CN209329089U - 一种电池外壳拆解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池外壳拆解系统，包括设备平台，所述设备平台上安装电池夹持机构、电池四周切割机构、电池竖直切割机构和电芯拔出机构，所述电池四周切割机构的上方安装所述电压测试线路，电池夹持机构、电池四周切割机构、电池竖直切割机构和电芯拔出机构内设置的电机均信号连接至所述控制器，所述控制器分别信号连接至所述工业相机和所述触摸屏，所述控制器电连接至所述电压测试线路。本实用新型所述的电池外壳拆解系统，可以拆解不同的电池类型，以适应不同厂家、不同外壳的电池拆解需求，拆解效率高，降低了拆解成本。

Description

一种电池外壳拆解系统

技术领域

本实用新型属于锂电池回收循环利用领域，尤其是涉及一种电池外壳拆解系统。

背景技术

目前锂离子电池主流的回收技术方案主要是对锂电池直接进行破碎，然后将电芯分拣出再回收其中的有用金属材料，在对锂电池破碎的过程中不可避免地对电芯也造成了破坏，资源回收率不高。目前也有采用设备先对锂离子电池进行壳，将其内部电芯、盖板和外部壳体分离之后再对内部电芯进行处理。但目前没有针对锂离子电池外壳进行拆解的装置，且拆解效率较低，这极大制约了废旧电池的回收效率。现有技术也有采用热拆解的方式对电池外壳进行分离，但由于无法对热拆解过程精确控制，容易造成加热过度；或无法快速分解，影响拆解效率。因此，为了提高废旧锂离子电池的工业化回收效率、降低回收成本，开发一种高效的锂离子电池外壳拆解装置十分必要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池外壳拆解系统，以提供一种通用性强、能适应不同类型电池，拆解效率高、拆解成本低的电池外壳拆解系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池外壳拆解系统，包括控制器、工业相机、触摸屏、设备平台、电池夹持机构、电池四周切割机构、电压测试线路、电池竖直切割机构和电芯拔出机构，所述设备平台上固定安装所述电池夹持机构、所述电池四周切割机构、所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构，所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构均位于所述电池夹持机构一侧，所述电池四周切割机构于所述电池夹持机构的一端，所述电池四周切割机构的上方安装所述电压测试线路，电池夹持机构、电池四周切割机构、电池竖直切割机构和电芯拔出机构内设置的电机均信号连接至所述控制器，所述控制器分别信号连接至所述工业相机和所述触摸屏，所述控制器电连接至所述电压测试线路。

进一步的，所述电池夹持机构包括夹持机构Y移动模组、切割粉尘托盘、夹持机构电机、夹具、夹持机构夹紧气缸和气缸粉尘挡板，所述夹持机构Y移动模组安装在所述设备平台上，所述夹持机构Y移动模组的一侧安装所述夹持机构电机，上方固定安装切割粉尘托盘，所述切割粉尘托盘上方夹持机构夹紧气缸和气缸粉尘挡板，所述气缸粉尘挡板位于所述夹持机构夹紧气缸正上方，所述切割粉尘托盘上方还设有电池的放置处，所述夹持机构电机和夹持机构夹紧气缸均信号连接至所述控制器，夹持机构Y移动模组为标准直线模组，达到可以通过夹持机构电机带动夹具的目的，直线模组内部包含传动丝杠和导轨。

进一步的，所述电池四周切割机构包括第一支架、第二支架、四周切割X模组、四周切割Z模组、四周切割电机、四周切割刀片和连接件，所述第一支架和第二支架均安装在设备平台上，所述第一支架和第二支架上方通过连接件连接，所述连接件上安装四周切割X模组，所述四周切割X模组的滑动块连接至所述四周切割Z模组，所述四周切割Z模组的滑动块连接至所述四周切割电机，所述四周切割电机信号连接至所述控制器，所述四周切割电机下方安装四周切割刀片，四周切割X模组、四周切割Z模组均为直线模组。

进一步的，所述电压测试线路包括固定管路、正极线缆和负极线缆，所述固定管路安装在所述连接件上方，所述固定管路内部用于铺设正极线缆和负极线缆，所述正极线缆一端和负极线缆一端分别连接至电池上的正极和负极，正极线缆的另一端和负极线缆的另一端均连接至所述控制器进行电压监测，所述固定管路内部为矩形腔体结构。

