CN207690950U - 电池脱皮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池脱皮机，包括机架，机架上设有下料机构、旋转分度机构、用于对电池外壳进行周向切割的旋切机构、用于对电池外壳进行轴向切割的纵切机构以及用于使外壳与电芯分离的褪皮机构；旋转分度机构包括料盘和用于驱动料盘绕一竖向轴线旋转的料盘驱动单元，下料机构、旋切机构、纵切机构及褪皮机构顺次环绕竖向轴线布置。本实用新型提供的电池脱皮机可实现电池脱皮的自动化，有效提高电池脱皮操作的效率，降低生产成本。

Description

电池脱皮机

技术领域

本实用新型属于电池回收技术领域，更具体地说，是涉及一种电池脱皮机，尤其涉及18650圆柱电池的脱皮技术。

背景技术

利用电池作为能量来源，可以得到稳定的电压、稳定的电流，长时间稳定供电，延长设备的续航时间，并且电池结构简单、携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥着巨大作用。

电池一般包括外壳和电芯，如18650电池，企业在对电池进行回收利用时需要将电芯和外壳分离。目前，电池脱皮多以人工使用刀片剥削，不仅工作效率低下，而且人工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池脱皮机，以解决现有技术中存在的人工进行电池脱皮效率低下的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种电池脱皮机，包括机架，所述机架上设有下料机构、旋转分度机构、用于对电池外壳进行周向切割的旋切机构、用于对电池外壳进行轴向切割的纵切机构以及用于使外壳与电芯分离的褪皮机构；所述旋转分度机构包括料盘和用于驱动所述料盘绕一竖向轴线旋转的料盘驱动单元，所述下料机构、所述旋切机构、所述纵切机构及所述褪皮机构顺次环绕所述竖向轴线布置。

作为实施例之一，所述料盘为方形料盘，且于其四个边部均设有至少一个承料槽，所述竖向轴线经过所述料盘中心，所述下料机构、所述旋切机构、所述纵切机构及所述褪皮机构沿所述料盘周向环形布置且分别靠近所述料盘的四个边部。

作为实施例之一，所述旋切机构及所述褪皮机构均包括布置于所述料盘上方的电池压紧单元，两所述电池压紧单元相对设置且均安装于一升降支架上，所述升降支架连接有用于驱动其升降的支架驱动单元。

作为实施例之一，所述旋切机构包括布置于所述料盘外侧的旋切刀片和布置于所述料盘上方的第一电池夹紧件，所述旋切刀片连接有用于驱动其靠近或远离所述料盘的位移驱动单元以及用于驱动其绕对应的电池的轴线旋转的旋切驱动单元，所述第一电池夹紧件连接有用于驱动其升降的第一升降驱动单元。

作为实施例之一，所述旋切刀片包括用于旋转顶压电池尾部的顶压部和用于对外壳侧壁进行旋转切割的刀片部，所述顶压部分别与所述位移驱动单元及所述旋切驱动单元连接，所述刀片部安设于所述顶压部的靠近所述料盘的一端。

作为实施例之一，所述第一电池夹紧件具有曲率与电池适配且槽口方向竖直朝下的圆弧形压靠槽。

作为实施例之一，所述纵切机构包括纵切刀片以及用于驱动所述纵切刀片沿对应的电池的轴向进给的纵切驱动单元，所述纵切刀片及所述纵切驱动单元均布置于所述料盘附近。

作为实施例之一，所述褪皮机构包括与对应方位的所述承料槽正对布置的推杆和布置于所述料盘上方的第二电池夹紧件，所述推杆连接有用于驱动其沿对应的所述承料槽轴向进给的进给驱动单元，所述第二电池夹紧件连接有用于驱动其升降的第二升降驱动单元。

作为实施例之一，所述第二电池夹紧件具有曲率与电池适配且槽口方向竖直朝下的圆弧形抵紧槽。

作为实施例之一，该电池脱皮机还包括电芯承料斗，所述电芯承料斗布置于所述料盘外侧且与所述推杆分列于对应方位的所述承料槽的两侧。

作为实施例之一，所述下料机构包括电池下料斗、布置于所述电池下料斗正下方的进料台以及用于将所述进料台上的电池推入所述料盘内的推料单元，所述进料台布置于所述料盘外侧，所述推料单元布置于所述进料台的远离所述料盘的一侧。

