CN117613444A - 一种锂电池包回收拆解设备及其拆解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池包回收拆解设备及其拆解方法，具体涉及锂电池回收技术领域，包括：机架，所述机架的顶部设有机罩，所述机罩的一端设有移动组件。本发明可对电池包的四端依次切边处理，使电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边分离并落入第一接料框内，而后配合拆分机构和揭头机构，可使电池包最外层的片材头部被吸附揭起的同时，活动夹板和固定夹板合并将揭头部位夹紧，然后其可带动被夹起的片材向上升起并做弧形轨迹运动，以将其彻底揭下并落入第二接料框内，通过重复上述揭膜操作，可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离，操作简单便捷，省时省力，自动化程度高，不易出错，大大提高了工作效率。

Description

一种锂电池包回收拆解设备及其拆解方法

技术领域

本发明涉及锂电池回收技术领域，具体涉及一种锂电池包回收拆解设备及其拆解方法。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，而随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流，如新能源汽车等多采用大容量的锂电池包组构成动力能源，而对于损坏报废的锂电池包，由于其具有极高的价值，因此常常会对其进行回收处理。

目前，在锂电池包回收的过程中，拆解是极为重要的一项工序，由于锂电池包主要是由多个铜箔片、铝箔片和隔膜相互叠加，并包裹在铝壳内封装而成的，因此其拆解的方法多采用机械破碎或人工拆解分离的方式进行，相比于小型的圆柱形锂电池，较大的电池包不仅需要采用大型的机械破碎设备，且破碎后各种片材混乱在一起，需要后期分选、细化及筛分等，成本较高且工艺复杂，而人工直接拆分虽程序简单且能尽量完整的分离片材，但自动化程度低，尤其对于叠加片材层数较多的电池包而言，操作繁琐，费时费力，容易出错，且工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池包回收拆解设备及其拆解方法，通过切割机构、上料机构、挡料组件和定位组件等结构的相互配合，可对电池包的四端依次切边处理，使电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边分离并落入第一接料框内，而后配合拆分机构和揭头机构，可使电池包最外层的片材头部被吸附揭起的同时，活动夹板和固定夹板合并将揭头部位夹紧，然后其可带动被夹起的片材向上升起并做弧形轨迹运动，以将其彻底揭下并落入第二接料框内，通过重复上述揭膜操作，即可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离，操作简单便捷，省时省力，自动化程度高，不易出错，大大提高了工作效率，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池包回收拆解设备，包括：

机架，所述机架的顶部设有机罩，所述机罩的一端设有移动组件，所述移动组件上设有切割机构；

上料机构，所述上料机构包括设于机架顶部可移动的移动台，所述移动台的顶部设有升降转动组件，所述升降转动组件的顶端连接有托台；

拆分机构，所述拆分机构包括固定设于机罩内部一侧的弧形导架，所述弧形导架的外侧连接有可移动的连接板，所述连接板的一端靠近托台的上方固定有支撑架，所述支撑架的顶部设有揭头机构，且支撑架的底部一侧固定连接有多个固定夹板，所述支撑架的底部另一侧设有可移动的支撑臂，所述支撑臂的底部连接有多个朝向固定夹板的活动夹板，且活动夹板和固定夹板之间设有防滑结构；

所述揭头机构包括穿设于支撑架中间的两个可移动的固定架，所述固定架的一端固定连接有真空吸嘴，且真空吸嘴位于活动夹板与固定夹板之间，所述支撑架上设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动固定架和支撑臂同步移动。

优选的，所述机架的顶侧靠近切割机构的下方开设有接料口，所述接料口的下方设有第一接料组件，所述第一接料组件包括第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出端连接有第一接料框，所述机架的顶部一端通过支架固定连接有朝向托台的第一位移传感器，且机架的顶部另一端设有朝向机罩的第二接料组件，所述第二接料组件包括多个从上至下分布的第二电动推杆，所述第二电动推杆的输出端连接有第二接料框，所述支撑架的中间安装有第二位移传感器，所述机罩内靠近支撑架的一侧设有压料组件；

所述机罩的顶部设有抽气泵，所述抽气泵的一端固定有排气管，且抽气泵的另一端连接有抽气管，所述抽气管的一端延伸至机罩内、并设有集气罩。

优选的，所述驱动组件包括固定于支撑架顶侧的固定座，所述固定座的侧壁两端均通过轴承转动连接有连接杆，两个所述连接杆的一端均固定有第一连柄，且连接杆的另一端固定有转轮，所述第一连柄相对于连接杆的一端铰接有第二连柄，所述第二连柄相对于第一连柄的一端与固定架活动连接，所述固定架的一端贯穿连接有限位杆，所述限位杆的顶端与支撑架之间固定连接有限位架，两个所述转轮之间套设有输送带；

所述支撑架的顶部一端开设有滑槽，且支撑架的顶部靠近固定座的一侧设有方框，所述方框的一端固定有活动块，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块的底端与支撑臂固定连接，且滑块的顶端与活动块之间转动安装有固定臂，所述方框的内部顶侧与底侧均固定有第一齿板，所述支撑架的侧壁固定有第四电机，所述第四电机的输出端延伸至方框内、并连接有扇形齿盘，且扇形齿盘与第一齿板相啮合，其中一个所述连接杆的一端穿过固定座、并与第四电机的输出端相连接，所述方框的底侧固定有第一限位块，所述支撑架的顶侧开设有与第一限位块相匹配的第一限位槽；

