一种圆形锂电池的拆解系统及拆解方法
未命名
10-26
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1.本发明涉及电池拆解技术领域,具体涉及一种圆形锂电池的拆解系统及拆解方法。
背景技术:
2.随着新能源汽车的发展,退役锂电池的规模将不断增加。废旧锂电池会对环境造成严重污染,而锂电池包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、铝箔、铜箔、粘接剂等等,因此,可以对废旧锂电池进行回收利用,以避免其污染环境。
3.废旧锂电池的回收利用需要对废旧锂电池进行拆解,将锂电池的各个部件进行分类回收,目前,圆形锂电池通常采用破碎处理,该方法简单,能够快速处理大量退役锂电池。但是破碎处理后金属、正负极材料混合在一起,很难保证回收后正负极材料的纯度,同时破碎处理会产生粉尘,对设备的密闭性要求较高,同时粉尘会污染环境以及伤害人体;后处理需要大量萃取剂将需要回收的材料进行萃取出来,工序繁琐且废液污染环境。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种圆形锂电池的拆解系统及拆解方法,采用非破碎方式对圆形锂电池进行分解,以解决现有破碎方式处理导致金属、正负极材料混合,以及产生粉尘的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现:
6.一种圆形锂电池的拆解系统,包括:
7.上料装置,用于将圆形锂电池平铺排列输出;
8.识别换向装置,设置在上料装置输出端,包括用于识别圆形锂电池的顶帽朝向的识别单元、用于调整顶帽朝向与排列要求不一致的圆形锂电池的换向单元;
9.顶帽切割装置;用于接收识别换向装置输出的圆形锂电池,包括第一传动机构和切割组件,所述第一传动机构用于传输圆形锂电池,所述切割组件用于切割顶帽;
10.外壳剥离装置,用于接收顶帽切割装置输出的圆形锂电池,并对圆形锂电池的外壳进行剥离;
11.胶带去除电芯展开装置,用于接收外壳剥离装置输出的电芯,包括胶带去除机构和电芯展开机构,所述胶带去除机构采用砂轮去除电芯两端的胶带;所述电芯展开机构采用滚轮摩擦和风吹方式展开电芯。
12.本发明的上料装置、识别换向装置、顶帽切割装置、外壳剥离装置和胶带去除电芯展开装置分别用于实现圆形锂电池平铺排列、使圆形锂电池顶帽的朝向一致、切割顶帽、剥离外壳、去除电芯两端的胶带和展开电芯,无需对圆形锂电池进行破碎处理,即本发明采用非破碎方式对圆形锂电池进行分解,解决了现有破碎方式处理导致金属、正负极材料混合,以及产生粉尘的问题。
13.进一步地,上料装置包括上料机、第一直线传输机构和第一水平推送件;
14.所述上料机内设置有上料板、棘轮和传输导向槽;所述上料板倾斜设置,所述上料板的低端与棘轮上部相对应,用于将圆形锂电池排列输至棘轮上;所述传输导向槽倾斜设置,所述传输导向槽的高端与棘轮下部相对应,用于接收棘轮输出的圆形锂电池,所述传输导向槽的低端与直线传输机构相对应;
15.所述第一直线传输机构用于平铺排列传输圆形锂电池;
16.所述第一水平推送件用于将第一直线传输机构上的圆形锂电池水平推动至识别换向装置上。
17.进一步地,识别换向装置包括第二水平推送件、相机、换向座、第一旋转组件、推送板、第二直线传输机和控制单元;
18.所述换向座用于接收上料装置输出的圆形锂电池;
19.所述第二直线传输机构和推送板分别设置在换向座的两侧;所述推送板用于将换向座上的圆形锂电池推送至第二直线传输机构内;
20.所述第一旋转组件用于驱动换向座旋转180
°
;
21.所述相机设置在换向座上方,用于采集换向座上圆形锂电池的图像,并将采集的图像传递给控制单元,所述控制单元将采集的图像和存储的模板图像进行比对,判断采集的图像中顶帽朝向是否与模板图像中顶帽朝向一致;如果一致,则控制单元控制推送板将换向座上的圆形锂电池推送至第二直线传输机构内;如果不一致,则控制单元控制第一旋转组件驱动换向座旋转180
°
,然后控制推送板将换向座上的圆形锂电池推送至第二直线传输机构内;
22.所述第二水平推送件用于将第二直线传输机构内的圆形锂电池推送至顶帽切割装置上。
23.进一步地,顶帽切割装置包括第一传输组件、气动卡盘、切割组件和第一推动机构;