本实用新型提供的电池脱皮机的有益效果在于：与现有技术相比，在本实用新型提供的电池脱皮机中，待脱皮电池经下料机构下料至料盘上，在料盘驱动单元的驱动作用下，使得待脱皮电池依次经过旋切工位、纵切工位和褪皮工位，其间，旋切机构沿电池周向将外壳环切成两部分，纵切机构沿电池轴向对外壳进行侧切，至此外壳失去包裹电芯的功能，然后在褪皮机构的作用下，使得电芯与外壳分离，从而自动高效地完成电池的脱皮工作。本实用新型提供的电池脱皮机可实现电池脱皮的自动化，有效提高电池脱皮操作的效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-图2为本实用新型实施例提供的电池脱皮机的总装结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的料盘的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的旋切机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的纵切机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的褪皮机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第一电池夹紧件与第二电池夹紧件的组装结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的电池脱皮机进行说明。该电池脱皮机包括机架100，所述机架100上设有下料机构200、旋转分度机构、用于对电池1外壳进行周向切割的旋切机构300、用于对电池1外壳进行轴向切割的纵切机构400以及用于使外壳与电芯分离的褪皮机构500；所述旋转分度机构包括料盘800和用于驱动所述料盘800绕一竖向轴线旋转的料盘驱动单元(未图示)，所述下料机构200、所述旋切机构300、所述纵切机构400及所述褪皮机构500顺次环绕所述竖向轴线布置。

上述的电池脱皮机，待脱皮电池1经下料机构200下料至料盘800上，在料盘驱动单元的驱动作用下，使得待脱皮电池1依次经过旋切工位、纵切工位和褪皮工位，其间，旋切机构300沿电池1周向将外壳环切成两部分，纵切机构400沿电池1轴向对外壳进行侧切，至此外壳失去包裹电芯的功能，然后在褪皮机构500的作用下，使得电芯与外壳分离，从而自动高效地完成电池1的脱皮工作。本实施例提供的电池脱皮机可实现电池1脱皮的自动化，有效提高电池1脱皮操作的效率，降低生产成本。

作为本实施例提供的电池脱皮机的优选实施方式，如图3，所述料盘800为方形料盘800，且于其四个边部均设有至少一个承料槽802，所述竖向轴线经过所述料盘800中心，所述下料机构200、所述旋切机构300、所述纵切机构400及所述褪皮机构500沿所述料盘800周向环形布置且分别靠近所述料盘800的四个边部。采用这种方式，料盘800的四个边部可以同时进行相应地操作，即其中一个边部在下料机构200处承接电池1后旋转至旋切机构300进行环切处理，而沿料盘800旋转方向位于该边部之后的相邻边部则旋转至下料机构200处以便承接电池1，位于该边部之前的相邻边部则在环切处理完成后旋转至纵切机构400处进行纵切处理，依次类推，下料、环切、纵切及褪皮操作可以持续不间断地进行，不会存在设备闲置的情况，相较于一个料盘800依次经过下料、环切、纵切和褪皮操作后再依序循环的生产方式，本实施例提供的电池脱皮机可有效提高生产效率及设备利用率。

其中，易于理解地，上述料盘800优选为是正方形料盘800，便于设备的布置，以及生产的协调性。

进一步优选地，不论是对于上述的各工位沿料盘800的周向环形布置的方式亦或是对于一个料盘800依次经过下料、环切、纵切和褪皮操作后再依序循环的生产方式，均优选为一次可对多个电池1同时进行脱皮操作，从而有效地提高生产效率。以上述的各工位沿料盘800的周向环形布置的方式为例(对于另一种方式，本领域技术人员易于进行相应设计，此处从略)，该料盘800的四个边部均优选为设置有多个承料槽802，进一步优选为每个边部的承料槽802的数量都相同；相应地，下料机构200、旋切机构300、纵切机构400及褪皮机构500均包括有相应数量的处理组件，这在下面的实施方式中具体述及。本实施例中，如图3，优选为该料盘800的每个边部均设有8个所述的承料槽802；进一步地，各承料槽802可以是槽口方向竖直朝上且曲率与电池1适配的圆弧形承料槽802，各承料槽802的槽深均小于电池1的直径，该承料槽802承接电池1后，电池1有部分位于该承料槽802内，部分位于该承料槽802外，从而该电池1可以被另外的部件自上而下压紧，以对其进行限位。