所述防滑结构包括阵列设于活动夹板内侧的多个凸条，所述固定夹板的内侧阵列开设有多个朝向凸条的凹槽。

优选的，所述弧形导架的中间安装有弧形齿环，所述弧形齿环的一端与连接板固定连接，且弧形齿环的端部两侧对称固定有导向柱，所述弧形导架的内侧开设有与导向柱相匹配的导向槽，所述弧形导架的内部顶端安装有第一齿轮，所述第一齿轮与弧形齿环相啮合，所述机罩的侧壁设有第三电机，所述第三电机的输出端延伸至机罩内、并与第一齿轮固定连接。

优选的，所述压料组件包括第四气缸，所述第四气缸的底端固定有定位座，所述定位座顶部一端设有第五电机，所述第五电机的底端穿过定位座、并连接有第二齿轮，所述定位座的底部一侧设有与第二齿轮相啮合的第二齿板，所述第二齿板的一端固定有压板，且第二齿板的顶部一端连接有第二限位块，所述定位座的底侧开设有与第二限位块相匹配的第二限位槽。

优选的，所述切割机构包括固定罩，所述固定罩的侧壁固定有第一电机，所述第一电机的输出端延伸至固定罩内、并连接有切割刀，所述移动组件包括对称固定于机罩端部两侧的第二移动导轨，两个所述第二移动导轨之间通过滑座连接有第三移动导轨，所述机罩通过滑座安装于第三移动导轨上，所述机罩内靠近托台的上方设有定位组件。

优选的，所述定位组件包括两个对称设置的第三气缸，所述第三气缸的底端固定有压块，所述压块的底端连接有硅胶垫。

优选的，所述机架的顶部两侧对称固定有第一移动导轨，两个所述第一移动导轨之间过滑座与移动台连接，所述升降转动组件包括对称设于移动台顶部的两个第一气缸，所述第一气缸的顶端连接有升降台，所述升降台的顶部中间固定有第二电机，且升降台上设有挡料组件，所述第二电机的顶端与托台固定连接。

优选的，所述挡料组件包括对称固定于升降台顶部两侧的第二气缸，所述第二气缸的输出端连接有挡条，且托台位于两个挡条的之间。

一种锂电池包回收拆解设备的拆解方法，包括如下具体步骤：

S1：电池包置于托台上，通过升降台上的第二气缸驱动挡条移动，使两个挡条张合来对电池包进行限位防脱，然后移动台带动托台移向机罩，使电池包的端部移至切割刀的下方，之后第三气缸可带动压块下降，使硅胶垫压住电池包，以对其进行定位，从而防止电池包发生活动；

S2：通过第一电机带动切割刀转动，移动组件带动切割刀上下和左右移动，可使切割刀对电池包的端部进行切割，且在一端切割后，使挡条张开，压块上升，然后第二电机驱动托台转动90度，使托台带动电池包转动90度，之后挡条合拢，移动台带动托台移动使电池包端部对准切割刀，而后压块下压，通过切割刀运动可再次对电池包的端部切割，多次重复操作后，即可对电池包的四端进行切边，以此对电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边进行分离，且分离后的材料通过接料口落入第一接料框中，可供后续收集处理；

S3：电池包四边侧切后，移动台继续带动托台移动，使托台带动电池包移至支撑架的下方，并使电池包的头端伸至活动夹板和固定夹板之间，通过移动台上的第一气缸驱动升降台移动，使升降台带动托台上升，此时支撑架底部的活动夹板和固定夹板处于张开状态，且真空吸嘴位于活动夹板和固定夹板底端之间，然后电池包上升与真空吸嘴接触，固定夹板可抵靠在电池包上，而活动夹板悬空于电池包头端一侧；

S4：通过真空吸嘴工作，使真空吸嘴将电池包表面最外层的膜状片材吸附，通过第四电机驱动扇形齿盘转动，使扇形齿盘分别与上下两个第一齿板啮合运动，由于与两个第一齿板啮合运动的方向不同，使得方框可在支撑架上来回运动，而后方框可通过活动块和固定臂带动滑块沿着滑槽来回运动，从而使滑块带动支撑臂来回移动，以实现活动夹板和固定夹板之间的合并或分离，同时扇形齿盘转动时，其可通过连接杆带动转轮转动，并在输送带的传动下，使得两个转轮同时带动第一连柄转动，然后第一连柄可带动第二连柄运动，使第二连柄拉动固定架沿着限位杆上下滑动，从而使固定架带动真空吸嘴上下移动；

当第四电机驱动扇形齿盘转动180度，真空吸嘴可将吸附的膜状片材头部揭起并升至最高点，且最高点脱离活动夹板和固定夹板之间位置，与此同时，活动夹板和固定夹板靠近合并，并在凸条和凹槽嵌合下，以夹紧被揭起的膜状片材；

S5：通过第四气缸驱动定位座升降，可使定位座带动压板升降，在膜状片材的头部被揭起夹住后，定位座带动压板下降靠近电池包的揭起部，且定位座上的第五电机驱动第二齿轮转动，使第二齿轮带动第二齿板移动，然后第二齿板带动压板伸出，从而可使压板的头部压在被揭起的膜状片材的下方的片材头部，以此来对下一层的膜状片材进行固定；

