CN210011067U - 一种电芯模块化速切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电芯模块化速切装置，包括用于定位夹紧已拆除端盖的电池单体的单体夹具以及用于带动所述电池单体和单体夹具共同运动的输送链，所述输送链的一侧设置有用于推出电池单体内部电芯材料包的电芯推出机构，所述输送链相对于电芯推出机构的另一侧设置有用于纵向切割电芯材料包的往复切割装置，所述往复切割装置的一侧还设有用于横向切断电芯材料包的旋转切断装置。本实用新型在同一工位实现对电芯材料包的纵、横两次快速切割实现电芯材料包的模块化速切，整体装置结构紧凑，效率高，占用体积小，并实现了电池单体的精细分选回收。

Description

一种电芯模块化速切装置

技术领域

本实用新型实施例涉及蓄电池回收技术领域，具体涉及一种电芯模块化速切装置。

背景技术

我国新能源电动汽车和储能领域锂离子蓄电池的应用规模日益增加，总量已位居世界第一。2019年开始已有大量的锂离子蓄电池退役，数量还将逐年迅速递增，随之退役锂离子蓄电池的无害化回收利用已成为锂电产业链中亟待完善的关键闭环。锂离子蓄电池单体主要是由正极片、隔膜和负极片逐层复合叠加成电芯，装入单体外壳中，引出电极进行封口，再注入适量的电解液制成。国家倡导研发将电池单体五大材料(外壳、正极片、隔膜、负极片、电解液)中的七大组分(外壳材料、正极材料、铝箔、塑料隔膜、负极材料、铜箔、电解液)全部回收并精细分类的绿色环保技术。由于锂离子蓄电池单体有方形，软包和圆柱三大类型，而且每个类型的尺寸规格众多，这就给精细化兼容高效的拆解回收电池单体带来了很大的技术难度。只有对各种类型和规格的单体电芯材料包进行统一的模块化加工处理，将其加工成为形状大小基本类似的统一材料，以不变应万变，才能实现后续对电芯材料的统一分选处理。

现有的技术是：(1)将电池单体拆解出的电芯材料包在两个工作平台上，用液压固定刀片组分别进行纵、横两次的切割，得到一定形状的电芯材料块后，再输送到后续工序进行分选处理；(2)将电池单体整体进行破碎处理。

现有技术的不足之处在于：(1)液压刀片组分两次切割电芯包，速度慢效率低，加之分别需在两个工位纵、横向切割，整个装置体积大。(2)电池单体整体进行破碎后，电芯组分材料严重混合，不能实现精细分选回收。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种电芯模块化速切装置，通过往复切割装置和旋转切断装置的组合使用实现对电芯材料包的纵、横两次快速切割，以解决现有技术中由于在电芯材料包模块加工工具中，没有一种兼容性能良好、结构紧凑、使用调整方便和生产效率高的电芯材料包模块速切装置而导致的电芯材料切割装置体积大且不能实现精细分选回收的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种电芯模块化速切装置，包括用于定位夹紧已拆除端盖的电池单体的单体夹具以及用于带动所述电池单体和单体夹具共同运动的输送链，所述输送链的一侧设置有用于推出电池单体内部电芯材料包的电芯推出机构，所述输送链相对于电芯推出机构的另一侧设置有用于纵向切割电芯材料包的往复切割装置，所述往复切割装置的一侧还设有用于横向切断电芯材料包的旋转切断装置。

进一步地，所述往复切割装置包括分条刀和由动力装置驱动的分条刀架，所述分条刀安装在分条刀架上且在分条刀架的带动下上下往复运动。

进一步地，所述分条刀架上还设置有出料窗口。

进一步地，所述旋转切断装置包括与驱动装置连接的动力轴动力轴以及连接在动力轴上的切断飞刀。

进一步地，所述电芯推出机构包括推杆以及带动所述推杆运动的快速油缸。

进一步地，所述纵向切割装置的下端设置有电芯模块下料口。

进一步地，所述输送链的末端设置有外壳下料口。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型通过往复切割装置和旋转切断装置的组合使用，在同一工位实现对电芯材料包的纵、横两次快速切割实现电芯材料包的模块化速切，整体装置结构紧凑，占用体积小，同时电芯材料包被切割后直接下落，而电池单体空心外壳随输送链输送，实现了电池单体的精细分选回收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1的速切装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的速切装置的正视图；

图3为本实用新型实施例2的速切流程示意图；

图中：

1-输送链；2-电池单体；3-单体夹具；4-电芯推出机构；5-分条刀；6-分条刀架；7-动力轴；8-切断飞刀；9-外壳下料口；10-电芯模块下料口；11-出料窗口；

