CN219321428U - 退役或废旧动力电池包的拆解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种退役或废旧动力电池包的拆解系统，包括输送系统、检测系统和拆除工具系统；所述输送系统包括电动搬运叉车、滚筒线和皮带输送线，滚筒线上从前到后依次布置检测除尘溯源工位、上盖拆除工位、高低压线束铜排拆除工位、模组固定螺栓拆除工位、模组吊装工位、元器件拆解和冷却液收集工位、箱体吊装下线工位；所述滚筒线与皮带输送线平行布置。本实用新型采用滚筒线完成电池包的运载，将拆解动作分解成多个拆解工位，依次移动电池包在各工位上完成拆解动作，提高了拆解效率。

Description

退役或废旧动力电池包的拆解系统

技术领域

本实用新型涉及废旧锂电池的回收领域，特别涉及一种退役或废旧动力电池包的拆解系统。

背景技术

废旧锂电池包或退役电池包的拆解成为循环经济产业链的重要一环。

目前退役电池包的拆解面临两种极端状态。一种是全人工拆解，拆解下模组及配件堆放在现场，靠人工搬运模组和电池，劳动强度大，拆解效率低；电池包长年积累的灰尘、模组拆解产生金属微粉、电池包内冷却液都没有相应收集装置，导致拆解回收现场环境差，对操作人员不友好；其次锂电池包拆解现场无安全监控报警装置，存在安全隐患。另一方面，所谓的全自动拆解线，只是电池包固定螺栓的拆解，全自动机器人工拆解效率极低，操作工序完全依赖样本电池包，一台机器人只能拆除少数几个位置的螺栓，拆解线需配置许多机器人，拆解线一旦拆解无样本程序的电池包，所有操作工序所依靠的软件需要全部重新调整，且操作线还是需要人工配合上下线，一条拆解线的成本巨大，不适合目前国内电池包规格繁多现状。

据以上分析，有必要提供一种电池包的拆解系统，包括自动化机械和手工拆解相结合的方法，替代完全手工或所谓的自动化拆解线，改进上述存在的不足。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、拆解效率高的退役或废旧动力电池包的拆解系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种退役或废旧动力电池包的拆解系统，包括输送系统、检测系统和拆除工具系统；所述输送系统包括电动搬运叉车、滚筒线和皮带输送线，电动搬运叉车负责将电池包运载至滚筒线最前端，滚筒线负责电池包的运载，滚筒线上从前到后依次布置检测除尘溯源工位、上盖拆除工位、高低压线束铜排拆除工位、模组固定螺栓拆除工位、模组吊装工位、元器件拆解和冷却液收集工位、箱体吊装下线工位；所述滚筒线与皮带输送线平行布置，且皮带输送线的前端与滚筒线的高低压线束铜排拆除工位对齐，皮带输送线负责拆下单体的转运，将拆解下单体电池转运至位于皮带输送线末端的单体电池检测工位；所述拆除工具系统包括电池包拆解工位、电池包拆解工具、模组拆解工作台及模组拆解工具，所述电池包拆解工位指依次布置在滚筒线的上盖拆除工位、高低压线束铜排拆除工位、模组固定螺栓拆除工位、模组吊装工位、元器件拆解和冷却液收集工位、箱体吊装下线工位，电池包拆解工具挂在滚筒线旁侧的第一工具架上，模组拆解工作台布置在皮带输送线的外侧；所述模组拆解工具挂在模组拆解工作台中间的第二工具架上；所述元器件拆解和冷却液收集工位旁设有冷却液收集车。

上述退役或废旧动力电池包的拆解系统，还包括吊装系统，所述吊装系统包括位于滚筒线最前端用于吊起电池包的第一KBK柔性组合式起重机，位于滚筒线上盖拆除工位处的助力机械臂，位于滚筒线中端模组吊装工位处的第二KBK柔性组合式起重机，以及位于滚筒线最末端箱体吊装下线工位处的用于搬运箱体的第三KBK柔性组合式起重机；所述负责将拆除上盖固定螺栓的上盖吊离滚筒线，并转至滚筒线旁边的上盖托盘。