S6：启动第三电机，使第三电机带动第一齿轮转动，第一齿轮可带动弧形齿环沿着弧形导架滑动，使弧形导架通过连接板带动支撑架沿着向上做弧形轨迹运动，然后支撑架可通过活动夹板和固定夹板带动被夹住头部的膜状片材运动，从而使膜状片材被揭下；

S7：揭下后，通过第四电机继续驱动扇形齿盘转动180度，使得真空吸嘴复位，且活动夹板和固定夹板远离张开，第二接料框伸出，对张开落下的膜状片材进行承接，然后再次通过第三电机驱动第一齿轮反向转动使真空吸嘴、活动夹板和固定夹板回至初始位置，并控制托台带动电池包上升，使电池包表面与真空吸嘴再次接触，以此为下一次揭膜做准备；

S8：通过多次重复S4-S7的揭膜操作，即可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

1、通过切割机构、上料机构、挡料组件和定位组件等结构的相互配合，可对电池包的四端依次切边处理，使电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边分离并落入第一接料框内，而后配合拆分机构和揭头机构，可使电池包最外层的片材头部被吸附揭起的同时，活动夹板和固定夹板合并将揭头部位夹紧，然后其可带动被夹起的片材向上升起并做弧形轨迹运动，以将其彻底揭下并落入第二接料框内，通过重复上述揭膜操作，可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离，操作简单便捷，省时省力，自动化程度高，不易出错，大大提高了工作效率。

2、通过设置压料组件，当活动夹板和固定夹板夹住被揭起的膜状片材时，压料组件上的压板可下降并靠近电池包的揭起部，且可控制压板向外伸出，使压板的头部压在被揭起的膜状片材下方的片材头部，以此来对下一层的片材进行固定，进而保证了上一层片材被揭起时，下一层的片材不易被带起，进而大大提高了拆解分离效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明后视的立体结构示意图；

图3为本发明机罩的内部结构示意图之一；

图4为本发明机罩的内部结构示意图之二；

图5为本发明支撑架、活动夹板与真空吸嘴连接时的结构示意图之一；

图6为本发明支撑架、活动夹板与真空吸嘴连接时的结构示意图之二；

图7为本发明支撑架的立体结构示意图；

图8为本发明支撑臂、方框与固定架连接时的结构示意图；

图9为本发明方框与扇形齿盘连接时的结构示意图；

图10为本发明活动夹板的立体结构示意图；

图11为本发明固定夹板的立体结构示意图；

图12为本发明移动台、升降台与托台连接时的结构示意图；

图13为本发明移动台和升降台连接时的结构示意图；

图14为本发明移动台的立体结构示意图；

图15为本发明固定罩、切割刀与第一电机连接时的结构示意图；

图16为本发明弧形导架、弧形齿环与第一齿轮连接时的结构示意图；

图17为本发明弧形齿环与弧形导架分离时的结构示意图；

图18为本发明压块和定位座仰视时的立体结构示意图；

图19为本发明第二齿板、第二齿轮和压板连接时的结构示意图；

图20为本发明定位座的剖视图。

附图标记说明：

1、机架；2、机罩；3、第一移动导轨；4、移动台；5、第二移动导轨；6、第三移动导轨；7、固定罩；8、切割刀；9、第一电机；10、第一气缸；11、升降台；12、第二电机；13、托台；14、第二气缸；15、挡条；16、弧形导架；17、导向槽；18、弧形齿环；19、第一齿轮；20、第三电机；21、导向柱；22、连接板；23、第一接料框；24、第一电动推杆；25、第二接料框；26、第二电动推杆；27、抽气泵；28、抽气管；29、排气管；30、集气罩；31、支撑架；32、固定架；33、真空吸嘴；34、第四电机；35、方框；36、第一齿板；37、扇形齿盘；38、活动块；39、第一限位块；40、第一限位槽；41、固定臂；42、滑块；43、滑槽；44、支撑臂；45、活动夹板；46、凸条；47、固定夹板；48、凹槽；49、固定座；50、连接杆；51、第一连柄；52、第二连柄；53、限位杆；54、限位架；55、转轮；56、输送带；57、第三气缸；58、压块；59、硅胶垫；60、接料口；61、第一位移传感器；62、第二位移传感器；63、第二限位块；64、第四气缸；65、定位座；66、压板；67、第五电机；68、第二齿轮；69、第二齿板；70、第二限位槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-图17所示的一种锂电池包回收拆解设备，包括：

机架1，机架1的顶部设有机罩2，机罩2的一端设有移动组件，移动组件上设有切割机构；

具体参考图1、图3和14所示，切割机构包括固定罩7，固定罩7的侧壁固定有第一电机9，第一电机9的输出端延伸至固定罩7内、并连接有切割刀8，移动组件包括对称固定于机罩2端部两侧的第二移动导轨5，两个第二移动导轨5之间通过滑座连接有第三移动导轨6，机罩2通过滑座安装于第三移动导轨6上，机罩2内靠近托台13的上方设有定位组件。基于此，本发明中的移动导轨为现有技术手段，因此图中未做详细赘述，其主要由导座、设于导座上的丝杆、滑座以及驱动电机等结构组成，通过驱动电机驱动丝杆转动，使丝杠通过螺纹驱动滑座带动与其连接的部件做直线运动。