请一并参阅图1和图4，作为本实施例提供的电池脱皮机的一种具体实施方式，所述旋切机构300包括布置于所述料盘800外侧的旋切刀片301和布置于所述料盘800上方的第一电池夹紧件302，所述旋切刀片301连接有用于驱动其靠近或远离所述料盘800的位移驱动单元303以及用于驱动其绕对应的电池1的轴线旋转的旋切驱动单元，所述第一电池夹紧件302连接有用于驱动其升降的第一升降驱动单元。进一步优选地，所述旋切刀片包括用于旋转顶压电池尾部的顶压部(已图示，未标注)和用于对外壳侧壁进行旋转切割的刀片部(已图示，未标注)，所述顶压部分别与所述位移驱动单元及所述旋切驱动单元连接，所述刀片部安设于所述顶压部的靠近所述料盘的一端。其中，上述的顶压部的靠近料盘的一端优选为是与电池尾部适配的结构，如可以是平面状，也可以是在顶压平面中央凸出设置一与电池尾部凹陷处适配的凸块等；上述的顶压部优选为是圆柱体结构，上述的刀片部可以采用曲率与该顶压部曲率相同的弧形刀片，沿顶压部的轴向自顶压部的其中部分边沿向料盘侧延伸形成，可对电池尾部附近的外壳侧壁进行旋转切割。本实施例中，采用上述旋切刀片301环切电池1尾部附近的外壳，使得包覆在电池1尾端的外壳与包裹在电池1侧方的外壳分离，从而便于外壳与电芯的分离；则，所述的位移驱动单元303驱动该旋切刀片301靠近或远离电池1的尾端，通过上述旋切驱动单元驱动该旋切刀片301旋转，即可实现该旋切刀片301环切电池1尾端附近的外壳。上述的位移驱动单元303可以是气缸、电动推杆等可以伸缩驱动的设备；上述的旋切驱动单元可以是电机减速机组件、蜗轮蜗杆驱动组件等常用的转动驱动设备，本实施例中，优选为采用齿轮驱动的方式，这是由于齿轮驱动易于实现多个齿轮同步传动的目的，便于多个旋切刀片301同时动作，具体地：对于上述的对多个电池1同时进行脱皮操作的结构，对应包括多个旋切刀片301，每一旋切刀片301通过一连杆与一驱动齿轮304连接，各驱动齿轮304依次排列啮合且均安装于一旋切支座305上，上述的旋切驱动单元还包括驱动齿条或传动齿轮，若采用驱动齿条，则该驱动齿条与其中一个驱动齿轮304啮合且连接有驱动其往复运动的驱动件，若采用传动齿轮，则该传动齿轮于其中一个驱动齿轮304啮合且连接有驱动其绕自身轴线旋转的电机等驱动件，上述的驱动件等均安装于上述旋切支座305上，而该旋切支座305与上述位移驱动单元303连接。上述的第一电池夹紧件302用于夹紧电池1，避免在环切操作中电池1转动而影响生产，该第一电池夹紧件302可以是直接压靠在电池1顶端的平板状构件，或者，如图7，该第一电池夹紧件302具有曲率与电池1适配且槽口方向竖直朝下的圆弧形压靠槽，对电池1的定位效果更佳。对于上述的对多个电池1同时进行脱皮操作的结构，可以采用一个较长的平板状构件直接压靠在各电池1的顶端，也可以设置相应数量的上述具有圆弧形压靠槽的第一电池夹紧件302。

请一并参阅图1、图2及图5，作为本实施例提供的电池脱皮机的一种具体实施方式，所述纵切机构400包括纵切刀片401以及用于驱动所述纵切刀片401沿对应的电池1的轴向进给的纵切驱动单元402，所述纵切刀片401及所述纵切驱动单元402均布置于所述料盘800附近。为避免纵切刀片401与料盘800的转动运动发生干涉，该纵切刀片401在非工作状态下宜处于远离对应的承料槽802的位置，在工作状态下再与对应的承料槽802内的电池1接触，为此，可设置该纵切刀片401是可以升降的，即其还连接有用于驱动其升降的纵切刀片升降驱动单元，或者，设置该纵切刀片401是可以绕一水平轴旋转的，其在转动过程中靠近或远离对应的承料槽802，即其还连接有摆动驱动单元，上述纵切刀片升降驱动单元/摆动驱动单元的具体结构是本领域技术人员易于确定的，例如，该摆动驱动单元可以采用齿轮驱动或曲柄摇杆机构等实现，其具体结构此处不再赘述。上述的纵切驱动单元402可以是气缸、电动推杆等可以伸缩驱动的设备；对于上述的纵切刀片401连接有纵切刀片升降驱动单元/摆动驱动单元的结构，则该纵切刀片401、纵切刀片升降驱动单元/摆动驱动单元均安装于一纵切支座403上，该纵切支座403与上述的纵切驱动单元402连接。对于上述的对多个电池1同时进行脱皮操作的结构，对应包括多个纵切刀片401，各纵切刀片401均安装于上述的纵切支座403上，各纵切刀片401优选为通过同一纵切刀片升降驱动单元/摆动驱动单元进行同步驱动。另外，上述的纵切刀片401可以是对对应的承料槽802内的电池1的顶端进行切割，也可以是对该电池1的侧边进行切割，对于对电池1侧边进行切割的方式，上述的纵切刀片401可以包括刀架和设置于刀架上的两个刀头，两个刀头分别对应于电池1的两个侧边设置，对称地分别对电池1两个侧边进行同步切割。

