CN211045658U - 一种电芯拆解流水线 - Google Patents

Abstract

一种电芯拆解流水线，包括：第一电芯预拆解装置，包括内设有一第一高压气体射流枪的第一吹气箱、第一转运机器人及自前向后送料的第一输送带，第一输送带的前端承接有竖直且间隔放置的双卷芯电池；用于依次将水平放置于第二输送带上的单电芯电池向上提起并释放的提料吸盘；第二电芯预拆解装置，包括内设有一第二高压气体射流枪的第二吹气箱、第二转运机器人及自前向后送料的第二输送带；电芯拆解装置，包括安装台、用于沿一竖轴旋转夹持单电芯电池的夹持装置、用于将单电芯电池吹解成电芯带的第三高压气体射流枪及用于收卷电芯带的收卷装置；及用于将收卷的电芯带从收卷装置卸下的下料装置。其对双芯或单芯软包锂电池都能进行拆解并整体回收正负极材料。

Description

一种电芯拆解流水线

技术领域

本实用新型涉及电池回收技术领域，具体涉及一种电芯拆解流水线。

背景技术

新能源汽车发展快近二十年，一个严重又棘手的问题摆在了眼前，由于动力电池的使用寿命平均在3至5年，从环保角度来看，退役锂动力电池含大量重金属和有机物、电解质及其转化物产生的有毒气体，这些都会严重威胁环境和人类的健康，给社会生态环境造成巨大的压力，所以废旧动力电池妥善回收刻不容缓。

动力电池的回收利用可以分为两个循环过程：(1)梯次利用：主要针对电池容量降低使得电池无法使电动车正常运行，但是电池本身没有报废，仍可以在别的领域继续使用，例如用于电力储能、低速电动车动力、路灯照明等；(2)拆解回收：主要针对电池容量损耗严重，使得电池无法继续使用，只有将电池进行资源化处理，回收有利用价值的再生资源。

锂电池主要是由正负极和电解液组成，通过化学反应产生电能，经过长时间的使用，电解液的成分发生改变，电池的性能将会大大降低，可正负极的材料依旧会有一定的可再利用价值。而市面上电池拆解设备各种各样参差不齐，大部分都是将电池直接全部粉碎，提取其有用的原材料，而无法对某些整体有用的部分进行有效的回收利用，如电芯的正负极材料(电芯带)。而报废的锂电池如果通过人工去除锂电池正负极材料上的包装胶带，一方面需要大量受过专业培训的工作人员，另外，报废的锂电池的电解液中疏于含有大量的有害物质，因此也会对工作人员的身体产生伤害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种电芯拆解流水线，使其能够对软包锂电池的进行拆解并对正负极材料进行整体回收。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案是：一种电芯拆解流水线，其包括：

第一电芯预拆解装置，包括内设有一第一高压气体射流枪的第一吹气箱、第一转运机器人及自前向后送料的第一输送带，第一输送带的前端承接有竖直且间隔放置的双卷芯电池；第一转运机器人用于将双卷芯电池从第一输送带的末端夹持送至第一高压气体射流枪出口处进行吹解去除绑合胶带以得到两个松散的单电芯电池，并随即朝后一起水平放置于下述的第二输送带上；

用于依次将水平放置于第二输送带上的单电芯电池向上提起并释放的提料吸盘及用于驱动提料吸盘上下移动的提料吸盘驱动装置,提料吸盘朝下正对于第二输送带；

第二电芯预拆解装置，包括内设有一第二高压气体射流枪的第二吹气箱、第二转运机器人及自前向后送料的第二输送带；第二转运机器人用于将提料吸盘所提取的单电芯电池夹持并送至第二高压气体射流枪出口处进行吹解以去除包装胶带，并随即朝后送至下述的夹持装置上；

电芯拆解装置，包括安装台、用于沿一竖轴旋转夹持单电芯电池的夹持装置、用于将单电芯电池吹解成电芯带的第三高压气体射流枪及用于收卷电芯带的收卷装置，第三高压气体射流枪、夹持装置和收卷装置均设置在安装台上；

及用于将收卷的电芯带从收卷装置卸下的下料装置。

优选地，所述夹持装置包括：固定设置在安装台上的安装座；沿所述竖轴可转动地设置在安装座上的一下夹块；上夹块安装座及沿所述竖轴可转动地设置在上夹块安装座上的一上夹块，上夹块设置在下夹块的正下方；及用于驱动上夹块安装座上下运动的夹块驱动装置；其中，所述第三高压气体射流枪的出口水平指向上夹块与下夹块之间的中间位置。