24.所述第一传输组件用于将夹紧有圆形锂电池的气动卡盘输送至与切割组件相对应位置;
25.所述气动卡盘呈横向设置,所述气动卡盘内设置有用于夹紧圆形锂电池的弹簧夹;
26.所述切割组件用于切割圆形锂电池端部的顶帽;所述切割组件包括十字滑台、刀架和车刀;所述车刀通过刀架安装在十字滑台上;所述十字滑台用于实现车刀的竖向位移和横向位移,其中,横向位移方向与第一传输组件的移动方向平行;
27.所述气动卡盘能带动圆形锂电池自转;通过圆形锂电池自转,车刀横向位移实现切割圆形锂电池的顶帽;
28.所述第一推动机构用于将切割顶帽后的圆形锂电池推出气动卡盘并输出至外壳剥离装置。
29.进一步地,第一传输组件包括第二带轮、第二皮带和第一滑轨;所述第二皮带在第二带轮的转动下实现传动;所述第一滑轨与第二皮带平行设置;
30.所述气动卡盘安装在安装板上,所述安装板的底部设置有与第一滑轨相配合的第一滑轮,所述安装板与第二皮带连接。
31.进一步地,外壳剥离装置包括三爪卡盘、第二输送组件、卡盘安装板和第二推动机
构;
32.所述卡盘安装板安装在第二输送组件上,所述三爪卡盘垂直穿设在卡盘安装板上;
33.所述三爪卡盘包括定位盘,所述定位盘的轴向上设置有用于穿过圆形锂电池的中心通孔;所述定位盘的一端至少设置有两个导向板,所述导向板的内壁沿着径向向外凹陷形成导向槽;多个导向板沿定位盘的周向均匀布置;所述定位盘的另一端至少设置两个用于安装刀片的刀片安装架,每个刀片安装架用于安装一个刀片;
34.所述第二输送组件用于实现三爪卡盘的传输;
35.所述第二推动机构与定位盘设置有导向板的一端相对设置;所述第二推动机构用于推动圆形电池穿过定位盘。
36.进一步地,第二输送组件包括呈环形布置的第三皮带和第二滑轨,所述第三皮带通过第三带轮实现传动;
37.所述第二滑轨与第三皮带平行设置,所述卡盘安装板的底部设置有与第二滑轨相配合的第二滑轮;所述卡盘安装板与第三皮带连接。
38.进一步地,胶带去除电芯展开装置包括:
39.机架;用于安装电芯夹取移动机构;
40.电芯夹取机构;包括用于放置电芯的放置槽,以及夹取组件、伸缩组件和第二旋转组件;所述夹取组件用于夹取电芯,所述伸缩组件和第二旋转组件分别用于实现夹取组件的竖向位移和旋转动作;
41.电芯胶带打磨机构;包括砂轮、固定组件和传动组件,所述固定组件包括第三旋转组件和夹紧部,夹紧部用于接收并固定电芯夹取机构所夹取的电芯;所述第三旋转组件用于驱动夹紧部旋转180
°
;所述传动组件用于驱动固定组件移动,所述砂轮用于打磨去除电芯端部的胶带;
42.电芯夹取移动机构;安装在机架上,用于将打磨后的电芯夹取移动至电芯展开机构;
43.电芯展开机构;包括出风口和滚轮;所述滚轮用于摩擦电芯;所述出风口用于出风吹扫电芯。
44.进一步地,电芯胶带打磨机构包括外壳、砂轮、固定组件和传动组件;
45.所述砂轮设置有两个,两个砂轮呈左右平行设置;所述砂轮安装在外壳上;
46.所述固定组件包括第三旋转组件和第二气动手指;所述第二气动手指的底部安装在第三旋转组件上,所述第二气动手指的顶部用于夹紧固定由电芯夹取机构传递的电芯;所述第二气动手指顶部固定的电芯与砂轮的轴向平行;
47.所述传动组件包括第一电机、第一丝杠和第一滑块;所述第一电机、第一丝杠和第一滑块均安装在外壳内;
48.所述第一滑块滑动设置在第一丝杠上,所述第一电机用于驱动第一丝杠转动;
49.所述第三旋转组件安装在第一滑块上。
50.一种圆形锂电池拆方法,包括以下步骤:
51.s1、将圆形锂电池放进上料装置中,通过上料装置将圆形锂电池平铺排列,并传输至识别换向装置;
52.s2、识别换向装置中的识别单元对圆形锂电池的顶帽的朝向进行识别,如顶帽朝向与排列要求一致,则直接推送至顶帽切割装置;如顶帽朝向与排列要求不一致;则识别换向装置的换向单元旋转180
°
,使圆形锂电池旋转180
°
后,在推送至顶帽切割装置;
53.s3、在顶帽切割装置中,圆形锂电池自转,切割组件切割顶帽;并将切割顶帽后的圆形锂电池推送至外壳剥离装置;
54.s4、在外壳剥离装置中;圆形锂电池的外壳进行剥离,并将剥离外壳后的圆形锂电池推送至胶带去除电芯展开装置;
55.s5、在胶带去除电芯展开装置中,夹取电芯,利用砂轮去除电芯两端的胶带;
56.s6、在胶带去除电芯展开装置中,电芯两端的胶带抹除过后,电芯外层极片展开形成一个缝;再利用滚轮摩擦和风吹方式展开电芯。