上述退役或废旧动力电池包的拆解系统，所述第一KBK柔性组合式起重机、第二KBK柔性组合式起重机、第三KBK柔性组合式起重机结构相同，第一KBK柔性组合式起重机包括安装有轨道的金属框架、行走小车、提升装置，金属框架结构覆盖整个拆解线，在金属框架的轨道上安装多台行走小车，在水平面内以横向为X轴、纵向为Y轴，行走小车在X、Y轴方向行走，行走小车下安装有提升装置；第一KBK柔性组合式起重机的行走小车，负责将电池包吊装至滚筒线，在X轴方向行走；第二KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将拆出的模组起吊转运至滚筒线旁边的模组拆解工作台，在X、Y轴方向行走；第三KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将电池包箱体吊至箱体搬运托盘，在X轴方向行走。

上述退役或废旧动力电池包的拆解系统，还包括检测系统，所述检测系统包括位于滚筒线起始端的绝缘电阻检测仪和内阻仪，以及位于皮带输送线末端工位的电池检测仪。

上述退役或废旧动力电池包的拆解系统，所述检测除尘溯源工位旁设有除尘系统和溯源系统，除尘系统包括电池包除尘和模组拆解除尘，所述电池包除尘采用一体式滤筒除尘器，收集电池包表面的灰尘；所述模组拆解除尘采用双臂移动式烟尘净化器，收集模组拆解时产生的金属微粉；所述溯源系统采用扫码枪，负责电池包扫码，上传数据至主管部门。

上述退役或废旧动力电池包的拆解系统，还包括火灾监控报警系统，火灾监控报警系统采用火灾探测器，火灾探测器均匀安装在各KBK柔性组合式起重机的金属框架上。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用KBK柔性组合式起重机，在拆解系统中设置多台行走小车，完成电池包吊装到滚筒线上、模组吊装至模组拆解工作台、电池包箱体吊装到箱体收集小车的三项重负荷动作，避免了人力操作繁重方式。

2、本实用新型采用滚筒线完成电池包的运载，将拆解动作分解成多个拆解工位，依次移动电池包在各工位上完成拆解动作，提高了拆解效率。

3、本实用新型的滚筒线与皮带输送线、模组拆解工作台相平行布置，分别完成电池包和模组的拆解功能。滚动线上的高低压线束铜排拆解工位、皮带输送线旁侧的模组拆解工作台，KBK柔性组合式起重机的行走小车，可以采用模块式组合方式增加，从而增加拆解系统产能。

4、本实用新型的拆解系统具备电池包除尘和模组拆解所产生金属微粉收集功能，对操作员工友好。

5、本实用新型的吊装系统和输送系统减轻了劳动强度，分解的拆解工位提高了拆解效率。电池包拆解产出的所有配件由工位旁收集车回收，单体电池则经皮带输送线转运，避免了拆解场地配件堆积，降低了人工与运行成本。

附图说明

图1为本实用新型拆解系统的结构示意图。

图2为本实用新型拆解工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种退役或废旧动力电池包的拆解系统，包括输送系统、检测系统、拆除工具系统、检测系统、火灾监控报警系统、吊装系统；所述输送系统包括电动搬运叉车11、滚筒线6和皮带输送线8，电动搬运叉车11负责将电池包运载至滚筒线6最前端，等待吊装系统的吊装，或将配件箱12、上盖托盘3、箱体托盘、电池收集小车13搬离拆解现场，运至仓库。

滚筒线6负责电池包的运载，滚筒线6上从前到后依次布置检测除尘溯源工位a、上盖拆除工位b、高低压线束铜排拆除工位c、模组固定螺栓拆除工位d、模组吊装工位e、元器件拆解和冷却液收集工位f、箱体吊装下线工位g；所述滚筒线6与皮带输送线8平行布置，且皮带输送线8的前端与滚筒线6的高低压线束铜排拆除工位c对齐，皮带输送线8负责拆下单体的转运，将拆解下单体电池转运至位于皮带输送线8末端的单体电池检测工位k，单体电池检测工位k旁设有电池收集小车13；所述拆除工具系统包括电池包拆解工位、电池包拆解工具、模组拆解工作台h及模组拆解工具，所述电池包拆解工位指依次布置在滚筒线6的上盖拆除工位b、高低压线束铜排拆除工位c、模组固定螺栓拆除工位d、模组吊装工位e、元器件拆解和冷却液收集工位f、箱体吊装下线工位g，电池包拆解工具挂在滚筒线6旁侧的第一工具架上，模组拆解工作台h布置在皮带输送线8的外侧；所述模组拆解工具挂在模组拆解工作台h中间的第二工具架10上，其中风炮、气动螺丝刀等拆解工具采用螺旋线连接吊挂；所述元器件拆解和冷却液收集工位f旁设有冷却液收集车4。