进一步的，所述电池竖直切割机构包括竖直切割X模组、竖直切割X电机、竖直切割Z模组、竖直切割Z电机、竖直切割电机和竖直切割刀片，所述竖直切割X模组安装在所述设备平台上，所述竖直切割X模组的一端安装所述竖直切割X电机，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割Z模组，竖直切割Z模组的顶部安装竖直切割Z电机，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割电机，所述竖直切割电机一端安装所述竖直切割刀片，竖直切割X电机和竖直切割Z电机分别信号连接至所述控制器，竖直切割X模组和竖直切割Z模组均为线性模组。

进一步的，所述电芯拔出机构包括底座、升降机构平台、旋转平台、第二支撑平台、第一支撑平台、第二拉钩、第一拉钩、第一旋钮、第一拔爪、第二夹紧气缸、拔爪气缸、第三支架、第一夹紧气缸、第二旋钮和第二拔爪，所述第三支架和底座均固定安装在所述设备平台上，所述第三支架上方安装所述拔爪气缸，所述底座通过支撑柱分别连接至升降机构平台和第一支撑平台，所述第一支撑平台上用于放置电池，所述第一支撑平台顶部通过支撑柱连接至第二支撑平台，所述第二支撑平台上活动安装第一拉钩、第一拔爪和第一夹紧气缸，所述第一夹紧气缸内侧连接至所述第一拉钩，所述第一拔爪的外侧活动安装第一旋钮，上方连接至所述拔爪气缸，所述升降机构平台与所述底座之间安装旋转平台，所述升降机构平台上方通过支撑柱连接至所述第三支撑平台，所述第三支撑平台上方活动安装第二拉钩、第二拔爪和第二夹紧气缸，所述第二夹紧气缸内侧连接至所述第二拉钩，所述第二拔爪的外侧活动安装第二旋钮，上方连接至所述拔爪气缸。

进一步的，所述电池四周切割机构、所述电压测试线路、所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构均安装在手套箱内。

进一步的，所述控制器为计算机。

进一步的，所述触摸屏为工业触摸屏。

进一步的，所述工业相机的型号为CCD。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池外壳拆解系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电池外壳拆解系统，可以拆解不同的电池类型，以适应不同厂家、不同外壳的电池拆解需求，拆解效率高，降低了拆解成本。

(2)本实用新型所述的电池外壳拆解系统，控制器可根据不同规格电池盖进行加热，避免加热过度造成单体受损，或加热不足无法快速进行盖体分离，影响拆解，大大提高了电池的拆解效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池外壳拆解系统工作过程框图；

图2为本实用新型实施例所述的电池外壳拆解系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电池夹持机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的电池四周切割机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的电压测试线路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的电池竖直切割机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的电芯拔出机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-设备平台；2-电池夹持机构；21-夹持机构Y移动模组；22-切割粉尘托盘；23-夹持机构电机；24-夹具；25-夹持机构夹紧气缸；26-气缸粉尘挡板；3-电池四周切割机构；31-第一支架；32-第二支架；33-四周切割X模组；34-四周切割Z模组；35-四周切割电机；36-四周切割刀片；37-连接件；4-电压测试线路；41-固定管路；42-正极线缆；43-负极线缆；5-电池竖直切割机构；51-竖直切割X模组；52-竖直切割X电机；53-竖直切割Z模组；54-竖直切割Z电机；55-竖直切割电机；56-竖直切割刀片；6-电芯拔出机构；61-底座；62-升降机构平台；63-旋转平台；64-第二支撑平台；65-第一支撑平台；66-第二拉钩；67-第一拉钩；68-第一旋钮；69-第一拔爪；610-第二夹紧气缸；611-拔爪气缸；612-第三支架；613-第一夹紧气缸；614-第二旋钮；615-第二拔爪；7-电池；71-电池外壳；72-电芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种电池外壳拆解系统，如图1至图7所示，包括控制器、工业相机、触摸屏、设备平台1、电池夹持机构2、电池四周切割机构3、电压测试线路4、电池竖直切割机构5和电芯拔出机构6，所述设备平台1上固定安装所述电池夹持机构2、所述电池四周切割机构3、所述电池竖直切割机构5和所述电芯拔出机构6，所述电池竖直切割机构5和所述电芯拔出机构6位于所述电池夹持机构2一侧，所述电池四周切割机构3位于所述电池夹持机构2的一端，所述电池四周切割机构3的上方安装所述电压测试线路4，电池夹持机构2、电池四周切割机构3、电池竖直切割机构5和电芯拔出机构6内设置的电机均信号连接至所述控制器，所述控制器分别信号连接至所述工业相机和所述触摸屏，所述控制器电连接至所述电压测试线路4。