57.本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
58.1、本发明采用分级拆解的方法将锂电池的顶帽、外壳、隔膜、铜箔、铝箔进行分离,最后得到完整的铜箔、铝箔以及隔膜;能够将铜箔、铝箔上的正负极材料更好的进行回收利用;减少了萃取剂的使用即减少了废液,且本发明采用机械分解,不会产生粉末对人以及环境造成危害。
59.2、本发明拆解过程可完全自动化实现,设备简单,不需要人处于拆解环节,较少了对人体的危害。
附图说明
60.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
61.图1为本发明拆解系统的整体结构示意图;
62.图2为本发明上料装置的结构示意图;
63.图3为本发明识别换向装置的结构示意图;
64.图4为本发明顶帽切割装置的结构示意图;
65.图5为本发明切割组件的结构示意图;
66.图6为本发明气动卡盘通过安装板与第二皮带、第二滑轨连接的示意图;
67.图7为本发明外壳剥离装置的结构示意图;
68.图8为本发明三爪卡盘通过安装板安装在第二传输组件上的示意图;
69.图9为本发明胶带去除电芯展开装置的结构示意图;
70.图10为本发明电芯夹取机构的结构示意图;
71.图11为本发明电芯胶带打磨机构的结构示意图;
72.图12为本发明电芯胶带打磨机构的传动示意图;
73.图13为本发明电芯展开机构的结构示意图;
74.图14为电芯夹取移动机构的结构示意图;
75.图15为本发明顶帽切割示意图;
76.图16为本发明外壳剥离示意图;
77.图17为图16的左视图;
78.图18为本发明电芯胶带去除示意图;
79.图19为本发明电芯展开分选示意图一;
80.图20为本发明电芯展开分选示意图二。
81.附图中标记及对应的零部件名称:
82.1-上料装置;2-识别换向装置;3-顶帽切割装置;4-外壳剥离装置;5-胶带去除电芯展开装置;11-上料机,12-棘轮,13-传输导向槽,14-第一皮带,15-第一水平推送件,16-第一带轮;21-第二水平推送件,22-相机安装架,23-相机,24-换向座,25-第一旋转组件,26-光源,27-推送板,28-第二直线传输机构;31-切割组件;32-第二带轮;33-第二皮带;34-第一滑轨;35-气动卡盘;36-弹簧夹;37-安装板;38-第一推动机构;39-链节;310-第一滑轮;311-刀架;312-车刀;313-横向导轨;314-竖向导轨;315-横向滑块;316-竖向滑块;41-三爪卡盘;42-第二滑轨;43-第三带轮;44-第三皮带;45-卡盘安装板;46-第二推动机构;47-第二滑轮;48-刀片;411-定位盘;412-刀片安装架;413-连接板;414-导向板安装板;415-导向板;416-推进导向槽;51-机架;52-电芯夹取机构;53-电芯胶带打磨机构;54-电芯展开机构;55-电芯夹取移动机构;521-伸缩组件;522-导向杆;523-第一安装板;524-第一气动手指;525-夹取模块;526-放置槽;527-底架;528-第二旋转组件;529-第二安装板;531-外壳;532-帆布;533-第三旋转组件;534-第二气动手指;535-砂轮;536-第一电机;537-第一丝杠支撑座;538-第一丝杠;539-第一滑块;541-底座;542-出风口;543-滚轮安装架;544-滚轮;545-马达;546-收集槽;547-水平导向板;551-第二电机;552-保护罩;553-第二丝杠;554-第二滑块;555-安装架;556-第三气动手指;557-针形夹具;558-第二丝杆支撑座;100-圆形锂电池;101-电芯;102-电池外壳;103-顶帽;104-胶带。
具体实施方式
83.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
84.实施例1:
85.如图1-图14所示,一种圆形锂电池的拆解系统,包括:
86.上料装置1,用于将圆形锂电池100平铺排列输出;在一个具体实施方式中,上料装置1的具体结构如图2所示:
87.上料装置1包括上料机11、第一直线传输机构和第一水平推送件15;