所述吊装系统包括位于滚筒线6最前端用于吊起电池包的第一KBK柔性组合式起重机，位于滚筒线6上盖拆除工位b处的助力机械臂2，位于滚筒线6中端模组吊装工位e处的第二KBK柔性组合式起重机，以及位于滚筒线6最末端箱体吊装下线工位g处的用于搬运箱体的第三KBK柔性组合式起重机；所述负责将拆除上盖固定螺栓的上盖吊离滚筒线6，并转至滚筒线6旁边的上盖托盘3。

所述第一KBK柔性组合式起重机、第二KBK柔性组合式起重机、第三KBK柔性组合式起重机结构相同，第一KBK柔性组合式起重机包括安装有轨道的金属框架、行走小车5、提升装置，金属框架结构覆盖整个拆解线，在金属框架的轨道上安装多台行走小车5，在水平面内以横向为X轴、纵向为Y轴，行走小车5在X、Y轴方向行走，行走小车5下安装有提升装置；第一KBK柔性组合式起重机的行走小车5，负责将电池包吊装至滚筒线6，在X轴方向行走；第二KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将拆出的模组起吊转运至滚筒线6旁边的模组拆解工作台h，在X、Y轴方向行走；第三KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将电池包箱体吊至箱体搬运托盘，在X轴方向行走。

输送系统滚筒线6上的拆解工位、吊装系统中的行走小车5和拆解系统中的模组拆解工作台h，具有模块化组合特征，可根据需要添加从而增加系统拆解产能。所述滚筒线6的高低压线束铜排拆解工位、模组吊装工位e可根据产能需要组合增加，优选一个高低压线束铜排拆解工位配一个模组吊装工位e和一个行走小车5，两个高低压线束铜排拆解工位配两个模组吊装工位e、两具行走小车5。在X轴方向依次布置所述上述工位。吊装系统的行走小车5，布置在模组吊装工位e的上方；所述皮带输送线8外侧的模组拆解工作台h，根据产能需要，可沿皮带输送线8设置多台模组拆解工作台h。也可以在滚筒线6的另一侧，再布置一条皮带输送线8，皮带输送线8的旁侧同样设置模组拆解工作台h。通过上述拆除工位、吊装工位、行走小车5，以及模组拆解工作台h的模块化组合增加，达到增加拆解系统产能的目的。

所述检测系统包括位于滚筒线6起始端的绝缘电阻检测仪和内阻仪，以及位于皮带输送线8末端工位的电池检测仪，分别用于电池包绝缘电阻的检测、电池包电压内阻的检测、以及单体电池电压内阻的检测。

所述检测除尘溯源工位a旁设有除尘系统和溯源系统，除尘系统包括电池包除尘和模组拆解除尘，所述电池包除尘采用一体式滤筒除尘器1，收集电池包表面的灰尘；所述模组拆解除尘采用双臂移动式烟尘净化器9，收集模组拆解时产生的金属微粉；所述溯源系统采用扫码枪，负责电池包扫码，上传数据至主管部门。

火灾监控报警系统采用火灾探测器7，火灾探测器7均匀安装各KBK柔性组合式起重机的金属框架上，火灾探测器7具备感温感烟控测能力，监控拆解现场，起到预防电池起火事故发生的作用。

所述滚筒线6、皮带输送线8及模组拆解工作台h平行布置，把电池包拆解和模组拆解功能分散到两条流水线进行，一方面电池包拆解动作分解成数个拆解动作， 可提高拆解效率，拆解工位旁侧对应设置配件箱12，可避免拆除配件堆积；另一方面，滚筒线6的高低压线束铜排拆解工位、模组吊装工位e、吊装系统的行走小车5、以及模组拆解工作台h可作为模块化进行组合，根据产能需求增加模块，相应增加拆解系统产能，这是本实用新型的重要特征，提高了拆解产线分期建设的灵活性。