电池四周切割机构3、电压测试线路4、电池竖直切割机构5和电芯拔出机构6均安装在手套箱内。

所述控制器为计算机。

所述触摸屏为工业触摸屏。

所述工业相机的型号为CCD。

所述电池夹持机构2包括夹持机构Y移动模组21、切割粉尘托盘22、夹持机构电机23、夹具24、夹持机构夹紧气缸25和气缸粉尘挡板26，所述夹持机构Y移动模组21安装在所述设备平台1上，所述夹持机构Y移动模组21的一侧安装所述夹持机构电机23，上方固定安装切割粉尘托盘22，所述切割粉尘托盘22上方夹持机构夹紧气缸25和气缸粉尘挡板26，所述气缸粉尘挡板26位于所述夹持机构夹紧气缸25正上方，所述切割粉尘托盘22上方还设有电池7的放置处，所述夹持机构电机23和夹持机构夹紧气缸25均信号连接至所述控制器，夹持机构Y移动模组21为标准直线模组，达到可以通过夹持机构电机23带动夹具24的目的，直线模组内部包含传动丝杠和导轨，初始状态时夹持机构夹紧气缸25退回，在切割粉尘托盘22上的电池放置处放入电池7，电池7放入完成后，按下触摸屏开始工作按钮，控制器控制夹持机构夹紧气缸25伸出，夹紧电池7，实现电池7的固定。

所述电池四周切割机构3包括第一支架31、第二支架32、四周切割X模组33、四周切割Z模组34、四周切割电机35、四周切割刀片36和连接件37，所述第一支架31和第二支架32均安装在设备平台1上，所述第一支架31和第二支架32上方通过连接件37连接，所述连接件37上安装四周切割X模组33，所述四周切割X模组33的滑动块连接至所述四周切割Z模组34，所述四周切割Z模组34的滑动块连接至所述四周切割电机35，所述四周切割电机35信号连接至所述控制器，所述四周切割电机35下方安装四周切割刀片36，四周切割X模组33、四周切割Z模组34均为直线模组，四周切割X模组33、四周切割Z模组34和夹持机构Y移动模组21可实现切割组件的X、Y、Z的三个方向的运动，四周切割刀片36为圆刀片，直接固定在四周切割电机35主轴上，直接驱动。

所述电压测试线路4包括固定管路41、正极线缆42和负极线缆43，所述固定管路41安装在所述连接件37上方，所述固定管路41内部用于铺设正极线缆42和负极线缆43，所述正极线缆42一端和负极线缆43一端分别连接至电池上的正极和负极，正极线缆42的另一端和负极线缆43的另一端均连接至所述控制器进行电压监测，所述固定管路41内部为矩形腔体结构。

所述电池竖直切割机构5包括竖直切割X模组51、竖直切割X电机52、竖直切割Z模组53、竖直切割Z电机54、竖直切割电机55和竖直切割刀片56，所述竖直切割X模组51安装在所述设备平台1上，所述竖直切割X模组51的一端安装所述竖直切割X电机52，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割Z模组53，竖直切割Z模组53的顶部安装竖直切割Z电机54，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割电机55，所述竖直切割电机55一端安装所述竖直切割刀片56，竖直切割X电机52和竖直切割Z电机54分别信号连接至所述控制器，竖直切割X模组51和竖直切割Z模组53均为线性模组，竖直切割X模组51、竖直切割Z模组53和夹持机构Y移动模组21可实现切割组件的X、Y、Z的三个方向的运动。

