CN206441834U - 一种车用动力电池单体全自动放电装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用动力电池单体全自动放电装备，包括用于进料的提取模块、运送模块、用于出料的提取模块和治具，所述运送模块上设置有用于放电、反充电的放电模块、测压打标机，所述提取模块包括有用于钩住治具的挂钩、用于引导挂钩平移的挂钩直线导轨、用于控制挂钩升降的挂钩气缸，所述运送模块包括有举升架、用于带动举升架平移的同步带、用于引导举升架平移的运送直线导轨，所述治具的两侧设置有挂耳，所述治具内设置有分隔板；该装备实现从进料‑放电‑出料过程的全自动化工作，减少人工操作，提高效率和安全性。

Description

一种车用动力电池单体全自动放电装备

技术领域

本实用新型涉及电池处理技术领域，特别是一种车用动力电池单体全自动放电装备。

背景技术

中国汽车技术研究中心预测，到2020年前后，我国纯电动(含插电式)乘用车和混合动力乘用车动力电池累计报废量将达到12-17万吨。车用动力电池的报废渐成规模，如何处置退役动力电池将是影响新能源汽车发展的重大课题。废旧动力电池中可能存在不少的电量，如果带电进行加工拆解，有起火爆炸的风险，因此，废旧动力电池在处理过程中需要进行放电处理。

从目前国内动力电池处理工艺上来看，电池拆解前处理工艺流程都是先进放电后进行拆解，放电方式分为物理放电法和化学放电法。物理放电法，是 将电池的电能经过能量转换，转换成热能或其它形式的能量输出，直到电池能量为零，此种放电方法环保、能量转移时可再利，放电时间短。缺点是，放电容量小，纯手工上下料或电极夹取，放电人工成本高，目前市面上放电机都是采用人工上料下料、人工放置放电接触装置 ，不能进行批量化电池放电处理，不能满足当前动力电池批量化拆解需求。化学放电法，是通过化学盐水侵泡动力电池，阴离子往负极移动，阳离子往正极移动。阴离子失去电子发生氧化反应，阳离子得到电子被还原，从而使电池体内电量被中和，最后趋向于0，此种方式优点是，可以进行大批量的侵泡，不受容量限制。缺点是剩余电量利用率低，放电时间太慢，对环境可能造成污染。

因此，废旧动力电池批量化处理需要开发一种既能满足环境需求，又能进行批量化放电满足生产需要的放电模式。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种车用动力电池单体全自动放电装备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车用动力电池单体全自动放电装备，包括用于进料的提取模块、运送模块、用于出料的提取模块和治具，所述运送模块上设置有用于放电、反充电的放电模块、测压打标机，所述提取模块包括有用于钩住治具的挂钩、用于引导挂钩平移的挂钩直线导轨、用于控制挂钩升降的挂钩气缸，所述运送模块包括有举升架、用于带动举升架平移的同步带、用于引导举升架平移的运送直线导轨，所述治具的两侧设置有挂耳，所述治具内设置有分隔板。

作为一个优选项，所述提取模块包括有提取架、升降挂钩架、分布在升降挂钩架上端左右两侧的挂钩直线轴承，所述挂钩直线导轨分布在提取架左右两侧，所述挂钩位于升降挂钩架的左右两端，所述挂钩气缸位于提取架上。

作为一个优选项，所述举升架上设置有竖直安装的举升气缸、位于举升气缸上举升气缸固定板、可升降活动的举升气缸活动板、举升架直线轴承。

作为一个优选项，所述举升架上设置有承托盘、承托盘水平直线导轨、承托盘磁性开关、接料气缸安装板、接料气缸。

作为一个优选项，所述举升气缸活动板上举升端磁性开关和到位传感器，所述举升气缸活动板的四角位置设置有导向销。

作为一个优选项，所述运送直线导轨的两端设置有极限开关。

作为一个优选项，所述提取模块上设置有提取端磁性开关。

作为一个优选项，所述放电模块包括有放电端固定板、放电端调宽板、放电端磁性开关、调距板，所述调距板下侧设置有放电接触铜柱，所述放电接触铜柱上设置有缓冲弹簧，所述调距板上侧设置有与放电接触铜柱对应的接线铜鼻。