由图18可知，定位组件包括两个对称设置的第三气缸57，第三气缸57的底端固定有压块58，压块58的底端连接有硅胶垫59。

通过第一电机9带动切割刀8转动，第二移动导轨5和第三移动导轨6可分别控制切割刀8上下和左右移动，从而可使切割刀8对电池包的端部进行切割处理，且切割时，可通过第三气缸57带动压块58下降，使压块58带动硅胶垫59下降，而后硅胶垫59压住电池包，以对电池包进行定位，进而防止电池包发生活动，保证了切边时的稳定性。

上料机构，上料机构包括设于机架1顶部可移动的移动台4，移动台4的顶部设有升降转动组件，升降转动组件的顶端连接有托台13；

具体参考图12、图13和图14所示，机架1的顶部两侧对称固定有第一移动导轨3，两个第一移动导轨3之间过滑座与移动台4连接，升降转动组件包括对称设于移动台4顶部的两个第一气缸10，第一气缸10的顶端连接有升降台11，升降台11的顶部中间固定有第二电机12，且升降台11上设有挡料组件，第二电机12的顶端与托台13固定连接。

挡料组件包括对称固定于升降台11顶部两侧的第二气缸14，第二气缸14的输出端连接有挡条15，且托台13位于两个挡条15的之间。

机架1的顶侧靠近切割机构的下方开设有接料口60，接料口60的下方设有第一接料组件，第一接料组件包括第一电动推杆24，第一电动推杆24的输出端连接有第一接料框23，机架1的顶部一端通过支架固定连接有朝向托台13的第一位移传感器61，且机架1的顶部另一端设有朝向机罩2的第二接料组件，第二接料组件包括多个从上至下分布的第二电动推杆26，第二电动推杆26的输出端连接有第二接料框25，支撑架31的中间安装有第二位移传感器62；

机罩2的顶部设有抽气泵27，抽气泵27的一端固定有排气管29，且抽气泵27的另一端连接有抽气管28，抽气管28的一端延伸至机罩2内、并设有集气罩30。基于此，通过抽气泵27工作，可在电池包拆解的过程中，使有毒气体及飘散的粉尘被吸入集气罩30内，而后经过抽气管28和排气管29排出，以保证环境安全。

电池包置于托台13上后，可通过升降台11上的第二气缸14驱动挡条15移动，使两个挡条15合拢对电池包进行夹持限位，以防止移动脱落，然后移动台4可带动托台13移向机罩2，并配合第一位移传感器61检测电池包端头的移动距离，从而使电池包的端部能够准确移至切割刀8的下方工位，以实现定位切边，且在一端部切割后，两个挡条15再次张开，并控制压块58上升，然后第二电机12驱动托台13转动90度，使托台13带动电池包转动90度，之后挡条15合拢限位，且配合第一位移传感器61再次检测端头距离，移动台4带动托台13移动使电池包端部重新对准切割刀8，而后压块58下压固定，通过切割刀8运动可再次对电池包的端部切割，多次重复操作后，即可对电池包的四端进行切边，以此对电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边进行分离，且分离后的材料通过接料口60落入第一接料框23中，第一电动推杆24可将第一接料框23推出，以便供后续收集处理。

拆分机构，拆分机构包括固定设于机罩2内部一侧的弧形导架16，弧形导架16的外侧连接有可移动的连接板22，连接板22的一端靠近托台13的上方固定有支撑架31，支撑架31的顶部设有揭头机构，且支撑架31的底部一侧固定连接有多个固定夹板47，支撑架31的底部另一侧设有可移动的支撑臂44，支撑臂44的底部连接有多个朝向固定夹板47的活动夹板45，且活动夹板45和固定夹板47之间设有防滑结构；

具体由图16和图17所示，弧形导架16的中间安装有弧形齿环18，弧形齿环18的一端与连接板22固定连接，且弧形齿环18的端部两侧对称固定有导向柱21，弧形导架16的内侧开设有与导向柱21相匹配的导向槽17，弧形导架16的内部顶端安装有第一齿轮19，第一齿轮19与弧形齿环18相啮合，机罩2的侧壁设有第三电机20，第三电机20的输出端延伸至机罩2内、并与第一齿轮19固定连接。

揭头机构包括穿设于支撑架31中间的两个可移动的固定架32，固定架32的一端固定连接有真空吸嘴33，且真空吸嘴33位于活动夹板45与固定夹板47之间，支撑架31上设有驱动组件，驱动组件用于驱动固定架32和支撑臂44同步移动。

驱动组件包括固定于支撑架31顶侧的固定座49，固定座49的侧壁两端均通过轴承转动连接有连接杆50，两个连接杆50的一端均固定有第一连柄51，且连接杆50的另一端固定有转轮55，第一连柄51相对于连接杆50的一端铰接有第二连柄52，第二连柄52相对于第一连柄51的一端与固定架32活动连接，固定架32的一端贯穿连接有限位杆53，限位杆53的顶端与支撑架31之间固定连接有限位架54，两个转轮55之间套设有输送带56；