88.所述上料机11内设置有上料板、棘轮12和传输导向槽13;所述上料板倾斜设置,所述上料板的低端与棘轮12上部相对应,用于将圆形锂电池100排列输至棘轮12上;所述传输导向槽13倾斜设置,所述传输导向槽13的高端与棘轮12下部相对应,用于接收棘轮12输出的圆形锂电池100,所述传输导向槽13的低端与直线传输机构相对应;即本实施例的上料机11利用棘轮12实现排序。
89.第一直线传输机构用于平铺排列传输圆形锂电池100;所述第一直线传输机构可以采用皮带传输,即所述第一直线传输机构包括第一皮带14和第一带轮16,所述第一带轮16在电机驱动下转动,实现第一皮带14的传送,第一皮带14为环形结构,在第一皮带14的两端设置第一带轮16,所述圆形锂电池100在环形结构的上端面直线传输。
90.第一水平推送件15用于将第一直线传输机构上的圆形锂电池100水平推动至识别
换向装置2上;第一水平推送件15设置在第一皮带14的尾端,且第一水平推送件15的推动方向与第一皮带14的传输方向相垂直,当第一皮带14在其传输方向的两侧设置有挡板时,在第一皮带14的尾端处挡板上设置用穿过第一水平推送件15和圆形锂电池100的通槽,如图2所示,可以是在两个挡板上均是设置开口向上的通槽。第一水平推送件15可以气缸。
91.识别换向装置2,设置在上料装置1输出端,包括用于识别圆形锂电池100的顶帽103朝向的识别单元、用于调整顶帽103朝向与排列要求不一致的圆形锂电池100的换向单元,其中,识别单元可以采用视觉识别,换向单元可以采用旋转方式;所述识别换向装置2能够使输送至顶帽切割装置3中的圆形锂电池100的顶帽103的朝向一致。
92.在一个具体实现方式中,识别换向装置2的具体结构如图3所示,所述识别换向装置2包括第二水平推送件21、相机23、换向座24、第一旋转组件25、推送板27、第二直线传输机构28和控制单元;
93.换向座24用于接收上料装置1输出的圆形锂电池100;换向座24的具体形状可以是如图3所示的圆柱体;圆形锂电池100被第一水平推送件15推送放置在换向座24的上端面。
94.第二直线传输机构28和推送板27分别设置在换向座24的两侧;所述推送板27用于将换向座24上的圆形锂电池100推送至第二直线传输机构28内;推送板27可以是,具体可以是tn系列气缸,所述第二直线传输机构28具体可以采用皮带传输。
95.第一旋转组件25用于驱动换向座24旋转180
°
,具体地,第一旋转组件25为旋转气缸,换向座24安装在旋转气缸上。
96.相机23设置在换向座24上方,且所述相机23安装在相机安装架22上,相机23用于采集换向座24上圆形锂电池100的图像,并将采集的图像传递给控制单元,所述控制单元将采集的图像和存储的模板图像进行比对,判断采集的图像中顶帽103朝向是否与模板图像中顶帽103朝向一致;如果一致,则控制单元控制推送板27将换向座24上的圆形锂电池100推送至第二直线传输机构28内;如果不一致,则控制单元控制第一旋转组件25驱动换向座24旋转180
°
,然后控制推送板27将换向座24上的圆形锂电池100推送至第二直线传输机构28内;优选的,在换向座24上方设置有光源26,以提高图像采集的清晰度。
97.第二水平推送件21用于将第二直线传输机构28内的圆形锂电池100推送至顶帽切割装置3上。所述第二水平推送件21具体可以是气缸,所述第二水平推送件21的推动方向与第二直线传输机构28的方向相互垂直;第二直线传输机构28的具体结构类似于第一直线传输机构;第二水平推送件21的数量不受限定,可以是如图3所示的每个第二直线传输机构28对应设置3个第二水平推送件21。
98.顶帽切割装置3;用于接收识别换向装置2输出的圆形锂电池100,包括第一传动机构和切割组件31,所述第一传动机构用于传输圆形锂电池100,所述切割组件31用于切割顶帽103。
99.在一个具体实现方式中,顶帽切割装置3的具体结构如图4-图6所示:
100.顶帽切割装置3包括第一传输组件、气动卡盘35、切割组件31和第一推动机构38;
101.第一传输组件用于将夹紧有圆形锂电池100的气动卡盘35输送至与切割组件31相对应位置;第一传输组件的一种具体实现方式为:
102.所述第一传输组件包括第二带轮32、第二皮带33和第一滑轨34;所述第二皮带33在第二带轮22的转动下实现传动,第二皮带33呈环形布置,在第二皮带33的两侧均设置有