所述拆解系统可进行模块化组合，一个高低压线束铜排拆解工位、一个模组吊装工位e对应四个模组拆解工作台h，在滚筒线6中端模组吊装工位e上方，对应安装一个行走小车5，此模块化组合方式的拆解系统具有每年拆解2000吨电池包的拆解产能；如设置两个高低压线束铜排拆解工位，则配套设置两个模组吊装工位e，模组拆解工作台h相应增加配套到八个，在两个模组吊装工位e上方相应设置两个行走小车5，左侧行走小车5负责左侧四个模组拆解工作台h的模组吊运，右侧行走小车5负责右侧四个模组拆解工作台h的模组吊运，此模块化组合方式的拆解系统具有每年拆解4000吨电池包的拆解产能。

如图2所示，一种退役或废旧动力电池包的拆解工艺，包括以下步骤：

步骤1: 电动搬运叉车11将放完电的电池包输送至滚筒线6最前端。

步骤2: 第一KBK柔性组合式起重机的行走小车5，将电池包吊起沿X方向行进，放至滚筒线6的检测除尘溯源工位a。

步骤3：启动检测系统，用绝缘电阻检测仪分别测量电池包正极与壳体，负极与壳体间的绝缘电阻，判定电池包外壳是否漏电，如果电池包漏电，提醒拆解员工做好防护，工具绝缘，防范人身事故发生；内阻仪检测电池包的电压和内阻，判定电池包的质量状态。

需要说明的是，内阻仪检测判定电池质量此工序检测到电总压如小于规定电压值，则电池包里的单体电池不能做梯次利用，拆出单体全部去破碎分选线，则取消步骤14，不测单体电池电压内阻了。此工序测到电池包内阻大于某设定值，则单体电池中有不合格电池，则步骤14应检测单体电池电压和内阻，把合格的单体选出来，去梯次利用产线。

步骤4：启动除尘系统，采用高压气枪清理电池包表面灰尘，将灰尘吸入一体式滤筒除尘器1中。

步骤5：启动溯源系统，用扫码枪扫电池包的条码，相关信息收集到电脑中，将信息上传至主管部门。

步骤6：将电池包移动至上盖拆除工位b，用风炮拆除上盖固定螺栓，用助力机械臂2将上盖吊移至滚筒线6旁侧设置的上盖托盘3。

步骤7：将电池包移动至高低压线束及铜排拆除工位，拆除高、低压线束和铜排，拆下的高低压线束、铜排分类放进滚筒线6旁侧的配件箱12。

步骤8：将电池包移动至模组固定螺栓拆除工位d，拆除模组固定螺栓，拆下螺栓放进滚筒线6旁侧的配件箱12。

步骤9：启用第二KBK柔性组合式起重机，将模组逐个吊起，沿Y轴方向行进，移动至皮带输送线8旁侧模组拆解工作台h上方，再沿X轴方向行进，放至模组拆解工作台h上。

步骤10：将拆除了模组的电池包移动至元器件拆除和冷却液收集工位，拆除电池包箱内的元器件，放进滚筒线6旁侧的配件箱12；启用冷却液收集车4，将冷却液收进滚筒线6旁侧的冷却液贮存箱内。

步骤11：移动电池包至箱体吊装下线工位g，启用第三KBK柔性组合式起重机将箱体吊起放在滚筒线6末端的箱体收集托盘上。

步骤12：采用模组拆解工具将模组内单体电池正负之间的连接片切断，拆除模组边框结构件，拆下的模组结构件放进模组拆解工作台h旁侧的配件箱12。

步骤13：将拆下单体电池放在皮带输送线8上，随皮带输送线8向电池检测工位流转。

步骤14：电池检测仪检测单体电池的电压和内阻，根据电池质量判定标准，决定单池电池是破碎分选还是梯次利用。

此步骤是对单体电池做初步筛选，电压值的决定相对简单：三元单体电池小于3.0V，做不合格判定，只能去破碎分选产线，不能梯次利用；磷酸铁锂电池按2.5V判定。

内阻值的标准较复杂，视圆柱电池、软包电池还是方形电池不同，且与电池容量大小有关，需按批次、并统计制定内阻标。大于某个内阻值的单体判定不合格，去破碎分选产线。

Claims (6)