支撑架31的顶部一端开设有滑槽43，且支撑架31的顶部靠近固定座49的一侧设有方框35，方框35的一端固定有活动块38，滑槽43内滑动连接有滑块42，滑块42的底端与支撑臂44固定连接，且滑块42的顶端与活动块38之间转动安装有固定臂41，方框35的内部顶侧与底侧均固定有第一齿板36，支撑架31的侧壁固定有第四电机34，第四电机34的输出端延伸至方框35内、并连接有扇形齿盘37，且扇形齿盘37与第一齿板36相啮合，其中一个连接杆50的一端穿过固定座49、并与第四电机34的输出端相连接，方框35的底侧固定有第一限位块39，支撑架31的顶侧开设有与第一限位块39相匹配的第一限位槽40；

防滑结构包括阵列设于活动夹板45内侧的多个凸条46，固定夹板47的内侧阵列开设有多个朝向凸条46的凹槽48。

电池包四边侧切后，移动台4继续带动托台13移动，使托台13带动电池包移至支撑架31的下方，并使电池包的头端伸至活动夹板45和固定夹板47之间，通过移动台4上的第一气缸10驱动升降台11移动，使升降台11带动托台13上升，此时支撑架31底部的活动夹板45和固定夹板47处于张开状态，且真空吸嘴33位于活动夹板45和固定夹板47底端之间，配合第二位移传感器62检测真空吸嘴33距电池包表面距离，使电池包上升与真空吸嘴33接触，固定夹板47可抵靠在电池包上，而活动夹板45悬空于电池包头端一侧，通过真空吸嘴33工作，使真空吸嘴33将电池包表面最外层的膜状片材吸附，通过第四电机34驱动扇形齿盘37转动，使扇形齿盘37分别与上下两个第一齿板36啮合运动，由于与两个第一齿板36啮合运动的方向不同，使得方框35可在支撑架31上来回运动，而后方框35可通过活动块38和固定臂41带动滑块42沿着滑槽43来回运动，从而使滑块42带动支撑臂44来回移动，以实现活动夹板45和固定夹板47之间的合并或分离，同时扇形齿盘37转动时，其可通过连接杆50带动转轮55转动，并在输送带56的传动下，使得两个转轮55同时带动第一连柄51转动，然后第一连柄51可带动第二连柄52运动，使第二连柄52拉动固定架32沿着限位杆53上下滑动，从而使固定架32带动真空吸嘴33上下移动，当第四电机34驱动扇形齿盘37转动180度，真空吸嘴33可将吸附的膜状片材头部揭起并升至最高点，且最高点脱离活动夹板45和固定夹板47之间位置，与此同时，活动夹板45和固定夹板47靠近合并，并在凸条46和凹槽48嵌合下，以夹紧被揭起的膜状片材；

夹紧后，启动第三电机20，使第三电机20带动第一齿轮19转动，第一齿轮19可带动弧形齿环18沿着弧形导架16滑动，且弧形齿环18端部的导向柱21可沿导向槽17滑动，以保证运动时的稳定性，之后弧形导架16通过连接板22带动支撑架31沿着向上做弧形轨迹运动，然后支撑架31可通过活动夹板45和固定夹板47带动被夹住头部的膜状片材运动，从而使膜状片材被揭下，且揭下后，通过第四电机34继续驱动扇形齿盘37转动180度，使得真空吸嘴33复位，且活动夹板45和固定夹板47远离张开，第二接料框25伸出，对张开落下的膜状片材进行承接；

同时第三电机20可带动第一齿轮19反向转动，使得弧形齿环18沿着弧形导架16滑动并复位，而后支撑架31复位，配合第二位移传感器62检测距离，再次使真空吸嘴33将电池包表面最外层的膜状片材吸附，并使活动夹板45和固定夹板47夹住被吸附揭起的膜材，继续重复上述运动，即可将膜材再次揭下，而通过重复上述步骤，即可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离，操作简单便捷，省时省力，自动化程度高，不易出错，大大提高了工作效率。

本发明提供了如图1、图3、图18、图19和图20所示的一种锂电池包回收拆解设备，机罩2内靠近支撑架31的一侧设有压料组件；

压料组件包括第四气缸64，第四气缸64的底端固定有定位座65，定位座65顶部一端设有第五电机67，第五电机67的底端穿过定位座65、并连接有第二齿轮68，定位座65的底部一侧设有与第二齿轮68相啮合的第二齿板69，第二齿板69的一端固定有压板66，且第二齿板69的顶部一端连接有第二限位块63，定位座65的底侧开设有与第二限位块63相匹配的第二限位槽70。

当活动夹板45和固定夹板47夹住被揭起的膜状片材并上升揭起时，可通过第四气缸64驱动定位座65升降，使定位座65带动压板66升降，定位座65带动压板66下降靠近电池包的揭起部，且定位座65上的第五电机67驱动第二齿轮68转动，使第二齿轮68带动第二齿板69移动，然后第二齿板69带动压板66伸出，从而可使压板66的头部压在被揭起的膜状片材的下方的材料头部，以此来对下一层的膜状片材进行固定，进而保证了上一层膜状片材被揭起时，下一层的膜状片材不易被带起，大大提高了拆解分离效果。