作为一个优选项，所述测压打标机包括有测压端直线导轨、可沿着测压端直线导轨移动的测压端竖直架、位于测压端竖直架上的测压端伸缩气缸、测压端升降板，所述测压端升降板下侧设置有测压探针，所述测压端竖直架上设置有打标笔。

作为一个优选项，所述打标笔上连接有打标笔气缸，所述测压端升降板开有供打标笔穿过的通孔。

本实用新型的有益效果是：该装备实现从进料-放电-出料过程的全自动化工作，减少人工操作，提高效率和安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型中提取模块的立体图；

图3是本实用新型中运送模块的立体图；

图4是本实用新型中举升架的立体图；

图5是本实用新型中放电模块的立体图；

图6是本实用新型中测压打标机的立体图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本实用新型，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本实用新型则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本实用新型的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸、材料成分、电路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。

参照图1、图2，一种车用动力电池单体全自动放电装备，包括用于进料的提取模块1、运送模块2、用于出料的提取模块1和治具3，所述运送模块2上设置有用于放电、反充电的放电模块4、测压打标机5，所述提取模块1包括有用于钩住治具3的挂钩11、用于引导挂钩11平移的挂钩直线导轨12、用于控制挂钩11升降的挂钩气缸13，所述运送模块2包括有举升架21、用于带动举升架21平移的同步带22、用于引导举升架21平移的运送直线导轨23，所述治具3的两侧设置有挂耳31，便于被装置提取，所述治具3内设置有分隔板32。

提取模块1两端设有挂钩，可以钩住治具3的挂耳31，提取气缸13连接提取模块1，提升治具3，提取模块1达到指定高度后，启动运送模块2，运送气缸连接提取模块1，将治具3沿运送直线导轨23送入放电装备内部，提取模块1运送指定距离后，举升架21动作抬起治具3，依次进行放电、测压和打标工作。

另外的实施例，参照图1、图2、图3，一种车用动力电池单体全自动放电装备，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括用于进料的提取模块1、运送模块2、用于出料的提取模块1和治具3，所述运送模块2上设置有用于放电、反充电的放电模块4、测压打标机5，所述提取模块1包括有用于钩住治具3的挂钩11、用于引导挂钩11平移的挂钩直线导轨12、用于控制挂钩11升降的挂钩气缸13，所述运送模块2包括有举升架21、用于带动举升架21平移的同步带22、用于引导举升架21平移的运送直线导轨23，所述运送模块2包括有举升架21、用于带动举升架21平移的同步带22、用于引导举升架21平移的运送直线导轨23，所述治具3的两侧设置有挂耳31，所述治具3内设置有分隔板32。

参照图4，所述举升架21上设置有竖直安装的举升气缸24、位于举升气缸24上举升气缸固定板25、可升降活动的举升气缸活动板26、举升架直线轴承27。所述举升架21上设置有承托盘28、承托盘水平直线导轨281、承托盘磁性开关282、接料气缸安装板283、接料气缸284。所述举升气缸活动板26上举升端磁性开关261和到位传感器262，所述举升气缸活动板26的四角位置设置有导向销263。所述运送直线导轨23的两端设置有极限开关231。

本实施例的承托盘28设置于装备内部的放电区域左右两边。当接料气缸284收缩时，直线轴承伸出，托住承载托盘，当接料气缸284伸长时，直线轴承退出，脱离承载托盘。直线轴承伸出或退出指定距离后，触发举升端磁性开关261，接料气缸284停止动作。当两边接料装置同时动作时，实现对治具3的承托和脱离。

所述治具3为针对动力电池单体的长形载具，两侧设置有挂耳31，所述治具3内设置有分隔板32。

另外的实施例，参照图1、图2，一种车用动力电池单体全自动放电装备，包括用于进料的提取模块1、运送模块2、用于出料的提取模块1和治具3，所述运送模块2上设置有用于放电、反充电的放电模块4、测压打标机5，所述放电模块4包括有放电端固定板41、放电端调宽板42、放电端磁性开关43、调距板44，所述调距板44下侧设置有放电接触铜柱45，所述放电接触铜柱45上设置有缓冲弹簧46，所述调距板47上侧设置有与放电接触铜柱45对应的接线铜鼻48。