切割组件31,以提高切割效率;所述第一滑轨34与第二皮带33平行设置,所述第一滑轨34可以设置在第二皮带33外侧,所述第一滑轨34用于实现气动卡盘35随第二皮带33传输。
103.气动卡盘35安装在安装板37上,所述安装板37的底部设置有与第一滑轨34相配合的第一滑轮310,所述安装板37与第二皮带33连接;具体地,在安装板37包括水平底板,所述第一滑轮310设置在水平底板的底部,所述水平底板上垂直设置有竖向板,所述气动卡盘35一端安装在竖向板上,用于夹紧锂电池的弹簧夹6的一端超外,所述的朝外具体是指位于环形的第二皮带33两侧的气动卡盘35上的弹簧夹36相向设置;竖向板或水平底板通过链节39与第二皮带33连接。
104.所述气动卡盘35呈横向设置,所述气动卡盘35内设置有用于夹紧圆形锂电池100的弹簧夹36;气动卡盘35采用任意市售的产品即可,气动卡盘35能够自转,可带动圆形电池100自转。
105.如图4所示,一个第二皮带33的同一侧设置有三个工位,沿着第二皮带33传输方向依次是:圆形锂电池100夹紧工位、切割工位和圆形锂电池100顶出气动卡盘35工位。
106.切割组件31用于切割圆形锂电池100端部的顶帽;所述切割组件31包括十字滑台、刀架311和车刀312;所述车刀312通过刀架311安装在十字滑台上;所述十字滑台用于实现车刀312的竖向位移和横向位移,其中,横向位移方向与第一传输组件的移动方向平行;
107.所述气动卡盘35能带动圆形锂电池100自转,气动卡盘35为现有技术,既可夹紧又可自转,气动卡盘35自带旋转,是通过进气管与气动转台连接,控制气动卡盘35旋转;通过圆形锂电池100自转,车刀312横向位移实现切割圆形锂电池100的顶帽103。
108.十字滑台的一种具体实现方式为:
109.十字滑台包括横向导轨313、竖向导轨314、横向滑块315和竖向滑块316;
110.所述刀架311安装在竖向滑块316上,所述竖向滑块316滑动设置在竖向导轨314上;所述竖向导轨314安装在横向滑块315,所述横向滑块315滑动设置在横向导轨313上。
111.在一个优选案例中,所述横向导轨313上滑动设置有多个横向滑块315,每个横向滑块315均对应设置一个车刀312,多个车刀312与传输组件上的多个气动卡盘35一一对应。例如:如图5所示,在一个横向导轨313上滑动设置有3个竖向导轨314,每个竖向导轨314上均通过刀架311安装有车刀312;
112.在一个优选案例中,刀架311可拆卸式安装在竖向滑块316上,车刀312可拆卸式安装在刀架311上,具体可以是车刀312通过螺栓与安装在刀架311上。
113.所述第一推动机构38用于将切割顶帽后的圆形锂电池100推出气动卡盘35并输出至外壳剥离装置4;所述推动机构38设置在第二皮带33的内侧,且设置在切割组件31的下游端,所述第一推动机构38具体可以是气缸。
114.顶帽切割装置3的具体工作过程为:
115.圆形锂电池100由第二皮带33外侧被推送气动卡盘35中弹簧夹36中;气动卡盘35动作夹紧圆形锂电池100,第二带轮32带动第二皮带33输送,气动卡盘35随着第二皮带33移动传输。第二皮带33输送使第一滑轮310在第一滑轨34上滑动。当气动卡盘35到顶帽切割工位时,即运输到与切割组件31相对应位置时,气动卡盘35带着圆形锂电池100自转,十字滑台z向滑组向下移动(即竖向滑块316在竖向导轨314上向下移动),到指定位置后,y向滑组移动(即横向滑块315在横向导轨313上移动),使车刀312与圆形锂电池100的顶帽103接触,
通过圆形锂电池100自转开始切削锂电池顶帽;切割完成后,十字滑台恢复初始位置,气动卡盘35停止自转,第二带轮32带着第二皮带33继续进行转动,将气动卡盘35移动至下一工位,等待第一推动机构38将圆形锂电池100推送至外壳剥离装置4中。
116.外壳剥离装置4,用于接收顶帽切割装置3输出的圆形锂电池100,并对圆形锂电池100的外壳102进行剥离。
117.在一个具体实现方式中,外壳剥离装置4的具体结构如图7-图8所示:
118.外壳剥离装置4包括三爪卡盘41、第二输送组件、卡盘安装板45和第二推动机构46;
119.三爪卡盘41包括定位盘411,所述定位盘411的轴向上设置有用于穿过圆形锂电池100的中心通孔,中心通孔为圆形孔,所述中心通孔的内径等于或略大于圆形锂电池100的外径,所述定位盘411的外形优选采用柱状结构.