所述电芯拔出机构6包括底座61、升降机构平台62、旋转平台63、第二支撑平台64、第一支撑平台65、第二拉钩66、第一拉钩67、第一旋钮68、第一拔爪69、第二夹紧气缸610、拔爪气缸611、第三支架612、第一夹紧气缸613、第二旋钮614和第二拔爪615，所述第三支架612和底座61均固定安装在所述设备平台1上，所述第三支架612上方安装所述拔爪气缸611，所述底座61通过支撑柱分别连接至升降机构平台62和第一支撑平台65，所述第一支撑平台65上用于放置电池7，所述第一支撑平台65顶部通过支撑柱连接至第二支撑平台64，所述第二支撑平台64上活动安装第一拉钩67、第一拔爪69和第一夹紧气缸613，所述第一夹紧气缸613内侧连接至所述第一拉钩67，所述第一拔爪69的外侧活动安装第一旋钮68，上方连接至所述拔爪气缸611，所述升降机构平台62与所述底座61之间安装旋转平台63，所述升降机构平台62上方通过支撑柱连接至所述第三支撑平台613，所述第三支撑平台613上方活动安装第二拉钩66、第二拔爪615和第二夹紧气缸610，所述第二夹紧气缸610内侧连接至所述第二拉钩66，所述第二拔爪615的外侧活动安装第二旋钮614，上方连接至所述拔爪气缸611。

第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610的初始位置，使得两个气缸之间有可以放入电池7的空间，放入电池7，然后工作人员通过触摸屏的开关按钮，控制器控制第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610伸出，夹紧电池7，同时控制器控制拔爪气缸611向下运动，当拔爪气缸611运动到电池7的电芯72处时，工作人员通过触摸屏关闭开关，工作人员拧紧第一旋钮68和第二旋钮614，使第一拔爪69和第二拔爪615夹紧电芯72，工作人员通过触摸屏打开开关，控制器控制拔爪气缸611向上运动，带出电芯72，从而取出电芯72，同时控制第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610退回到初始位置，人工取下电池外壳71和电芯72。

一种电池外壳拆解系统的工作原理为：

初始状态时夹持机构夹紧气缸25靠近第一支架31，在切割粉尘托盘22上的电池放置处放入电池7，电池7放入完成后，工作人员按下触摸屏的开始按钮，控制器控制夹持机构夹紧气缸25伸出，使夹具24和夹持机构夹紧气缸25共同夹紧电池7，实现电池7的固定；所述电压测试线路4进行电压监测并实时传递给控制器，工作人员通过触摸屏输入电池的尺寸和切割位置参数，当选择四周切割电池外壳时，控制器控制四周切割X模组33、四周切割Z模组34和夹持机构Y移动模组21实现切割组件的X、Y、Z的三个方向的运动，并最终到达工作人员设定的位置，控制器控制四周切割电机35工作，四周切割电机35驱动四周切割刀片36对电池7进行四周切割；

当工作人员选择竖直切割电池外壳时，控制器控制竖直切割X模组51、竖直切割Z模组53和夹持机构Y移动模组21可实现切割组件的X、Y、Z的三个方向的运动，并最终到达工作人员设定的位置，控制器控制竖直切割电机55工作，竖直切割电机55驱动竖直切割刀片56对电池7进行竖直切割；

当工作人员选择电池拔芯操作时，该操作为半自动化操作，需要工作人员辅助，第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610的初始位置，使得两个气缸之间有可以放入电池7的空间，工作人员放入电池7，然后工作人员打开触摸屏的拔芯开关，控制器控制第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610伸出，夹紧电池7，同时控制器控制拔爪气缸611向下运动，当拔爪气缸611运动到电池7的电芯72处时，工作人员通过触摸屏关闭拔芯开关，工作人员拧紧第一旋钮68和第二旋钮614，使第一拔爪69和第二拔爪615夹紧电芯72，工作人员通过触摸屏打开拔芯开关，控制器控制拔爪气缸611向上运动，带出电芯72，从而取出电芯72，同时控制第一夹紧气缸613和第二夹紧气缸610退回到初始位置，人工取下电池外壳71和电芯72。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池外壳拆解系统，其特征在于：包括控制器、工业相机、触摸屏、设备平台、电池夹持机构、电池四周切割机构、电压测试线路、电池竖直切割机构和电芯拔出机构，所述设备平台上固定安装所述电池夹持机构、所述电池四周切割机构、所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构，所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构均位于所述电池夹持机构一侧，所述电池四周切割机构于所述电池夹持机构的一端，所述电池四周切割机构的上方安装所述电压测试线路，电池夹持机构、电池四周切割机构、电池竖直切割机构和电芯拔出机构内设置的电机均信号连接至所述控制器，所述控制器分别信号连接至所述工业相机和所述触摸屏，所述控制器电连接至所述电压测试线路。