优选地，所述收卷装置包括：固定在安装台上且位于安装座右侧的安装箱；沿前后方向间隔地设置在安装箱上端的多个水平旋台，水平旋台沿竖直旋转轴可转动地设置在安装箱上，水平旋台上朝上凸伸形成两个平行的卷料棍，所述多个水平旋台通过一水平旋台驱动装置同步转动地设置在安装箱上；用于将电芯带顺次引导至卷料棍上进行收卷的引导吸盘，引导吸盘朝左设置且其通过引导吸盘驱动装置可三维平动地设置在安装台上方。

优选地，所述水平旋台驱动装置包括水平旋台驱动电机，所述水平旋台上同轴地固定有传动齿轮，所述水平旋台驱动电机与所述传动齿轮通过链条与所述水平旋台传动连接，所述水平旋台驱动电机固定设置在所述安装箱内，所述链条与所述传动齿轮均位于所述安装箱内。

优选地，所述下料装置包括旋转气缸，所述旋转气缸的缸体通过一下料驱动装置可三维平动地设置在收卷装置的后端一侧，且所述旋转气缸的缸体的活塞杆在竖直平面内倾斜向下延伸与水平面成度角，所述旋转气缸的活塞杆上固定有一直角三角形连接块，直角三角形连接块上固定安装有两个三爪卡盘，其中的一个三爪卡盘朝下设置，另一个三爪卡盘朝左或朝右设置。

优选地，所述电芯拆解流水线还包括一上端开口的收纳箱，所述收纳箱位于旋转气缸的正下方。

本实用新型的电芯拆解流水线能够对双芯或单芯的软包锂电池都能进行自动拆解并对正负极材料进行整体回收。

附图说明

图1是本实用新型一优选实施例的双电芯电池的结构示意图；

图2是本实用新型一优选实施例的电芯拆解流水线的立视图；

图3是本实用新型一优选实施例的电芯拆解流水线的右视图；

图4是本实用新型一优选实施例的第一电芯预拆解装置的立视图；

图5是本实用新型一优选实施例的第二电芯预拆解装置、提料吸盘及提料吸盘驱动装置的立视图；

图6是本实用新型一优选实施例的电芯拆解装置及下料装置的立视图；

图7是本实用新型一优选实施例的电芯拆解装置的俯视图；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1至图7。

本实用新型的一优选实施例的电芯拆解流水线，其总体上包括两部分，包括预拆解系统和拆解系统。其中，拆解系统用于将单电芯电池02进行通过高压气流进行拆解；预拆解系统则用于将由两个单电芯电池02并联后通过绑合胶带绑合而成的双电芯电池01拆散并除去包装胶带(用于单电芯电池本身的包装)。上述电池为软包电池。

其中，预拆解系统包括第一电芯预拆解装置1、提料吸盘 30、提料吸盘驱动装置3及第二电芯预拆解装置2。

第一电芯预拆解装置1包括内设有一第一高压气体射流枪 110的第一吹气箱11、第一转运机器人13及自前向后送料的第一输送带12。第一输送带12的工作面上间隔地贴合固定有多个第一垫板121。

类似地，第二电芯预拆解装置2包括内设有一第二高压气体射流枪210的第二吹气箱21、第二转运机器人23及自前向后送料的第二输送带22。第二输送带22的工作面上间隔地贴合固定有多个第二垫板222。

其中，第一垫板121固定有用于使双卷芯电池01保持竖直的承接座122。承接座122包括前后对称地固定在对应的第一垫板121上的两个角板。两个角板之间形成左右延伸的承接槽。在工作时，双卷芯电池01由操作人员从前端放置于第一输送带 12上的承接座122上，以保持竖直姿态。

第一转运机器人13用于将双卷芯电池01从第一输送带12 的末端夹持送至第一高压气体射流枪110出口处进行吹解去除绑合胶带03以得到两个松散的单电芯电池02，并随即朝后一起水平放置于第二输送带22上。

提料吸盘30朝下正对于第二输送带22设置。提料吸盘30 在提料吸盘驱动装置3的驱动下升降，从而水平放置于第二输送带22上的单电芯电池02吸取并提升至一定高度。

第二转运机器人23则用于将提取吸盘30所提取的单电芯电池01夹持并送至第二高压气体射流枪210出口处进行吹解以去除包装胶带，并随即朝后送至下述的夹持装置上。

上述的预拆解系统，其通过第一次预拆解实现去除绑合胶带03的目的，通过第二次预拆解去除包装胶带，最终得到处理的单电芯电池02，并送至后续的电芯拆解装置进行正式拆解。