如图1-图20所示，一种锂电池包回收拆解设备的拆解方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1：电池包置于托台13上，通过升降台11上的第二气缸14驱动挡条15移动，使两个挡条15张合来对电池包进行限位防脱，然后移动台4带动托台13移向机罩2，使电池包的端部移至切割刀8的下方，之后第三气缸57可带动压块58下降，使硅胶垫59压住电池包，以对其进行定位，从而防止电池包发生活动；

S2：通过第一电机9带动切割刀8转动，移动组件带动切割刀8上下和左右移动，可使切割刀8对电池包的端部进行切割，且在一端切割后，使挡条15张开，压块58上升，然后第二电机12驱动托台13转动90度，使托台13带动电池包转动90度，之后挡条15合拢，移动台4带动托台13移动使电池包端部对准切割刀8，而后压块58下压，通过切割刀8运动可再次对电池包的端部切割，多次转动重复操作后，即可对电池包的四端进行切边，以此对电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边进行分离，且分离后的材料通过接料口60落入第一接料框23中，可供后续收集处理；

S3：电池包四边侧切后，移动台4继续带动托台13移动，使托台13带动电池包移至支撑架31的下方，并使电池包的头端伸至活动夹板45和固定夹板47之间，通过移动台4上的第一气缸10驱动升降台11移动，使升降台11带动托台13上升，此时支撑架31底部的活动夹板45和固定夹板47处于张开状态，且真空吸嘴33位于活动夹板45和固定夹板47底端之间，然后电池包上升与真空吸嘴33接触，固定夹板47可抵靠在电池包上，而活动夹板45悬空于电池包头端一侧；

S4：通过真空吸嘴33工作，使真空吸嘴33将电池包表面最外层的膜状片材吸附，通过第四电机34驱动扇形齿盘37转动，使扇形齿盘37分别与上下两个第一齿板36啮合运动，由于与两个第一齿板36啮合运动的方向不同，使得方框35可在支撑架31上来回运动，而后方框35可通过活动块38和固定臂41带动滑块42沿着滑槽43来回运动，从而使滑块42带动支撑臂44来回移动，以实现活动夹板45和固定夹板47之间的合并或分离，同时扇形齿盘37转动时，其可通过连接杆50带动转轮55转动，并在输送带56的传动下，使得两个转轮55同时带动第一连柄51转动，然后第一连柄51可带动第二连柄52运动，使第二连柄52拉动固定架32沿着限位杆53上下滑动，从而使固定架32带动真空吸嘴33上下移动；

当第四电机34驱动扇形齿盘37转动180度，真空吸嘴33可将吸附的膜状片材头部揭起并升至最高点，且最高点脱离活动夹板45和固定夹板47之间位置，与此同时，活动夹板45和固定夹板47靠近合并，并在凸条46和凹槽48嵌合下，以夹紧被揭起的膜状片材；

S5：通过第四气缸64驱动定位座65升降，可使定位座65带动压板66升降，在膜状片材的头部被揭起夹住后，定位座65带动压板66下降靠近电池包的揭起部，且定位座65上的第五电机67驱动第二齿轮68转动，使第二齿轮68带动第二齿板69移动，然后第二齿板69带动压板66伸出，从而可使压板66的头部压在被揭起的膜状片材的下方的片材头部，以此来对下一层的膜状片材进行固定；

S6：启动第三电机20，使第三电机20带动第一齿轮19转动，第一齿轮19可带动弧形齿环18沿着弧形导架16滑动，使弧形导架16通过连接板22带动支撑架31沿着向上做弧形轨迹运动，然后支撑架31可通过活动夹板45和固定夹板47带动被夹住头部的膜状片材运动，从而使膜状片材被揭下；

S7：揭下后，通过第四电机34继续驱动扇形齿盘37转动180度，使得真空吸嘴33复位，且活动夹板45和固定夹板47远离张开，第二接料框25伸出，对张开落下的膜状片材进行承接，然后再次通过第三电机20驱动第一齿轮19反向转动使真空吸嘴33、活动夹板45和固定夹板47回至初始位置，并控制托台13带动电池包上升，使电池包表面与真空吸嘴33再次接触，以此为下一次揭膜做准备；

S8：通过多次重复S4-S7的揭膜操作，即可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于，包括：

机架（1），所述机架（1）的顶部设有机罩（2），所述机罩（2）的一端设有移动组件，所述移动组件上设有切割机构；

上料机构，所述上料机构包括设于机架（1）顶部可移动的移动台（4），所述移动台（4）的顶部设有升降转动组件，所述升降转动组件的顶端连接有托台（13）；

拆分机构，所述拆分机构包括固定设于机罩（2）内部一侧的弧形导架（16），所述弧形导架（16）的外侧连接有可移动的连接板（22），所述连接板（22）的一端靠近托台（13）的上方固定有支撑架（31），所述支撑架（31）的顶部设有揭头机构，且支撑架（31）的底部一侧固定连接有多个固定夹板（47），所述支撑架（31）的底部另一侧设有可移动的支撑臂（44），所述支撑臂（44）的底部连接有多个朝向固定夹板（47）的活动夹板（45），且活动夹板（45）和固定夹板（47）之间设有防滑结构；