1.一种退役或废旧动力电池包的拆解系统，包括输送系统、检测系统和拆除工具系统；其特征在于：所述输送系统包括电动搬运叉车、滚筒线和皮带输送线，电动搬运叉车负责将电池包运载至滚筒线最前端，滚筒线负责电池包的运载，滚筒线上从前到后依次布置检测除尘溯源工位、上盖拆除工位、高低压线束铜排拆除工位、模组固定螺栓拆除工位、模组吊装工位、元器件拆解和冷却液收集工位、箱体吊装下线工位；所述滚筒线与皮带输送线平行布置，且皮带输送线的前端与滚筒线的高低压线束铜排拆除工位对齐，皮带输送线负责拆下单体的转运，将拆解下单体电池转运至位于皮带输送线末端的单体电池检测工位；所述拆除工具系统包括电池包拆解工位、电池包拆解工具、模组拆解工作台及模组拆解工具，所述电池包拆解工位指依次布置在滚筒线的上盖拆除工位、高低压线束铜排拆除工位、模组固定螺栓拆除工位、模组吊装工位、元器件拆解和冷却液收集工位、箱体吊装下线工位，电池包拆解工具挂在滚筒线旁侧的第一工具架上，模组拆解工作台布置在皮带输送线的外侧；所述模组拆解工具挂在模组拆解工作台中间的第二工具架上；所述元器件拆解和冷却液收集工位旁设有冷却液收集车。

2.根据权利要求1所述的退役或废旧动力电池包的拆解系统，其特征在于：还包括吊装系统，所述吊装系统包括位于滚筒线最前端用于吊起电池包的第一KBK柔性组合式起重机，位于滚筒线上盖拆除工位处的助力机械臂，位于滚筒线中端模组吊装工位处的第二KBK柔性组合式起重机，以及位于滚筒线最末端箱体吊装下线工位处的用于搬运箱体的第三KBK柔性组合式起重机；所述负责将拆除上盖固定螺栓的上盖吊离滚筒线，并转至滚筒线旁边的上盖托盘。

3.根据权利要求2所述的退役或废旧动力电池包的拆解系统，其特征在于：所述第一KBK柔性组合式起重机、第二KBK柔性组合式起重机、第三KBK柔性组合式起重机结构相同，第一KBK柔性组合式起重机包括安装有轨道的金属框架、行走小车、提升装置，金属框架结构覆盖整个拆解线，在金属框架的轨道上安装多台行走小车，在水平面内以横向为X轴、纵向为Y轴，行走小车在X、Y轴方向行走，行走小车下安装有提升装置；第一KBK柔性组合式起重机的行走小车，负责将电池包吊装至滚筒线，在X轴方向行走；第二KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将拆出的模组起吊转运至滚筒线旁边的模组拆解工作台，在X、Y轴方向行走；第三KBK柔性组合式起重机的行车小车，负责将电池包箱体吊至箱体搬运托盘，在X轴方向行走。

4.根据权利要求1所述的退役或废旧动力电池包的拆解系统，其特征在于：还包括检测系统，所述检测系统包括位于滚筒线起始端的绝缘电阻检测仪和内阻仪，以及位于皮带输送线末端工位的电池检测仪。

5.根据权利要求1所述的退役或废旧动力电池包的拆解系统，其特征在于：所述检测除尘溯源工位旁设有除尘系统和溯源系统，除尘系统包括电池包除尘和模组拆解除尘，所述电池包除尘采用一体式滤筒除尘器，收集电池包表面的灰尘；所述模组拆解除尘采用双臂移动式烟尘净化器，收集模组拆解时产生的金属微粉；所述溯源系统采用扫码枪，负责电池包扫码，上传数据至主管部门。

6.根据权利要求1所述的退役或废旧动力电池包的拆解系统，其特征在于：还包括火灾监控报警系统，火灾监控报警系统采用火灾探测器，火灾探测器均匀安装在各KBK柔性组合式起重机的金属框架上。

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