本实施例的拆解系统包括电芯拆解装置4和下料装置5。

其中，电芯拆解装置4用于将单电芯电池02吹解为电芯带 02a，其包括安装台41、夹持装置、第三高压气体射流枪48及收卷装置。第三高压气体射流枪48、夹持装置和收卷装置均设置在安装台41上。夹持装置用于沿一竖轴旋转夹持单电芯电池 02。

第三高压气体射流枪48的出气口朝后设置，其用于将单电芯电池02吹解成电芯带02a。收卷装置用于收卷电芯带02a。下料装置5用于将收卷的电芯带02a从收卷装置卸下。

具体地，夹持装置包括安装座43、下夹块44、上夹块(未标记)、夹块驱动装置。安装座43固定设置在安装台41上。下夹块44沿竖轴可转动地设置在安装座43上。上夹块沿竖轴可转动地设置在上夹块安装座42a上。上夹块44设置在下夹块44的正下方。夹块驱动装置用于驱动上夹块安装座42a上下运动。第三高压气体射流枪48 的出口水平指向上夹块与下夹块44之间的中间位置。

其中，收卷装置包括安装箱47、多个水平旋台46、引导吸盘45、引导吸盘驱动装置49。安装箱47固定在安装台41上且位于安装座 43右侧。

上述多个水平旋台46沿前后方向间隔地设置在安装箱47上端。水平旋台46沿竖直旋转轴可转动地设置在安装箱47上。水平旋台 46上朝上凸伸形成两个平行的卷料棍461。多个水平旋台46通过一水平旋台驱动装置同步转动地设置在安装箱47上。水平旋台驱动装置包括水平旋台驱动电机，水平旋台46上同轴地固定有传动齿轮，水平旋台驱动电机与传动齿轮通过链条与水平旋台46传动连接，水平旋台驱动电机固定设置在安装箱47内，链条与传动齿轮均位于安装箱47内。

引导吸盘45朝左设置且其通过引导吸盘驱动装置49可三维平动地设置在安装台41上方。引导吸盘45用于将电芯带02a顺次引导至卷料棍461上进行收卷。具体地，引导吸盘45将电芯带02a的一端吸取后引导至其中的一水平旋台46的卷料棍461上进行卷绕，然后松开。当一个单电芯电池02的电芯带02a被收卷完成后，引导吸盘45将下一单电芯电池的电芯带02a的一端吸取后引导至下一个水平旋台46的卷料棍461上进行卷绕。

其中，下料装置5包括一旋转气缸51。旋转气缸51的缸体通过一下料驱动装置50可三维平动地设置在收卷装置4的后端一侧，且旋转气缸51的缸体的活塞杆在竖直平面内倾斜向下延伸与水平面成 45度角。旋转气缸51的活塞杆上固定有一直角三角形连接块52。直角三角形连接块52上固定安装有两个三爪卡盘53a、53b。其中的一个三爪卡盘53a朝下设置，另一个三爪卡盘53b朝左或朝右设置。

当需要对其中的一个水平旋台46上所卷绕的电芯带02a进行卸料时，下料驱动装置50驱动三爪卡盘53a朝下运动至该电芯带02处，三爪卡盘53a将其抓取后，下料驱动装置50驱动三爪卡盘53a上升后，旋转气缸51驱动三爪卡盘53a、53b旋转180度，从而两三爪卡盘53a、53b旋转换位，三爪卡盘53a将抓取的电芯带02a松开，电芯带02a则落入到位于旋转气缸51的正下方的一收纳箱6内，收纳箱6上端设置有开口。

在本实用新型中，提料吸盘驱动装置3、夹块驱动装置42、引导吸盘驱动装置49及下料驱动装置50，均可为通用的XYZ移动平台，例如可通过X向、Y向、Z向三个正交方向设置的直线驱动机构(丝杠机构、齿条齿轮驱动机构、气动滑台等)之间连接而成。其中，提料吸盘驱动装置3、夹块驱动装置42还可为简化为竖直设置的直线驱动机构。

其中，上述的高压气体射流枪的气流压力为2MPa。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

本实用新型中其他未详述部分均属于现有技术，故在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种电芯拆解流水线，其特征在于，包括：