请一并参阅图2和图6，作为本实施例提供的电池脱皮机的一种具体实施方式，所述褪皮机构500包括与对应方位的所述承料槽802正对布置的推杆501和布置于所述料盘800上方的第二电池夹紧件504，所述推杆501连接有用于驱动其沿对应的所述承料槽802轴向进给的进给驱动单元503，所述第二电池夹紧件504连接有用于驱动其升降的第二升降驱动单元。通过上述的第二电池夹紧件504将电池1夹紧，再由推杆501沿电池1轴向推进，可使得电芯与外壳分离。推杆501可以自料盘800内侧向料盘800外侧推进，也可以反方向推进，这可取决于用于承接电芯的电芯承料斗600的布置位置。进一步地，如图2，为便于设备布置，所述电芯承料斗600布置于所述料盘800外侧且与所述推杆501分列于对应方位的所述承料槽802的两侧，即推杆501自料盘800内侧向料盘800外侧推进。为避免推杆501与料盘800的旋转运动发生干涉，可以设置推杆501是可升降的，即推杆501连接有推杆升降驱动单元，或者，设置四个边部的各承料槽802的位置凸出于料盘800的盘面(如通过图3中的承料座801实现)而将上述的推杆501设置于料盘800的中央。所述的进给驱动单元503可以是气缸、电动推杆501等可以伸缩驱动的设备；对于上述的对多个电池1同时进行脱皮操作的结构，对应包括多个推杆501，各推杆501均安装于一推杆支座502上，该推杆支座502与进给驱动单元503连接，使得各推杆501被同步驱动。上述的第二电池夹紧件504可以借鉴上述的第一电池夹紧件302的结构，具体此处不再赘述。

进一步地，为保证纵切效果，优选为对对应的电池1进行轴向限位，具体地，如图3，在料盘800的每个边部均设置有承料座801，并在承料座801上对应开设相应数量的承料槽802，承料槽802一端贯通对应的承料座801的一侧壁面，可以作为电池1进入通道，另一端不贯通从而形成对应的限位板，在对电池1进行纵切时，上述限位板可以起到较好的轴向限位作用。在下料工位，上述的承料槽802的贯通端与推料单元正对，方便上料；在纵切工位，由于料盘800已旋转了180°，此时，沿承料槽802的贯通端向其非贯通端的方向对电池1进行纵切，可获得较好的纵切效果。进一步地，如图3，为便于上述的褪皮机构500从料盘800内侧向外侧进给推动电芯，可在上述的限位板上开设容推杆501通过的推杆501通道。实际使用时，上料过程中，使电池1尾端(负极端)靠近承料槽802的贯通端；在旋切工位，电池1的尾端朝向料盘800的外侧，从而便于对电池1尾端的外壳进行环切操作；在纵切工位，自电池1的负极向电池1的正极方向对外壳进行纵切操作；在褪皮工位，自电池1的正极向负极方向推动电芯，使电芯与外壳分离。

进一步优选地，如图7，所述旋切机构300及所述褪皮机构500均包括布置于所述料盘800上方的电池压紧单元，两所述电池压紧单元相对设置且均安装于一升降支架(已图示，未标注)上，所述升降支架连接有用于驱动其升降的支架驱动单元。通过一套支架驱动单元实现旋切机构300与褪皮机构500中的电池压紧单元的同步升降，可以简化设备结构，降低工作成本。进一步地说：上述的各第一电池夹紧件302与各第二电池夹紧件504均布置于该升降支架上，而上述的第一升降驱动单元与第二升降驱动单元合而为一，采用上述的支架驱动单元即可。