2.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电池夹持机构包括夹持机构Y移动模组、切割粉尘托盘、夹持机构电机、夹具、夹持机构夹紧气缸和气缸粉尘挡板，所述夹持机构Y移动模组安装在所述设备平台上，所述夹持机构Y移动模组的一侧安装所述夹持机构电机，上方固定安装切割粉尘托盘，所述切割粉尘托盘上方夹持机构夹紧气缸和气缸粉尘挡板，所述气缸粉尘挡板位于所述夹持机构夹紧气缸正上方，所述切割粉尘托盘上方还设有电池的放置处，所述夹持机构电机和夹持机构夹紧气缸均信号连接至所述控制器，夹持机构Y移动模组为标准直线模组，达到可以通过夹持机构电机带动夹具的目的，直线模组内部包含传动丝杠和导轨。

3.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电池四周切割机构包括第一支架、第二支架、四周切割X模组、四周切割Z模组、四周切割电机、四周切割刀片和连接件，所述第一支架和第二支架均安装在设备平台上，所述第一支架和第二支架上方通过连接件连接，所述连接件上安装四周切割X模组，所述四周切割X模组的滑动块连接至所述四周切割Z模组，所述四周切割Z模组的滑动块连接至所述四周切割电机，所述四周切割电机信号连接至所述控制器，所述四周切割电机下方安装四周切割刀片，四周切割X模组、四周切割Z模组均为直线模组。

4.根据权利要求3所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电压测试线路包括固定管路、正极线缆和负极线缆，所述固定管路安装在所述连接件上方，所述固定管路内部用于铺设正极线缆和负极线缆，所述正极线缆一端和负极线缆一端分别连接至电池上的正极和负极，正极线缆的另一端和负极线缆的另一端均连接至所述控制器进行电压监测，所述固定管路内部为矩形腔体结构。

5.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电池竖直切割机构包括竖直切割X模组、竖直切割X电机、竖直切割Z模组、竖直切割Z电机、竖直切割电机和竖直切割刀片，所述竖直切割X模组安装在所述设备平台上，所述竖直切割X模组的一端安装所述竖直切割X电机，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割Z模组，竖直切割Z模组的顶部安装竖直切割Z电机，一侧通过滑动块连接至所述竖直切割电机，所述竖直切割电机一端安装所述竖直切割刀片，竖直切割X电机和竖直切割Z电机分别信号连接至所述控制器，竖直切割X模组和竖直切割Z模组均为线性模组。

6.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电芯拔出机构包括底座、升降机构平台、旋转平台、第二支撑平台、第一支撑平台、第二拉钩、第一拉钩、第一旋钮、第一拔爪、第二夹紧气缸、拔爪气缸、第三支架、第一夹紧气缸、第二旋钮和第二拔爪，所述第三支架和底座均固定安装在所述设备平台上，所述第三支架上方安装所述拔爪气缸，所述底座通过支撑柱分别连接至升降机构平台和第一支撑平台，所述第一支撑平台上用于放置电池，所述第一支撑平台顶部通过支撑柱连接至第二支撑平台，所述第二支撑平台上活动安装第一拉钩、第一拔爪和第一夹紧气缸，所述第一夹紧气缸内侧连接至所述第一拉钩，所述第一拔爪的外侧活动安装第一旋钮，上方连接至所述拔爪气缸，所述升降机构平台与所述底座之间安装旋转平台，所述升降机构平台上方通过支撑柱连接至第三支撑平台，所述第三支撑平台上方活动安装第二拉钩、第二拔爪和第二夹紧气缸，所述第二夹紧气缸内侧连接至所述第二拉钩，所述第二拔爪的外侧活动安装第二旋钮，上方连接至所述拔爪气缸。

7.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述电池四周切割机构、所述电压测试线路、所述电池竖直切割机构和所述电芯拔出机构均安装在手套箱内。

8.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述控制器为计算机或PLC。

9.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述触摸屏为工业触摸屏。

10.根据权利要求1所述的一种电池外壳拆解系统，其特征在于：所述工业相机的型号为CCD。