120.定位盘411的一端至少设置有两个导向板415,所述导向板415的内壁沿着径向向外凹陷形成导向槽416;多个导向板415沿定位盘411的周向均匀布置,如:如图8所示,定位盘411的一端设置有两个导向板415,两个导向板415以定位盘411的直径为中心轴线呈对称设置,导向板415的内壁具体是指两个导向板415相对的一侧,导向槽416的具体形状可以是v形槽或u形槽。
121.为了便于调节两个导向板415之间的间距,定位盘411的一端滑动式设置有导向板安装板414,使所述导向板安装板414在定位盘411的端面的安装位置沿径向可调节;所述导向板415安装在导向板安装板414上,优选导向板415通过可拆卸式安装在导向板安装板414上,具体可通过螺栓连接。
122.在一个具体实现方式中,定位盘411的一端设置有导轨,导向板安装板414为l形板,所述l形板的竖直段滑动设置在导轨上,所述导向板415安装在l形板的水平段内壁。
123.定位盘411的另一端至少设置两个用于安装刀片48的刀片安装架412,刀片安装架412即三爪卡盘的卡爪;每个刀片安装架412用于安装一个刀片48;例如:如图7所示,定位盘411的另一端设置有3个刀片安装架412,每个刀片安装架412均安装有刀片48,作为优选的,刀片安装架412可沿着定位盘411的另一端的径向移动。
124.在一个具体实现方式中,所述定位盘411的外壁设置有连接板413,通过连接板413实现定位盘411与卡盘安装板45连接;连接板413可以是环形板,环形板可通过螺栓与卡盘安装板45连接。
125.卡盘安装板45安装在第二输送组件上,所述三爪卡盘41垂直穿设在卡盘安装板45上,具体的,卡盘安装板45上设置有圆形通孔,定位盘411穿设在圆形通孔内,定位盘411通过连接板413与卡盘安装板45连接,连接板413与卡盘安装板45之间可采用螺栓连接。
126.第二输送组件用于实现三爪卡盘41的传输;第二输送组件的一种具体实现方式为:
127.第二输送组件包括呈环形布置的第三皮带44和第二滑轨42,所述第三皮带44通过第三带轮43实现传动;第三带轮43的数量可以是两个或四个,例如,如图7所示,第二输送组件呈正方形,在正方形的四个角各设置一个第三带轮43,在正方形的两个对称边外侧设置有第二推动机构46作为切割工位,在切割工位的上游端设置夹紧工位,即正方形的另外两个边,当圆形锂电池100在夹紧工位被夹紧后,在第三皮带44的传输下进入设置有第二推动
机构46的切割工位。
128.所述第二滑轨42与第三皮带44平行设置,所述卡盘安装板45的底部设置有与第二滑轨42相配合的第二滑轮47;所述卡盘安装板45与第三皮带44连接,第二滑轮47在第三皮带44的传动下能在第二滑轨42内滑动。具体地,卡盘安装板45包括水平底板,所述水平底板与第三皮带44连接,所述水平底板上端面垂直设置有竖向板,所述竖向板上设置有用于安装三爪卡盘41的圆形通孔。水平底板的底部设置有第二滑轮47。
129.第二推动机构46与定位盘411设置有导向板415的一端相对设置;所述第二推动机构46用于推动圆形电池穿过定位盘411。第二推动机构46具体可以是气缸,同一个切割工位的第二推动机构46不受限定,可以是如图7和图8所示的在同一个切割工位设置三个第二推动机构46,每个第二推动机构46对应一个三爪卡盘41。
130.本实施例外壳剥离装置4的工作原理为:
131.圆形电池包括内芯101,在1内芯101外包覆有电池外壳102,且电池外壳102的一端因切割后顶帽103使电芯101暴露;已经切割顶帽103的圆形锂电池100被气缸推送至改进后的三爪卡盘41中,三爪卡盘41的导向板415夹紧圆形锂电池100池,三爪卡盘41动作收缩,保证圆形锂电池100穿过定位盘411的中心通孔进行外壳剥离时具有较好的同心度,不会伤及内芯101。当圆形锂电池100穿过三爪卡盘41内部出来时,被刀片安装架412上安装的刀片48切割,第二推动机构46推动圆形锂电池100向外挤压,刀片48切割电池外壳102;最终将圆形锂电池100的外壳剥离出来。
132.如图16-图17所示的外壳剥离示意图中,图16中箭头的方向为圆形锂电池100的移动方向,废旧的圆形锂电池100顶帽103切割后,一端暴露在外面,通过导向板415夹持无顶帽的圆形锂电池100,推动圆形锂电池100在轴向方向移动,通过定位盘411端部方装有120
°