第一电芯预拆解装置(1)，包括内设有一第一高压气体射流枪(110)的第一吹气箱(11)、第一转运机器人(13)及自前向后送料的第一输送带(12)，第一输送带(12)的前端承接有竖直且间隔放置的双卷芯电池(01)；第一转运机器人(13)用于将双卷芯电池(01)从第一输送带(12)的末端夹持送至第一高压气体射流枪(110)出口处进行吹解去除绑合胶带(03)以得到两个松散的单电芯电池(02)，并随即朝后一起水平放置于下述的第二输送带(22)上；

用于依次将水平放置于第二输送带(22)上的单电芯电池(02)向上提起并释放的提料吸盘(30)及用于驱动提料吸盘(30)上下移动的提料吸盘驱动装置(3),提料吸盘(30)朝下正对于第二输送带(22)；

第二电芯预拆解装置(2)，包括内设有一第二高压气体射流枪(210)的第二吹气箱(21)、第二转运机器人(23)及自前向后送料的第二输送带(22)；第二转运机器人(23)用于将提料吸盘(30)所提取的单电芯电池(02)夹持并送至第二高压气体射流枪(210)出口处进行吹解以去除包装胶带，并随即朝后送至下述的夹持装置上；

电芯拆解装置(4)，包括安装台(41)、用于沿一竖轴旋转夹持单电芯电池(02)的夹持装置、用于将单电芯电池(02)吹解成电芯带(02a)的第三高压气体射流枪(48)及用于收卷电芯带(02a)的收卷装置，第三高压气体射流枪(48)、夹持装置和收卷装置均设置在安装台(41)上；

及用于将收卷的电芯带(02a)从收卷装置卸下的下料装置(5)。

2.如权利要求1所述的电芯拆解流水线，其特征在于，所述夹持装置包括：

固定设置在安装台(41)上的安装座(43)；

沿所述竖轴可转动地设置在安装座(43)上的一下夹块(44)；

上夹块安装座(42a)及沿所述竖轴可转动地设置在上夹块安装座(42a)上的一上夹块，上夹块(44)设置在下夹块(44)的正下方；

及用于驱动上夹块安装座(42a)上下运动的夹块驱动装置；

其中，所述第三高压气体射流枪(48)的出口水平指向上夹块与下夹块(44)之间的中间位置。

3.如权利要求2所述的电芯拆解流水线，其特征在于，所述收卷装置包括：

固定在安装台(41)上且位于安装座(43)右侧的安装箱(47)；

沿前后方向间隔地设置在安装箱(47)上端的多个水平旋台(46)，水平旋台(46)沿竖直旋转轴可转动地设置在安装箱(47)上，水平旋台(46)上朝上凸伸形成两个平行的卷料棍(461)，所述多个水平旋台(46)通过一水平旋台驱动装置同步转动地设置在安装箱(47)上；

用于将电芯带(02a)顺次引导至卷料棍(461)上进行收卷的引导吸盘(45)，引导吸盘(45)朝左设置且其通过引导吸盘驱动装置(49)可三维平动地设置在安装台(41)上方。

4.如权利要求3所述的电芯拆解流水线，其特征在于，所述水平旋台驱动装置包括水平旋台驱动电机，所述水平旋台(46)上同轴地固定有传动齿轮，所述水平旋台驱动电机与所述传动齿轮通过链条与所述水平旋台(46)传动连接，所述水平旋台驱动电机固定设置在所述安装箱(47)内，所述链条与所述传动齿轮均位于所述安装箱(47)内。

5.如权利要求1所述的电芯拆解流水线，其特征在于，所述下料装置(5)包括旋转气缸(51)，所述旋转气缸(51)的缸体通过一下料驱动装置(50)可三维平动地设置在收卷装置(4)的后端一侧，且所述旋转气缸(51)的缸体的活塞杆在竖直平面内倾斜向下延伸与水平面成45度角，所述旋转气缸(51)的活塞杆上固定有一直角三角形连接块(52)，直角三角形连接块(52)上固定安装有两个三爪卡盘，其中的一个所述的三爪卡盘朝下设置，另一个所述的三爪卡盘朝左或朝右设置。

6.如权利要求5所述的电芯拆解流水线，其特征在于，所述电芯拆解流水线还包括一上端开口的收纳箱(6)，所述收纳箱(6)位于旋转气缸(51)的正下方。

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