所述揭头机构包括穿设于支撑架（31）中间的两个可移动的固定架（32），所述固定架（32）的一端固定连接有真空吸嘴（33），且真空吸嘴（33）位于活动夹板（45）与固定夹板（47）之间，所述支撑架（31）上设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动固定架（32）和支撑臂（44）同步移动。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述机架（1）的顶侧靠近切割机构的下方开设有接料口（60），所述接料口（60）的下方设有第一接料组件，所述第一接料组件包括第一电动推杆（24），所述第一电动推杆（24）的输出端连接有第一接料框（23），所述机架（1）的顶部一端通过支架固定连接有朝向托台（13）的第一位移传感器（61），且机架（1）的顶部另一端设有朝向机罩（2）的第二接料组件，所述第二接料组件包括多个从上至下分布的第二电动推杆（26），所述第二电动推杆（26）的输出端连接有第二接料框（25），所述支撑架（31）的中间安装有第二位移传感器（62），所述机罩（2）内靠近支撑架（31）的一侧设有压料组件；

所述机罩（2）的顶部设有抽气泵（27），所述抽气泵（27）的一端固定有排气管（29），且抽气泵（27）的另一端连接有抽气管（28），所述抽气管（28）的一端延伸至机罩（2）内、并设有集气罩（30）。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述驱动组件包括固定于支撑架（31）顶侧的固定座（49），所述固定座（49）的侧壁两端均通过轴承转动连接有连接杆（50），两个所述连接杆（50）的一端均固定有第一连柄（51），且连接杆（50）的另一端固定有转轮（55），所述第一连柄（51）相对于连接杆（50）的一端铰接有第二连柄（52），所述第二连柄（52）相对于第一连柄（51）的一端与固定架（32）活动连接，所述固定架（32）的一端贯穿连接有限位杆（53），所述限位杆（53）的顶端与支撑架（31）之间固定连接有限位架（54），两个所述转轮（55）之间套设有输送带（56）；

所述支撑架（31）的顶部一端开设有滑槽（43），且支撑架（31）的顶部靠近固定座（49）的一侧设有方框（35），所述方框（35）的一端固定有活动块（38），所述滑槽（43）内滑动连接有滑块（42），所述滑块（42）的底端与支撑臂（44）固定连接，且滑块（42）的顶端与活动块（38）之间转动安装有固定臂（41），所述方框（35）的内部顶侧与底侧均固定有第一齿板（36），所述支撑架（31）的侧壁固定有第四电机（34），所述第四电机（34）的输出端延伸至方框（35）内、并连接有扇形齿盘（37），且扇形齿盘（37）与第一齿板（36）相啮合，其中一个所述连接杆（50）的一端穿过固定座（49）、并与第四电机（34）的输出端相连接，所述方框（35）的底侧固定有第一限位块（39），所述支撑架（31）的顶侧开设有与第一限位块（39）相匹配的第一限位槽（40）；

所述防滑结构包括阵列设于活动夹板（45）内侧的多个凸条（46），所述固定夹板（47）的内侧阵列开设有多个朝向凸条（46）的凹槽（48）。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述弧形导架（16）的中间安装有弧形齿环（18），所述弧形齿环（18）的一端与连接板（22）固定连接，且弧形齿环（18）的端部两侧对称固定有导向柱（21），所述弧形导架（16）的内侧开设有与导向柱（21）相匹配的导向槽（17），所述弧形导架（16）的内部顶端安装有第一齿轮（19），所述第一齿轮（19）与弧形齿环（18）相啮合，所述机罩（2）的侧壁设有第三电机（20），所述第三电机（20）的输出端延伸至机罩（2）内、并与第一齿轮（19）固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述压料组件包括第四气缸（64），所述第四气缸（64）的底端固定有定位座（65），所述定位座（65）顶部一端设有第五电机（67），所述第五电机（67）的底端穿过定位座（65）、并连接有第二齿轮（68），所述定位座（65）的底部一侧设有与第二齿轮（68）相啮合的第二齿板（69），所述第二齿板（69）的一端固定有压板（66），且第二齿板（69）的顶部一端连接有第二限位块（63），所述定位座（65）的底侧开设有与第二限位块（63）相匹配的第二限位槽（70）。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述切割机构包括固定罩（7），所述固定罩（7）的侧壁固定有第一电机（9），所述第一电机（9）的输出端延伸至固定罩（7）内、并连接有切割刀（8），所述移动组件包括对称固定于机罩（2）端部两侧的第二移动导轨（5），两个所述第二移动导轨（5）之间通过滑座连接有第三移动导轨（6），所述机罩（2）通过滑座安装于第三移动导轨（6）上，所述机罩（2）内靠近托台（13）的上方设有定位组件。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述定位组件包括两个对称设置的第三气缸（57），所述第三气缸（57）的底端固定有压块（58），所述压块（58）的底端连接有硅胶垫（59）。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述机架（1）的顶部两侧对称固定有第一移动导轨（3），两个所述第一移动导轨（3）之间过滑座与移动台（4）连接，所述升降转动组件包括对称设于移动台（4）顶部的两个第一气缸（10），所述第一气缸（10）的顶端连接有升降台（11），所述升降台（11）的顶部中间固定有第二电机（12），且升降台（11）上设有挡料组件，所述第二电机（12）的顶端与托台（13）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池包回收拆解设备，其特征在于：所述挡料组件包括对称固定于升降台（11）顶部两侧的第二气缸（14），所述第二气缸（14）的输出端连接有挡条（15），且托台（13）位于两个挡条（15）的之间。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种锂电池包回收拆解设备的拆解方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1：电池包置于托台（13）上，通过升降台（11）上的第二气缸（14）驱动挡条（15）移动，使两个挡条（15）张合来对电池包进行限位防脱，然后移动台（4）带动托台（13）移向机罩（2），使电池包的端部移至切割刀（8）的下方，之后第三气缸（57）可带动压块（58）下降，使硅胶垫（59）压住电池包，以对其进行定位，从而防止电池包发生活动；

