设有与多个伸缩支撑件55啮合的第一锥齿轮5101，第二电机7的输出轴转动插入转料盘51内与第一锥齿轮5101固定，实现第二电机7旋转带动第一锥齿轮5101转动，同时转料盘51的旋转，不会影响到第一锥齿轮5101的旋转。

参照图5-图6和图8，伸缩支撑件55包括与第一锥齿轮5101啮合的第二锥齿轮555、固定插接在第二锥齿轮555内侧的转轴554、与转轴554通过单向轴承同轴连接的第二电推杆553、与第二电推杆553固定连接并滑动伸出转料盘51的滑杆551以及转动安装在滑杆551伸出转料盘51外一端的支撑垫片552，转轴554与第二电推杆553之间安装有单向轴承，在转料盘51带动滑杆551、第二电推杆553和转轴554旋转时，此时第二锥齿轮555在第一锥齿轮5101上滚动，由于单向轴承的设置，使此时第一锥齿轮 5101带动转轴554旋转，而第二电推杆553和滑杆551不跟随转动，从而不会对支撑垫片552上的锂电池11造成其他影响，支撑垫片552呈圆盘状且圆盘直径小于电池放置孔12直径，以方便支撑垫片552被第二电推杆553向上推动，带动锂电池11向上移动。

参照图5-6和图9-图11，挡罩54固定安装在机架1上，挡罩54的外周壁顶部贯穿设有与电池放置孔12同轴对应的切割通孔5401，以保证锂电池11能够被顶出切割通孔5401，第一通电组件包括设在转料盘51外侧的第一接触导电片5102和设在挡罩54的内壁的第一固定导电片5403，第一固定导电片5403设在切割通孔5401下方，且转料盘51旋转时第一接触导电片5102与第一固定导电片5403接触并与其中一个第二电推杆553形成串联通路，从而在转料盘51旋转时，能够为旋转至该处的第二电推杆553供电，进而能够由控制器8控制第二电推杆553启停。

参照图10-图11，挡罩54外周壁还设有废料通孔5407、出料通孔5408和进料通孔5409，废料通孔5407与切割通孔5401竖向对应，用于排出切割后的电池外壳料，进料通孔5409垂直于切割通孔5401设置，且进料通孔5409紧靠进料架2的底部设置，能够将进料架2上滚动的锂电池11经进料通孔5409送入电池放置孔12内，出料通孔5408斜向设置在废料通孔5407与切割通孔5401之间，且出料通孔5408紧靠出料架3的顶部设置，当锂电池11被输送至出料通孔5408处，在重力作用下，锂电池11向下滑动，直至滑出出料通孔5408进入至出料架3上。

参照图10-图13，电池放置孔12的中部向两侧对称贯穿开有切口，挡罩54的顶部位于切割通孔5401的两侧开有与切口对应的切割通槽5402，切口能够供激光切割器95发射的激光穿过，同时还能够供光发射器96发射的光穿过，中部挡环52与外部支撑环53之间由切口分隔成若干个扇形块，且中部挡环52的扇形块中部与相对应的外部支撑环53的扇形块中部以及转料盘51外周壁之间固定有固定连杆5301，进而由固定连杆5301实现转料盘51带动中部挡环52和外部支撑环53旋转，支撑垫片552的侧面对应切割通槽5402和切口处设有与光发射器96对应的光接收器，光发射器96的位置上下可调，以实现光发射器96向下移动与光接收器对应时，此时激光切割器95移动至锂电池11的外壳底部，以实现后续对外壳底部的环切。