401-推杆；402-快速油缸。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种电芯模块化速切装置，包括用于定位夹紧已拆除端盖的电池单体2的单体夹具3以及用于带动所述电池单体2和单体夹具3共同运动的输送链1，所述输送链1的一侧设置有用于推出电池单体2内部电芯材料包的电芯推出机构4，所述输送链1相对于电芯推出机构4的另一侧设置有用于纵向切割电芯材料包的往复切割装置，所述往复切割装置的一侧还设有用于横向切断电芯材料包的旋转切断装置，所述纵向切割装置的下端设置有电芯模块下料口10，所述输送链1的末端设置有外壳下料口9。

具体地，所述往复切割装置包括分条刀5和由动力装置驱动的分条刀架6，所述分条刀5安装在分条刀架6上且在分条刀架6的带动下上下往复运动，所述分条刀架6上还设置有出料窗口11。

这里的分条刀架6的上下往复运动可以将分条刀架6固定在滑动导轨内，通过动力装置例如：液压驱动或者电力驱动带动分条刀架实6现上下循环往复运动，而出料窗口在安装时，横跨固定在分条刀架6的两端并不随分条刀架6上下运动，使切割成条状的电芯材料从出料窗口11出料。

所述旋转切断装置包括与驱动装置连接的动力轴7以及连接在动力轴7上的切断飞刀8，驱动装置可以使步进电机或者是旋转气缸等可以带动旋转运动的装置。

而所述电芯推出机构4包括推杆401以及带动所述推杆401运动的快速油缸402，这里的电芯推出机构4也可以选用气压推动杆或者其他可以实现自动伸缩功能的推出机构。

实施例2：

如图3所示，本实用新型还提供了一种电芯模块化速切方法，包括如下步骤：

步骤100.开启输送链带动拆封后的电池单体运动直至电池单体运动到电芯推送机构的位置，输送链定位停止运动；

这里的输送链通过传送轮的旋转驱动输送作用，而传送轮和电机控制运动的，因此通过控制电机的停止和启动即可以控制输送链的定时停止与启动。

在步骤100之前，为了对电池单体进行固定，可以将已拆除端盖的电池单体被放入单体夹具中定位夹紧，输送链带动拆封后的电池单体和单体夹具一同运动。

步骤200.电芯推出机构的快速油缸作用推杆将单体外壳内的电芯材料包推出并接触到分条刀；

步骤300.分条刀架带动分条刀在不断作上下往复切割动作，在电芯推出机构的作用下，电芯材料包不断通过分条刀后被切割成条状材料；

分条刀架的上下往复运动利用锯子的原理对电芯材料包进行快速切割。

步骤400.当条状电芯材料露出分条刀架一定长度时，切断飞刀旋转并将电芯材料条露出出料窗口的部分切断成为要求大小的电芯材料模块。

电芯材料包被完全推出切割成标准模块后落入电芯模块下料口进入下一阶段处理，单体夹具自动打开，电池单体空心外壳随输送链被输送到外壳下料口内回收，如此不断循环完成电芯材料包的去除外壳和模块化快速切块的组合加工过程。

传统的电芯材料包在两个工位分别实现横向和纵向的切割，整个装置体积大，刀片调整更换困难，无法兼容圆柱形电芯，生产效率较低；同时电芯材料包纵向液压切割后，在向横切工位运动时，以成条状的电芯材料容易翻到，不适合尺寸小于3cm的模块切割。

本实用新型通过往复切割装置和旋转切断装置的组合使用，在同一工位实现对电芯材料包的纵、横两次快速切割实现电芯材料包的模块化速切，整体装置结构紧凑，占用体积小。

另外，此装置还可以通过更换分条刀架和调节电芯推出机构及切断飞刀的速度，方便的改变电芯包材料模块的尺寸大小，以兼容加工众类型和规格的电芯材料包。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种电芯模块化速切装置，其特征在于，包括用于定位夹紧已拆除端盖的电池单体(2)的单体夹具(3)以及用于带动所述电池单体(2)和单体夹具(3)共同运动的输送链(1)，所述输送链(1)的一侧设置有用于推出电池单体(2)内部电芯材料包的电芯推出机构(4)，所述输送链(1)相对于电芯推出机构(4)的另一侧设置有用于纵向切割电芯材料包的往复切割装置，所述往复切割装置的一侧紧密相连设置有用于横向切断电芯材料包的旋转切断装置。

2.根据权利要求1所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述往复切割装置包括分条刀(5)以及由动力装置驱动的分条刀架(6)，所述分条刀(5)安装在分条刀架(6)上且在分条刀架(6)的带动下上下往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述分条刀架(6)上还设置有出料窗口(11)。

4.根据权利要求1所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述旋转切断装置包括与驱动装置连接的动力轴(7)以及连接动力轴(7)以及连接在动力轴(7)上的切断飞刀(8)。

5.根据权利要求1所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述电芯推出机构(4)包括推杆(401)以及带动所述推杆(401)运动的快速油缸(402)。

6.根据权利要求1所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述纵向切割装置的下端设置有电芯模块下料口(10)。

7.根据权利要求1所述的一种电芯模块化速切装置，其特征在于，所述输送链(1)的末端设置有外壳下料口(9)。

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