S2：通过第一电机（9）带动切割刀（8）转动，移动组件带动切割刀（8）上下和左右移动，可使切割刀（8）对电池包的端部进行切割，且在一端切割后，使挡条（15）张开，压块（58）上升，然后第二电机（12）驱动托台（13）转动90度，使托台（13）带动电池包转动90度，之后挡条（15）合拢，移动台（4）带动托台（13）移动使电池包端部对准切割刀（8），而后压块（58）下压，通过切割刀（8）运动可再次对电池包的端部切割，多次重复操作后，即可对电池包的四端进行切边，以此对电池包的极耳及折叠包裹的铝壳和隔膜四边进行分离，且分离后的材料通过接料口（60）落入第一接料框（23）中，可供后续收集处理；

S3：电池包四边侧切后，移动台（4）继续带动托台（13）移动，使托台（13）带动电池包移至支撑架（31）的下方，并使电池包的头端伸至活动夹板（45）和固定夹板（47）之间，通过移动台（4）上的第一气缸（10）驱动升降台（11）移动，使升降台（11）带动托台（13）上升，此时支撑架（31）底部的活动夹板（45）和固定夹板（47）处于张开状态，且真空吸嘴（33）位于活动夹板（45）和固定夹板（47）底端之间，然后电池包上升与真空吸嘴（33）接触，固定夹板（47）可抵靠在电池包上，而活动夹板（45）悬空于电池包头端一侧；

S4：通过真空吸嘴（33）工作，使真空吸嘴（33）将电池包表面最外层的膜状片材吸附，通过第四电机（34）驱动扇形齿盘（37）转动，使扇形齿盘（37）分别与上下两个第一齿板（36）啮合运动，由于与两个第一齿板（36）啮合运动的方向不同，使得方框（35）可在支撑架（31）上来回运动，而后方框（35）可通过活动块（38）和固定臂（41）带动滑块（42）沿着滑槽（43）来回运动，从而使滑块（42）带动支撑臂（44）来回移动，以实现活动夹板（45）和固定夹板（47）之间的合并或分离，同时扇形齿盘（37）转动时，其可通过连接杆（50）带动转轮（55）转动，并在输送带（56）的传动下，使得两个转轮（55）同时带动第一连柄（51）转动，然后第一连柄（51）可带动第二连柄（52）运动，使第二连柄（52）拉动固定架（32）沿着限位杆（53）上下滑动，从而使固定架（32）带动真空吸嘴（33）上下移动；

当第四电机（34）驱动扇形齿盘（37）转动180度，真空吸嘴（33）可将吸附的膜状片材头部揭起并升至最高点，且最高点脱离活动夹板（45）和固定夹板（47）之间位置，与此同时，活动夹板（45）和固定夹板（47）靠近合并，并在凸条（46）和凹槽（48）嵌合下，以夹紧被揭起的膜状片材；

S5：通过第四气缸（64）驱动定位座（65）升降，可使定位座（65）带动压板（66）升降，在膜状片材的头部被揭起夹住后，定位座（65）带动压板（66）下降靠近电池包的揭起部，且定位座（65）上的第五电机（67）驱动第二齿轮（68）转动，使第二齿轮（68）带动第二齿板（69）移动，然后第二齿板（69）带动压板（66）伸出，从而可使压板（66）的头部压在被揭起的膜状片材的下方的片材头部，以此来对下一层的膜状片材进行固定；

S6：启动第三电机（20），使第三电机（20）带动第一齿轮（19）转动，第一齿轮（19）可带动弧形齿环（18）沿着弧形导架（16）滑动，使弧形导架（16）通过连接板（22）带动支撑架（31）沿着向上做弧形轨迹运动，然后支撑架（31）可通过活动夹板（45）和固定夹板（47）带动被夹住头部的膜状片材运动，从而使膜状片材被揭下；

S7：揭下后，通过第四电机（34）继续驱动扇形齿盘（37）转动180度，使得真空吸嘴（33）复位，且活动夹板（45）和固定夹板（47）远离张开，第二接料框（25）伸出，对张开落下的膜状片材进行承接，然后再次通过第三电机（20）驱动第一齿轮（19）反向转动使真空吸嘴（33）、活动夹板（45）和固定夹板（47）回至初始位置，并控制托台（13）带动电池包上升，使电池包表面与真空吸嘴（33）再次接触，以此为下一次揭膜做准备；

S8：通过多次重复S4-S7的揭膜操作，即可将由铝箔、铜箔及隔膜等叠加组成的电池包拆解分离。