的三把刀片48,将电池外壳102剥开,露出内芯101。
133.胶带去除电芯展开装置5,用于接收外壳剥离装置4输出的电芯101,包括胶带去除机构和电芯展开机构,所述胶带去除机构采用砂轮535去除电芯101两端的胶带104;所述电芯展开机构采用滚轮544摩擦和风吹方式展开电芯101。
134.在一个具体实现方式中,胶带去除电芯展开装置5的具体结构如图9-图14所示:
135.所述胶带去除电芯展开装置5包括:
136.机架51;用于安装电芯夹取移动机构55;机架51的具体结构不受限定,作为一种优选方式,可以是如图9所示:机架51包括顶部分方形边框,方形边框的底部通过两个或三个支撑件支撑,在方形边框的下方形成用于安装电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54的空间,电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54一一对应,电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54的具体布置方式可以是如图9所示:电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53布置在同一排,电芯展开机构54设置在另一排且与电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53相邻设置,所述电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54的具体数量不受限定,可以是如图9所示的电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54各设置三个,也可以是其他数量。
137.电芯夹取机构52;用于夹取电芯101并能实现电芯101旋转;包括用于放置电芯101的放置槽526,以及夹取组件、伸缩组件521和第二旋转组件528;所述夹取组件用于夹取电芯101,所述伸缩组件521和第二旋转组件528分别用于实现夹取组件的竖向位移和旋转动
作。
138.电芯夹取机构52的一种具体实现方式为,如图10所示:包括伸缩组件521、导向杆522、第一安装板523、第一气动手指524、夹取模块525、放置槽526和第二旋转组件528。
139.导向杆522垂直设置在第二旋转组件528上,所述第一安装板523滑动设置在导向杆522上;在一种优选方式中,第二旋转组件528的顶部设置有第二安装板529,所述第二安装板529上垂直设置有两个导向杆522,所述导向杆522为圆形杆;第二旋转组件528具体可以是旋转气缸。
140.伸缩组件521与第一安装板523连接,具体可以是伸缩组件521垂直设置在第一安装板523的顶部,所述伸缩组件521具体可以是伸缩气缸,用于实现第一安装板523在导向杆522上移动,进而实现夹取模块525上下移动。
141.第一气动手指524设置有两个,两个第一气动手指524以第二旋转组件528为中心对称设置在第一安装板523的两端,所述第一气动手指524用于驱动夹取模块525开合,所述第一气动手指524为现有技术。
142.夹取模块525设置在第一气动手指524底部,用于夹取电芯101;夹取模块525包括两个呈对称设置有夹板,第一气动手指524用于实现两个夹板的开合;通过两个夹板实现对电芯101的夹紧,夹板的具体形状可以是如图10所示的u型板。
143.其中一个夹取模块525设置在放置槽526上方,另一个夹取模块525与电芯胶带打磨机构3的夹紧部相配合,当该夹取模块525松开电芯101后,电芯101落在电芯胶带打磨机构53的夹紧部上。
144.所述电芯夹取机构52还包括底架527;所述第二旋转组件528安装在底架527上端面;所述放置槽526为底架527上端面向下凹陷形成的凹槽。优选地;所述底架527上端面在放置槽526导入电芯101的一端设置有导向立板,所述导向立板上述设置有用于穿过电芯101的通孔。
145.电芯胶带打磨机构53,用于通过打磨方式去除电芯101两端的胶带104;其包括砂轮535、固定组件和传动组件,所述固定组件包括第三旋转组件533和夹紧部,夹紧部用于接收并固定电芯夹取机构52所夹取的电芯101;所述第三旋转组件533用于驱动夹紧部旋转180
°