参照图5，放电模块4通过放电端调宽板42、调距板44调整，使放电接触铜柱与动力电池单体极头的位置相对应；放电模块4的下压气缸动作，使放电接触铜柱45下降，接触动力电池单体极头，外部的放电器启动，对电池单体放电至电压0-1.0V，然后外部电源（或电池）的正极与每对电池的负极相接，外部电源（或电池）的每对负极与每对电池的正极相接，控制反充电流为0-200A，反充电压为0.1-50V，对同一电池单体进行反充电0.01-120min，破坏电池内部化学组分，防止电压反弹；放电程序结束后，放电模块4复位。

参照图6，所述测压打标机5包括有测压端直线导轨51、可沿着测压端直线导轨51移动的测压端竖直架52、位于测压端竖直架52上的测压端伸缩气缸53、测压端升降板54，所述测压端升降板54下侧设置有测压探针55，所述测压端竖直架52上设置有打标笔56。

所述打标笔56上连接有打标笔气缸57，所述测压端升降板54开有供打标笔56穿过的通孔。

测压打标机5调整测压端竖直架52，使测压探针55与动力电池单体极头的位置相对应；移动机构的前进电机启动，驱动测压及打标机构横向移动，测压及打标机构到达动力电池单体上方后，触发极限感应器，停止电机；测压气缸动作，测压探针55下降，测压探针55接触电池单体极头后，触发测压到位检测器，测压气缸停止；若检测电压不高于指定值，打标笔气缸57动作，打标笔下降，标记颜色；若检测电压高于指定值，打标笔气缸57不动作；测压气缸和打标笔气缸57复位，移动机构动作，测压及打标机构前进，对下一个单体测压及打标，直至处于测压及打标装置中的电池单体全部测压打标完成为止

所述提取模块1包括有用于钩住治具3的挂钩11、用于引导挂钩11平移的挂钩直线导轨12、用于控制挂钩11升降的挂钩气缸13，所述提取模块1包括有提取架14、升降挂钩架15、分布在升降挂钩架15上端左右两侧的挂钩直线轴承16，所述挂钩直线导轨12分布在提取架14左右两侧，所述挂钩11位于升降挂钩架15的左右两端，所述挂钩气缸13位于提取架14上。所述提取模块1上设置有提取端磁性开关17。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

实际工作时，工作过程如下：

（1）将动力电池单体置于治具3中，由进料传送带运输治具至提取模块1中；

（2）提取气缸动作，提取模块1上升，提取模块1的挂钩钩住治具的挂耳，从而提升治具，运送气缸动作，将治具送到运输装置上方；提取气缸下降，直至治具落在运输装置的承载机构的承载托盘上；进料装置复位；

（3）运输装置的运输机构动作，将承载机构运输至指定的放电位置，承载机构的举升气缸动作，举升承载托盘，将治具升至指定高度后，两边的接料装置动作，托住承载托盘，运输装置复位；

（4）调整调宽底板和调距底板，使放电接触铜柱与动力电池单体极头的位置相对应；放电模块4的下压气缸动作，使放电接触铜柱下降，接触动力电池单体极头，外部的放电器启动，对电池单体放电至电压0V，然后放电器的每对正负极接线交换，对同一电池单体进行反充电30min，破坏电池内部化学组分，防止电压反弹；放电程序结束后，放电模块4复位；

（5）运输装置的运输机构动作，将承载机构运输至动力电池的下方位置；承载机构的举升气缸动作，使举升气缸活动板与承载托盘的底部接合，两边的接料装置复位；承载机构复位，动力电池下降至指定高度；运输机构动作，将承载机构运输至测压及打标装置；