参照图10-图14，第二通电组件包括第二固定导电片5404、第三固定导电片5405、第四固定导电片5406、第五固定导电片5410、第二接触导电片5201和第三接触导电片，第二固定导电片5404和第四固定导电片5406设在挡罩54的内部靠近第一电机6的一侧壁，且第二固定导电片5404和第四固定导电片5406分别位于切割通槽5402的两侧，如图10所示，第四固定导电片5406设有若干个呈弧形分布，第三固定导电片5405和第五固定导电片5410设在挡罩54的内部另一侧壁，第三固定导电片5405和第五固定导电片5410位于切割通槽5402的同一侧，且第三固定导电片5405和第二固定导电片5404的位置关于切割通槽5402在同一平面上对称，第五固定导电片5410设有若干个呈弧形分布，第五固定导电片5410的弧形范围在30°-45°之间，第四固定导电片5406的弧形范围在90°-135°之间，且第四固定导电片5406与第五固定导电片5410角度重合范围内交错设置，以避免在此范围内同时通电，第二接触导电片5201设在中部挡环52的每个扇形块的一端且与第二固定导电片5404和第四固定导电片5406旋转接触，第三接触导电片设在中部挡环52的另一端相背的一侧且与第三固定导电片5405和第五固定导电片5410旋转接触，第三接触导片在图13中被遮挡与第二接触导电片5201呈斜对角设置，第二接触导电片5201、第二固定导电片5404以及夹紧抖动件56之间形成串联回路，第二接触导电片5201、第四固定导电片5406以及夹紧抖动件56之间形成串联回路，第三接触导电片、第三固定导电片5405以及夹紧抖动件56之间形成串联回路，第三接触导电片、第五固定导电片5410以及夹紧抖动件56之间形成串联回路，此处第一固定导电片5403、第二固定导电片5404、第三固定导电片5405、第四固定导电片5406、第五固定导电片5410、第一接触导电片5102、第二接触导电片5201和第三接触导电片均由两个相贴的通电触片组成，两个通电触片之间由绝缘材质隔开，以实现分别与电源的正负极相连接。

参照图15-16，夹紧抖动件56包括固定在中部挡环52外周壁上的夹座561、设置于夹座561顶部的内孔562和滑动设于内孔562中的夹杆564，夹杆564呈T型，内孔562的最里端设置有电磁铁563，夹杆564靠近电磁铁563的一端内嵌有磁铁565，在电磁铁563未通电时与磁铁565相吸，在电磁铁563通电时与磁铁565相斥，且电磁铁563的两端分别与第二接触导电片5201或第三接触导电片的两个通电触片相连，且夹杆564的一端伸出内孔562固定连接有弧形夹块，夹杆564的T型上端与内孔562孔口之间设有套在夹杆564外侧的弹簧566。

参照图1-图16，一种梯次锂电池11回收热切割处理设备的方法，包括以下步骤：

S1，先将锂电池11置于进料架2内，由进料架2输送至旋转送料机构5的上；

S2，启动第一电机6，带动旋转送料机构5的转料盘51旋转的将锂电池11输送至切割组件9正下方；

S3，此时夹紧抖动件56通电启动将锂电池11夹紧，之后伸缩支撑件55通电启动，将锂电池11向上顶动至与切割组件9相抵；

S4，切割组件9开始启动，同时启动第二电机7，切割组件9配合旋转的锂电池11将锂电池11的外壳顶部、底部环形切割，将锂电池11的圆周外侧面竖向切割；

S5，切割完成后，将伸缩支撑件55收缩复位，同时第一电机6继续启动旋转，夹紧抖动件56断电，不再夹紧锂电池11，并将锂电池11继续旋转的输送，

S6，之后夹紧抖动件56开始抖动锂电池11，将锂电池11表面切割后的外壳抖动掉，直至锂电池11从旋转送料机构5上滚出至出料架3上。

在切割时，首先将锂电池11放置在进料架2上，锂电池11在进料架2上滚动，直至穿过挡罩54的进料通孔5409至旋转送料机构5的中部挡环52和外部支撑环53的电池放置孔12内，之后启动第一电机6，第一电机6带动转料盘51旋转，转料盘51旋转带动中部挡环52和外部支撑环53旋转，此时锂电池11被带动旋转向上，直至转料盘51旋转45°，开始将下一组锂电池11继续的送入电池放置孔12内，循环进行；