请一并参阅图1至图2，作为本实施例提供的电池脱皮机的一种具体实施方式，所述下料机构200包括电池下料斗201、布置于所述电池下料斗201正下方的进料台以及用于将所述进料台上的电池1推入所述料盘800内的推料单元202，所述进料台布置于所述料盘800外侧，所述推料单元202布置于所述进料台的远离所述料盘800的一侧。该推料单元202包括多个推料杆，推料杆与料盘800的每个边部上的承料槽802的数量相同且一一对应配置；上述的的进料台上对应设置与进料台上的承料槽802对接导通的进料槽；上述的电池下料斗201底端对应可开设与进料槽数量相同且一一正对的下料口。上述的推料单元202可以是气缸、液压缸、电动推杆等可以伸缩驱动的设备。

另外，如图4和图6，在旋切工位及褪皮工位均设有吹扫单元900，该吹扫单元900包括多个吹扫喷头，吹扫喷头与料盘800的每个边部的承料槽802的数量相同且一一对应配置，可将环切分离的尾端的外壳部分以及在褪皮工位与电芯分离后的外壳部分吹扫干净，对应可在机架100上设置外壳回收斗700，其中，至少设置褪皮工位处的各吹扫喷头的喷吹方向与外壳回收斗700的入口正对。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池脱皮机，包括机架，其特征在于：所述机架上设有下料机构、旋转分度机构、用于对电池外壳进行周向切割的旋切机构、用于对电池外壳进行轴向切割的纵切机构以及用于使外壳与电芯分离的褪皮机构；

所述旋转分度机构包括料盘和用于驱动所述料盘绕一竖向轴线旋转的料盘驱动单元，所述下料机构、所述旋切机构、所述纵切机构及所述褪皮机构顺次环绕所述竖向轴线布置。

2.如权利要求1所述的电池脱皮机，其特征在于：所述料盘为方形料盘，且于其四个边部均设有至少一个承料槽，所述竖向轴线经过所述料盘中心，所述下料机构、所述旋切机构、所述纵切机构及所述褪皮机构沿所述料盘周向环形布置且分别靠近所述料盘的四个边部。

3.如权利要求2所述的电池脱皮机，其特征在于：所述旋切机构及所述褪皮机构均包括布置于所述料盘上方的电池压紧单元，两所述电池压紧单元相对设置且均安装于一升降支架上，所述升降支架连接有用于驱动其升降的支架驱动单元。

4.如权利要求2所述的电池脱皮机，其特征在于：所述旋切机构包括布置于所述料盘外侧的旋切刀片和布置于所述料盘上方的第一电池夹紧件，所述旋切刀片连接有用于驱动其靠近或远离所述料盘的位移驱动单元以及用于驱动其绕对应的电池的轴线旋转的旋切驱动单元，所述第一电池夹紧件连接有用于驱动其升降的第一升降驱动单元。

5.如权利要求4所述的电池脱皮机，其特征在于：所述旋切刀片包括用于旋转顶压电池尾部的顶压部和用于对外壳侧壁进行旋转切割的刀片部，所述顶压部分别与所述位移驱动单元及所述旋切驱动单元连接，所述刀片部安设于所述顶压部的靠近所述料盘的一端。

6.如权利要求4所述的电池脱皮机，其特征在于：所述第一电池夹紧件具 有曲率与电池适配且槽口方向竖直朝下的圆弧形压靠槽。

7.如权利要求2所述的电池脱皮机，其特征在于：所述纵切机构包括纵切刀片以及用于驱动所述纵切刀片沿对应的电池的轴向进给的纵切驱动单元，所述纵切刀片及所述纵切驱动单元均布置于所述料盘附近。

8.如权利要求2所述的电池脱皮机，其特征在于：所述褪皮机构包括与对应方位的所述承料槽正对布置的推杆和布置于所述料盘上方的第二电池夹紧件，所述推杆连接有用于驱动其沿对应的所述承料槽轴向进给的进给驱动单元，所述第二电池夹紧件连接有用于驱动其升降的第二升降驱动单元。

9.如权利要求8所述的电池脱皮机，其特征在于：所述第二电池夹紧件具有曲率与电池适配且槽口方向竖直朝下的圆弧形抵紧槽。

10.如权利要求1或2所述的电池脱皮机，其特征在于：所述下料机构包括电池下料斗、布置于所述电池下料斗正下方的进料台以及用于将所述进料台上的电池推入所述料盘内的推料单元，所述进料台布置于所述料盘外侧，所述推料单元布置于所述进料台的远离所述料盘的一侧。