CN217035758U - 一种去壳机构及电池回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种去壳机构及电池回收装置，涉及废旧电池处理领域。去壳机构包括第一固定组件和切割组件，第一固定组件用于固定电池，切割组件用于切割电池的壳体，以使电池的盖板与壳体分离。操作人员先使用第一固定组件将电池固定，然后使用切割组件对电池的壳体进行切割，使电池的盖板与壳体分离。此后，操作人员通过将盖板和壳体分开，即可使电芯从壳体中脱出，再对电芯做分离盖板、拆解回收等一系列处理。在此过程中，电芯不易被切到，能够避免电芯的材料损失，同时避免电芯短路导致的安全风险。

Description

一种去壳机构及电池回收装置

技术领域

本实用新型涉及废旧电池处理领域，尤其涉及一种去壳机构及电池回收装置。

背景技术

随着新能源汽车产业大力发展，废旧的车用动力电池日益增多。废旧电池中含有大量的重金属、有机物、电解质及其转化物产生的有毒气体，无论是从保护环境的角度，还是从经济效益的角度出发，都有必要对废旧电池进行回收利用。

车用动力电池一般包括外壳和电芯等结构。其中，外壳由壳体和盖板组成，壳体用于容纳两个、四个或者更多数量的电芯，盖板配合壳体将电芯封装在内，且各个电芯分别通过极耳与盖板相连。

现有的废旧电池回收方法比较粗放，往往将电池的两端直接切除，然后将电芯从外壳内推出，再对电芯进行拆解回收。但是，在切除电池两端时容易切到电芯，导致电芯材料损失，并且可能存在电芯短路导致的安全风险。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的之一是提供一种去壳机构。

本实用新型提供如下技术方案：

一种去壳机构，用于使电池的盖板和电芯从壳体上脱出，所述去壳机构包括第一固定组件和切割组件，所述第一固定组件用于固定电池，所述切割组件用于切割所述盖板与所述壳体的连接处，以使所述盖板与所述壳体分离。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述切割组件包括多个切割单元，多个所述切割单元分别与所述壳体的侧板相对，且用于切入对应的所述侧板。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述切割单元包括驱动件和切割件，所述驱动件可驱使所述切割件切入对应的所述侧板。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述切割单元还包括安装件，所述安装件与所述驱动件的输出端相连，所述切割件可拆卸地设置于所述安装件上。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述驱动件为气缸。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述切割件为切刀，所述切刀朝向对应的所述侧板一侧设有刃口。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述第一固定组件包括承托件，所述承托件上设有倾斜的承托面，所述承托面用于承托所述壳体的侧板，以使所述壳体倾斜。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，所述承托面与水平面的夹角不大于15°。

作为对所述去壳机构的进一步可选的方案，还包括第二固定组件和转移组件，所述第二固定组件用于固定所述盖板，所述转移组件用于在所述切割组件切割所述壳体后转移所述壳体，以使所述电池的电芯从所述壳体中脱出。

本实用新型的另一目的是提供一种电池回收装置。

本实用新型提供如下技术方案：

一种电池回收装置，包括上述去壳机构。

本实用新型的实施例具有如下有益效果：

操作人员先使用第一固定组件将电池固定，然后使用切割组件对盖板与壳体的连接处进行切割，使电池的盖板与壳体分离。此后，操作人员通过将盖板和壳体分开，即可使电芯从壳体中脱出，再对电芯做分离盖板、拆解回收等一系列处理。在此过程中，电芯不易被切到，能够避免电芯的材料损失，同时避免电芯短路导致的安全风险。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的一种去壳机构中第一固定组件的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的一种去壳机构中切割组件的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的一种去壳机构中第一固定组件的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例2提供的一种去壳机构中切割组件的结构示意图；

图5示出了电池的整体结构示意图；

图6示出了电池的内部结构示意图。

主要元件符号说明：

100-第一固定组件；110-承托件；120-保持件；200-切割组件；210-切割单元；211-驱动件；212-切割件；213-安装件；300-电池；310-外壳；311-壳体；312-盖板；313-塑胶层；320-电芯；330-麦拉膜。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种去壳机构，用于使电池300的盖板312和电芯320(参阅图6)从壳体311上脱出。去壳机构包括第一固定组件100和切割组件200，其中，第一固定组件100用于固定电池300，切割组件200则用于切割盖板312与壳体311的连接处，以使电池300的盖板312与壳体311分离。