（6）调整调宽底板，使测压探针55与动力电池单体极头的位置相对应；移动机构的前进电机启动，驱动测压及打标机构横向移动，测压及打标机构到达动力电池单体上方后，触发极限感应器，停止电机；测压气缸动作，测压探针55下降，测压探针55接触电池单体极头后，触发测压到位检测器，测压气缸停止；设置检测电压指定值为1V；检测1号电池单体电压为0.5V，打标笔气缸57动作，打标笔下降，标记颜色；测压气缸和打标笔气缸57复位，移动机构动作，测压及打标机构前进，对2号电池单体测压，检测2号电池单体电压为1.2V，打标笔气缸57不动作；测压气缸和打标笔气缸57复位，移动机构动作，测压及打标机构前进，对3号电池单体测压，检测3号电池单体电压为1V，打标笔气缸57动作，打标笔下降，标记颜色；

（7）测压及打标结束后，运输装置将治具送至出料装置的提取模块1中；提取气缸动作，提取模块1上升，提取模块1的挂钩钩住治具的挂耳，从而提升治具，运送气缸动作，将治具送出放电模块4外部；提取气缸下降，直至治具落在出料传送带上；出料装置复位。

经过实践证明，该装备具有以下优点：

1、从进料-放电-出料，实现全自动化放电，减少人工操作，提高效率和安全性；

2、通过治具和可调节的极头接触部件，实现不同型号的电池单体，甚至是否鼓包的电池单体，进行放电，拓宽应用范围；

3、通过先放电，后反充电的方式，解决电池单体放电到极低电压时会产生电压反弹的问题。

Claims (10)

1.一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：包括用于进料的提取模块（1）、运送模块（2）、用于出料的提取模块（1）和治具（3），所述运送模块（2）上设置有用于放电、反充电的放电模块（4）、测压打标机（5），所述提取模块（1）包括有用于钩住治具（3）的挂钩（11）、用于引导挂钩（11）平移的挂钩直线导轨（12）、用于控制挂钩（11）升降的挂钩气缸（13），所述运送模块（2）包括有举升架（21）、用于带动举升架（21）平移的同步带（22）、用于引导举升架（21）平移的运送直线导轨（23），所述治具（3）的两侧设置有挂耳（31），所述治具（3）内设置有分隔板（32）。

2.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述提取模块（1）包括有提取架（14）、升降挂钩架（15）、分布在升降挂钩架（15）上端左右两侧的挂钩直线轴承（16），所述挂钩直线导轨（12）分布在提取架（14）左右两侧，所述挂钩（11）位于升降挂钩架（15）的左右两端，所述挂钩气缸（13）位于提取架（14）上。

3.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述举升架（21）上设置有竖直安装的举升气缸（24）、位于举升气缸（24）上举升气缸固定板（25）、可升降活动的举升气缸活动板（26）、举升架直线轴承（27）。

4.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述举升架（21）上设置有承托盘（28）、承托盘水平直线导轨（281）、承托盘磁性开关（282）、接料气缸安装板（283）、接料气缸（284）。

5.根据权利要求3所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述举升气缸活动板（26）上举升端磁性开关（261）和到位传感器（262），所述举升气缸活动板（26）的四角位置设置有导向销（263）。

6.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述运送直线导轨（23）的两端设置有极限开关（231）。

7.根据权利要求1或2所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述提取模块（1）上设置有提取端磁性开关（17）。

8.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述放电模块（4）包括有放电端固定板（41）、放电端调宽板（42）、放电端磁性开关（43）、调距板（44），所述调距板（44）下侧设置有放电接触铜柱（45），所述放电接触铜柱（45）上设置有缓冲弹簧（46），所述调距板（47）上侧设置有与放电接触铜柱（45）对应的接线铜鼻（48）。

9.根据权利要求1所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述测压打标机（5）包括有测压端直线导轨（51）、可沿着测压端直线导轨（51）移动的测压端竖直架（52）、位于测压端竖直架（52）上的测压端伸缩气缸（53）、测压端升降板（54），所述测压端升降板（54）下侧设置有测压探针（55），所述测压端竖直架（52）上设置有打标笔（56）。

10.根据权利要求9所述的一种车用动力电池单体全自动放电装备，其特征在于：所述打标笔（56）上连接有打标笔气缸（57），所述测压端升降板（54）开有供打标笔（56）穿过的通孔。