当锂电池11旋转至切割组件9正下方的过程中，第二接触导电片5201与第二固定导电片5404接触，第三接触导电片与第三固定导电片5405接触，处于切割组件9正下方的两个夹紧抖动件56均通电，即夹紧抖动件56内的电磁铁563通电，电磁铁563此时与相邻的磁铁565相斥，驱动夹杆564向原理电磁铁563的方向移动，即两个对称的夹紧抖动件56的夹杆564相向移动，由两个弧形夹块将锂电池11夹住，使锂电池11与电池放置孔12处于同轴状态，之后第一接触导电片5102与第一固定导电片5403接触，处于被夹住的锂电池11正下方的伸缩支撑件55的第二电推杆553开始通电，第二电推杆553启动伸展，带动锂电池11向上移动，直至锂电池11的外壳顶部与切割组件9的弹性感应块97接触，并挤压弹性感应块97，弹性感应块97被挤压后传递给内部的压力传感器，达到预设压力后，控制器8开始暂停第二电推杆553的伸展，开始切割；

此时两个激光切割器95正好位于锂电池11外壳的顶部环切位置，第二电机7和激光切割器95同时启动，第二电机7工作，带动第一锥齿轮5101旋转，第一锥齿轮5101旋转带动若干个第二锥齿轮555旋转，第二锥齿轮555旋转带动转轴554旋转，转轴554旋转带动第二电推杆553旋转，第二电推杆553旋转带动支撑垫片552、锂电池11和被压紧的弹性感应块97旋转，两个激光切割器95开始对锂电池11的外壳顶部切割，直至完成环切后，第二电机7暂停工作，两个控制激光切割器95的第一电推杆93开始向下移动，带动激光切割器95向下移动，对锂电池11外壳的外侧部竖向切割，直至切割至锂电池11外壳的底部位置，此时激光切割器95下方的光发射器96与支撑垫片552上的光接收器对应，控制器8控制第一电推杆93停止工作，同时再次启动第二电机7，控制锂电池11再次旋转，直至对锂电池11的外壳底部完成环切，之后第二电机7暂停，激光切割器95关闭，第一电推杆93和第二电推杆553复原至初始位置，完成锂电池11外壳的切割；

之后第一电机6再次控制旋转，转料盘51再次旋转，此时第二接触导电片5201与第二固定导电片5404脱离，第三接触导电片与第三固定导电片5405脱离，两个夹紧抖动件56的电磁铁563断电，夹杆564由磁铁565与断电后的电磁铁563相吸以及弹簧566的反弹，开始复位，松开锂电池11，锂电池11被松开后，向下掉落至支撑垫片552上，初步实现锂电池11的振动，之后转料盘51继续旋转，直至第三接触导电片与第五固定导电片5410先接触，第二接触导电片5201与第四固定导电片5406未接触，此时与第三接触导电片通电的夹紧抖动件56的电磁铁563再次被通电，夹杆564开始向外推动锂电池11向一侧移动，直至第三接触导电片与第五固定导电片5410先断开，夹杆564复原，第二接触导电片5201与第四固定导电片5406接触，锂电池11另一侧的夹杆564移动推动锂电池11，在锂电池11被转料盘51被带动的45°之间，锂电池11开始被往复的间歇左右推动，完成对锂电池11的抖动，锂电池11顶部的外壳以及锂电池11侧面的外壳在多次抖动中与锂电池11脱落，并掉落至挡罩54内；

当锂电池11由竖直状态旋转至45°后，此时仅存在第二接触导电片5201与第四固定导电片5406的间歇接触，使与之相连的夹紧抖动件56的电磁铁563间歇被通电，同时锂电池11处于倾斜状态，此时锂电池11的底部仍与支撑垫片552接触，锂电池11的顶部外壳，在倾斜状态下，被向上顶起，再由重力回落，往复多次，完成锂电池11上顶部环切的外壳从锂电池11上掉落；