回收电池300时，操作人员先使用第一固定组件100将电池300固定，然后使用切割组件200切割盖板312与壳体311的连接处，使电池300的盖板312与壳体311分离。此后，操作人员通过将盖板312和壳体311分开，即可使电芯320从壳体311中脱出，再对电芯320做分离盖板312、拆解回收等一系列处理。在此过程中，电芯320不易被切到，能够避免电芯320的材料损失，同时避免电芯320短路导致的安全风险。

实施例2

请一并参阅图3和图4，本实施例提供一种去壳机构，用于在电池300回收过程中脱除电池300的壳体311。

请一并参阅图5和图6，电池300包括外壳310、电芯320、极耳和麦拉(mylar)膜330等结构。

铝质的外壳310呈长方体状，外壳310包括壳体311和盖板312。壳体311由四个侧板和一个底板组成，为一体冲压成型，壳体311的内部中空，用于容纳两个、四个或者更多数量的电芯320，壳体311的顶端敞口设置。盖板312与壳体311的顶端焊接固定，配合壳体311将电芯320封装在内，且盖板312朝向壳体311内部的一侧固设有塑胶层313。

电芯320由带状的正极片和负极片卷绕而成，且正极片与负极片之间通过隔膜隔断。各个电芯320分别通过极耳与盖板312相连，并通过麦拉膜330与塑胶层313包装在一起。

请一并参阅图3和图4，去壳机构由第一固定组件100、切割组件200、第二固定组件和转移组件组成。第一固定组件100配合切割组件200使用，先由第一固定组件100将电池300固定，然后由切割组件200对盖板312与壳体311的连接处进行切割，使盖板312与壳体311分离。第二固定组件与转移组件配合使用，第二固定组件在切割完成后将盖板312固定，转移组件再将壳体311转移，使电芯320从壳体311中脱出。

请参阅图3，具体地，第一固定组件100由承托件110和保持件120组成，承托件110用于承托电池300，保持件120则能够使电池300与承托件110保持相对固定。

在本实施例中，承托件110上设有倾斜的承托面。当电池300放置在承托件110上时，承托面对壳体311的其中一个侧板进行承托，壳体311则随承托面倾斜。此时，电池300处于倾斜向上的姿态，电池300内部的电解液则会聚集在壳体311的底部。当盖板312与壳体311分离后，电解液不会泄漏，从而能够避免电解液沾染第一固定组件100和切割组件200，也便于对电解液进行收集。

在本实施例中，承托面与水平面的夹角不大于15°。

在本实施例的一个具体实施方式中，保持件120与承托面相对设置。当电池300放置在承托面上时，保持件120自电池300背向承托面的一侧与电池300抵接，将电池300紧压于承托面上，利用摩擦力对电池300进行固定。

在本实施例的另一具体实施方式中，保持件120也可以是真空发生器。真空发生器与开设在承托面上的气孔连通，在气孔处形成负压，从而将电池300吸附固定在承托面上。

请参阅图4，具体地，切割组件200由四个切割单元210组成。四个切割单元210分别与壳体311的四个侧板相对，每个切割单元210切入对应的侧板。

切割单元210由驱动件211、安装件213和切割件212组成。其中，安装件213与驱动件211的输出端相连，切割件212与安装件213可拆卸连接。

工作时，驱动件211驱使安装件213朝向对应的侧板移动，进而带动切割件212切入对应的侧板。

由于切割件212与安装件213可拆卸连接，故根据壳体311的尺寸、材质的不同，可以更换不同的切割件212，确保切割过程的顺利进行。

在本实施例中，切割件212的切入位置邻近壳体311的顶端，且位于塑胶层313朝向电芯320的一侧，以确保盖板312在切割结束后与壳体311彻底分离。与此同时，为了避免切割件212过多地切入卷芯后损伤正极片和负极片，切割件212的切入位置与塑胶层313之间的距离为0-2mm。

在本实施例中，切割件212的移动方向与对应的侧板垂直。为了保证切穿壳体311，切割件212切入侧板的深度大于壳体311的厚度。与此同时，为了避免切割件212切到麦拉膜330，切割件212切入侧板的深度小于麦拉膜330与侧板外表面的垂直距离。

在本实施例中，壳体311的厚度一般为0.6-0.8mm，切割件212切入侧板的深度优选为1mm。

在本实施例的一个具体实施方式中，驱动件211为气缸，安装件213为固定基座，切割件212为切刀。固定基座与气缸的活塞杆栓接固定，切刀则与固定基座栓接固定。此外，切刀为钨钢或合金钢材质，切刀朝向对应的侧板一侧设有刃口。