当锂电池11旋转至水平状态时，此时锂电池11与支撑垫片552之间不再压紧接触，继续被抖动的锂电池11，在水平至出料通孔5408之间时，将锂电池11底部环切的外壳从锂电池11与支撑垫片552之间抖落，完成整个外壳与锂电池11的脱落，直至锂电池11旋转至出料通孔5408位置，此时锂电池11由重力向下滑动，直至滑落至出料架3上，完成出料，被抖动掉落的外壳在挡罩54内滚动，从出料通孔5408或者废料通孔5407中掉落，最终掉落至集料箱10内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，包括L型的机架（1）和设置在机架（1）上的进料架（2）、出料架（3）、U型架（4）以及旋转送料机构（5），所述进料架（2）安装在机架（1）的顶面较高的一侧，所述出料架（3）安装在机架（1）顶面较低的一侧，所述旋转送料机构（5）安装在进料架（2）与出料架（3）之间，旋转送料机构（5）的两侧分别安装有第一电机（6）和第二电机（7），所述U型架（4）安装在旋转送料机构（5）的正上方，U型架（4）的顶面中部安装有控制器（8），U型架（4）的底面中部安装有切割组件（9）；

所述旋转送料机构（5）包括竖直设置的转料盘（51）以及从内至外依次套在转料盘（51）外侧的中部挡环（52）、外部支撑环（53）和挡罩（54），所述中部挡环（52）与外部支撑环（53）的表面均贯穿开有同轴对应的电池放置孔（12），且中部挡环（52）的外周壁上位于每个电池放置孔（12）两侧均对称安装有夹紧抖动件（56），所述转料盘（51）的外周壁上呈环形阵列设置有对应电池放置孔（12）的伸缩支撑件（55），所述转料盘（51）与挡罩（54）之间设有控制伸缩支撑件（55）伸缩的第一通电组件，所述中部挡环（52）与挡罩（54）之间设有控制夹紧抖动件（56）工作的第二通电组件，所述机架（1）内还设有承接切割外壳料的集料箱（10）。

2.根据权利要求1所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述切割组件（9）包括固定安装在U型架（4）底面的固定柱（91）、对称设置在固定柱（91）两侧的延伸耳板（92）、安装在固定柱（91）底部的弹性感应块（97）、固定连接在两个延伸耳板（92）远离固定柱（91）一端底部的第一电推杆（93）以及安装在第一电推杆（93）底部的安装座（94），所述安装座（94）朝向弹性感应块（97）的一侧安装有激光切割器（95）和光发射器（96），所述光发射器（96）位于激光切割器（95）的下方。

3.根据权利要求2所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述转料盘（51）的外侧面与第一电机（6）的输出轴同轴固定，所述转料盘（51）的内部同轴设有与多个伸缩支撑件（55）啮合的第一锥齿轮（5101），所述第二电机（7）的输出轴转动插入转料盘（51）内与第一锥齿轮（5101）固定。

4.根据权利要求3所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述伸缩支撑件（55）包括与第一锥齿轮（5101）啮合的第二锥齿轮（555）、固定插接在第二锥齿轮（555）内侧的转轴（554）、与转轴（554）通过单向轴承同轴连接的第二电推杆（553）、与第二电推杆（553）固定连接并滑动伸出转料盘（51）的滑杆（551）以及转动安装在滑杆（551）伸出转料盘（51）外一端的支撑垫片（552），所述支撑垫片（552）呈圆盘状且圆盘直径小于电池放置孔（12）直径。

5.根据权利要求4所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述挡罩（54）、中部挡环（52）、外部支撑环（53）和转料盘（51）同轴设置，挡罩（54）固定安装在机架（1）上，挡罩（54）的外周壁顶部贯穿设有与电池放置孔（12）同轴对应的切割通孔（5401），所述第一通电组件包括设在转料盘（51）外侧的第一接触导电片（5102）和设在挡罩（54）的内壁的第一固定导电片（5403），所述第一固定导电片（5403）设在切割通孔（5401）下方，且转料盘（51）旋转时第一接触导电片（5102）与第一固定导电片（5403）接触并与其中一个第二电推杆（553）形成串联通路。

6.根据权利要求5所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述挡罩（54）外周壁还设有废料通孔（5407）、出料通孔（5408）和进料通孔（5409），所述废料通孔（5407）与切割通孔（5401）竖向对应，所述进料通孔（5409）垂直于切割通孔（5401）设置，且进料通孔（5409）紧靠进料架（2）的底部设置，所述出料通孔（5408）斜向设置在废料通孔（5407）与切割通孔（5401）之间，且出料通孔（5408）紧靠出料架（3）的顶部设置。

7.根据权利要求6所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述电池放置孔（12）的中部向两侧对称贯穿开有切口，所述中部挡环（52）与外部支撑环（53）之间由切口分隔成若干个扇形块，且中部挡环（52）的扇形块中部与相对应的外部支撑环（53）的扇形块中部以及转料盘（51）外周壁之间固定有固定连杆（5301），所述挡罩（54）的顶部位于切割通孔（5401）的两侧开有与切口对应的切割通槽（5402），所述支撑垫片（552）的侧面对应切割通槽（5402）和切口处设有与光发射器（96）对应的光接收器。

8.根据权利要求7所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述第二通电组件包括第二固定导电片（5404）、第三固定导电片（5405）、第四固定导电片（5406）、第五固定导电片（5410）、第二接触导电片（5201）和第三接触导电片，所述第二固定导电片（5404）和第四固定导电片（5406）设在挡罩（54）的内部靠近第一电机（6）的一侧壁，且第四固定导电片（5406）设有若干个呈弧形分布，所述第三固定导电片（5405）和第五固定导电片（5410）设在挡罩（54）的内部另一侧壁，且第五固定导电片（5410）设有若干个呈弧形分布，所述第二接触导电片（5201）设在中部挡环（52）的每个扇形块的一端且与第二固定导电片（5404）和第四固定导电片（5406）旋转接触，所述第三接触导电片设在中部挡环（52）的另一端相背的一侧且与第三固定导电片（5405）和第五固定导电片（5410）旋转接触，所述第二接触导电片（5201）、第二固定导电片（5404）以及夹紧抖动件（56）之间形成串联回路，所述第二接触导电片（5201）、第四固定导电片（5406）以及夹紧抖动件（56）之间形成串联回路，所述三接触导电片、第三固定导电片（5405）以及夹紧抖动件（56）之间形成串联回路，所述三接触导电片、第五固定导电片（5410）以及夹紧抖动件（56）之间形成串联回路。

9.根据权利要求8所述的一种梯次锂电池回收热切割处理设备，其特征在于，所述夹紧抖动件（56）包括固定在中部挡环（52）外周壁上的夹座（561）、设置于夹座（561）顶部的内孔（562）和滑动设于内孔（562）中的夹杆（564），所述夹杆（564）呈T型，所述内孔（562）的最里端设置有电磁铁（563），所述夹杆（564）靠近电磁铁（563）的一端内嵌有磁铁（565），且夹杆（564）的一端伸出内孔（562）固定连接有弧形夹块，夹杆（564）的T型上端与内孔（562）孔口之间设有套在夹杆（564）外侧的弹簧（566）。

10.一种梯次锂电池回收热切割处理设备的方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的梯次锂电池（11）回收热切割处理设备，包括以下步骤：

S1，先将锂电池（11）置于进料架（2）内，由进料架（2）输送至旋转送料机构（5）的上；

S2，启动第一电机（6），带动旋转送料机构（5）的转料盘（51）旋转的将锂电池（11）输送至切割组件（9）正下方；

S3，此时夹紧抖动件（56）通电启动将锂电池（11）夹紧，之后伸缩支撑件（55）通电启动，将锂电池（11）向上顶动至与切割组件（9）相抵；

S4，切割组件（9）开始启动，同时启动第二电机（7），切割组件（9）配合旋转的锂电池（11）将锂电池（11）的外壳顶部、底部环形切割，将锂电池（11）的圆周外侧面竖向切割；

S5，切割完成后，将伸缩支撑件（55）收缩复位，同时第一电机（6）继续启动旋转，夹紧抖动件（56）断电，不再夹紧锂电池（11），并将锂电池（11）继续旋转的输送，

S6，之后夹紧抖动件（56）开始抖动锂电池（11），将锂电池（11）表面切割后的外壳抖动掉，直至锂电池（11）从旋转送料机构（5）上滚出至出料架（3）上。