使用时，气缸的活塞杆伸出，驱使固定基座朝向对应的侧板移动，直至切刀的刃口与对应的侧板抵接。此后，气缸的活塞杆继续伸出，驱使切刀切入对应的侧板。

在本实施例中，四个切割单元210分为两组，每组两个，且同组的两个切割单元210关于壳体311对称设置。

使用时，先由其中一组的两个切割单元210同时对壳体311较长的两个侧板进行切割。当壳体311较长的两个侧板被切断后，该组的两个切割单元210远离壳体311，由另一组的两个切割单元210对壳体311较短的两个侧板进行切割。当壳体311较短的两个侧板被切断后，壳体311被完全切断，盖板312与壳体311分离。

进一步地，切刀的刃口长度大于对应的侧板长度，以确保切割单元210能够将对应的侧板切断，同时降低对电池300定位精度的要求。

在本实施例的另一具体实施方式中，驱动件211也可以为电机和凸轮。电机的机轴与凸轮的轮轴相连，凸轮则与固定基座抵接。与此同时，固定基座的移动方向受到导轨等结构的限制。当电机驱使凸轮旋转时，即可推动固定基座朝向对应的侧板移动，进而带动切刀切入对应的侧板。

在本实施例的又一具体实施方式中，驱动件211还可以为电机、丝杆和螺母。电机的机轴与丝杆相连，螺母套设在丝杆上，与丝杆螺纹配合，并与固定基座固定连接。与此同时，固定基座的移动方向同样受到导轨等结构的限制。当电机驱使丝杆旋转时，通过螺母带动固定基座朝向对应的侧板移动，进而带动切刀切入对应的侧板。

总之，使用上述切割组件200切割盖板312与壳体311的连接处时，不易切到电芯320，避免电芯320的正负极材料损失，同时避免电芯320短路导致的安全风险。

相比之下，现有的废旧电池回收系统往往将电池300的两端直接切除。由于电芯320顶部与塑胶层313之间的间隙很小，电芯320底部与壳体311的底板之间的间隙很小，故切割时对定位精度的要求很高，极易切到电芯320。既会造成材料的损失，又可能存在正极片和负极片接触导致的安全风险。

具体地，第二固定组件采用夹爪，转移组件则采用机械手。

当切割组件200完成对壳体311的切割后，夹爪将盖板312夹持固定，机械手则抓住壳体311。此后，第一固定组件100将电池300释放，机械手即可转移壳体311，使电芯320从壳体311中缓缓脱出，最终实现电芯320与壳体311的分离。

回收电池300时，操作人员先使用第一固定组件100将电池300夹持固定，然后使用切割组件200对壳体311进行切割，使电池300的盖板312与壳体311分离。此后，操作人员使用第二固定组件将盖板312夹持固定，然后使用转移组件将壳体311转移，将盖板312和壳体311分开，即可使电芯320从壳体311中脱出，再对电芯320做分离盖板312、拆解回收等一系列处理。在此过程中，电芯320不易被切到，能够避免电芯320的材料损失，同时避免电芯320短路导致的安全风险。

本实施例还提供一种电池回收装置，包括上述去壳机构。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种去壳机构，其特征在于，用于使电池的盖板和电芯从壳体上脱出，所述去壳机构包括第一固定组件和切割组件，所述第一固定组件用于固定电池，所述切割组件用于切割所述盖板与所述壳体的连接处，以使所述盖板与所述壳体分离。

2.根据权利要求1所述的去壳机构，其特征在于，所述切割组件包括多个切割单元，多个所述切割单元分别与所述壳体的侧板相对，且用于切入对应的所述侧板。

3.根据权利要求2所述的去壳机构，其特征在于，所述切割单元包括驱动件和切割件，所述驱动件可驱使所述切割件切入对应的所述侧板。

4.根据权利要求3所述的去壳机构，其特征在于，所述切割单元还包括安装件，所述安装件与所述驱动件的输出端相连，所述切割件可拆卸地设置于所述安装件上。

5.根据权利要求3所述的去壳机构，其特征在于，所述驱动件为气缸。

6.根据权利要求3所述的去壳机构，其特征在于，所述切割件为切刀，所述切刀朝向对应的所述侧板一侧设有刃口。

7.根据权利要求1所述的去壳机构，其特征在于，所述第一固定组件包括承托件，所述承托件上设有倾斜的承托面，所述承托面用于承托所述壳体的侧板，以使所述壳体倾斜。

8.根据权利要求7所述的去壳机构，其特征在于，所述承托面与水平面的夹角不大于15°。

9.根据权利要求1所述的去壳机构，其特征在于，还包括第二固定组件和转移组件，所述第二固定组件用于固定所述盖板，所述转移组件用于在所述切割组件切割所述壳体后转移所述壳体，以使所述电池的电芯从所述壳体中脱出。

10.一种电池回收装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的去壳机构。

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