;所述传动组件用于驱动固定组件移动,所述砂轮535用于打磨去除电芯101端部的胶带104。
146.电芯胶带打磨机构3的一种具体实现方式为,如图11、图12所示:包括外壳531、砂轮535、固定组件和传动组件;
147.砂轮535设置有两个,两个砂轮535呈左右平行设置,且两个砂轮535之间具有间隙,该间隙的上部和下部均为喇叭口,两砂轮535间形成喇叭口,让电芯101更容易进入砂轮535间进行打磨且不损伤电芯101;所述砂轮535安装在外壳531上,外5壳31内安装有由于驱动砂轮535转动的第三电机。
148.固定组件包括第三旋转组件533和第二气动手指534;所述第二气动手指534的底部安装在第三旋转组件533上,所述第二气动手指534的顶部用于夹紧固定由电芯夹取机构52传递的电芯101,具体地,在第二气动手指534的顶部设置有两个平行设置的立板,两个立板之间的间距可调节;所述第二气动手指534顶部固定的电芯101与砂轮535的轴向平行,当电芯101被夹紧在第二气动手指534的顶部时,两个立板夹紧在电芯101的轴向中部,使电芯
101两端的胶带104暴露;所述第三旋转组件533具体可以是旋转气缸,所述第二气动手指534为现有技术。
149.传动组件包括第一电机536、第一丝杠538和第一滑块539;所述第一电机536、第一丝杠538和第一滑块539均安装在外壳531内;
150.第一滑块539滑动设置在第一丝杠538上;第一丝杠538的两端分别转动设置在两个第一丝杠支撑座537内,所述第一电机536用于驱动第一丝杠538转动;所述第三旋转组件533安装在第一滑块539上,通过第一电机536的正转和反转实现第三旋转组件533随着第一滑块539在上做往复运动。
151.在一个具体实现方案中,外壳531为l形壳体;传动组件安装在l形壳体水平段的空腔内,所述l形壳体水平段的上端为开口端。
152.在一个优选案例中,所述第三旋转组件533的两端设置有帆布532,所述帆布532用于密封l形壳体水平段的开口端,帆布532为柔性材料,既能实现密封开口端,又不回影响第三旋转组件533随着第一滑块539沿着第一丝杠538长度方向做往复运动。
153.在一个优选案例中,l形壳体竖直段的内侧壁上设置有用于安装砂轮535的安装槽,所述安装槽的侧壁设置有用于穿过电芯101的通槽;所述l形壳体竖直段的空腔内设置有用于驱动砂轮535转动的第三电机。
154.在一个优选案例中,所述安装槽的底部设置为斜面,所述斜面的低端与外部收集框连接。
155.第三旋转组件533两端连接有帆布532,防止磨削碎屑掉进第一丝杠538中,影响后续操作。同时,砂轮535下方设置斜面,胶带104打磨碎屑沿着斜面掉落。
156.电芯夹取移动机构55;安装在机架51上,用于将打磨后的电芯101夹取移动至电芯展开机构54;具体地,如图14所示,电芯夹取移动机构55包括第二电机551、第二丝杠553、第二滑块554、安装架555、第三气动手指556和针形夹具557;
157.第二滑块554滑动设置在第二丝杠553上,所述第二电机551用于驱动第二丝杠553转动;第二丝杠553的两端分别转动设置在两个第二丝杆支撑座558内;安装架555的顶部与第二滑块554连接,所述安装架555的底部与第三气动手指556连接;优选地,第二电机551配合设置有保护罩552。
158.针形夹具557设置在第三气动手指556的底部,所述第三气动手指556用于驱动针形夹具557开合,所述针形夹具557用于夹取去除胶带104的电芯101,具体地;针形夹具557包括两个呈对称设置竖向夹板,所述竖向夹板内侧设置有锥形或针形件,内侧具体是指两个竖向夹板相对的一侧,当电芯101夹紧在针形夹具557内时,电芯101的两端分别被两个锥形或针形件顶紧;针形夹具557使电芯101能够在与滚轮544摩擦时转动。
159.第二丝杠553上设置的第二滑块554的数量与电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54一致,第二滑块554、电芯夹取机构52、电芯胶带打磨机构53和电芯展开机构54一一对应。
160.电芯展开机构54;包括出风口542和滚轮544;所述滚轮544用于摩擦电芯101;所述出风口542用于出风吹扫电芯101;出风口542使电芯101更容易展开。在一种具体实现方式中;如图13所示,所述电芯展开机构54包括底座541、出风口542、滚轮安装架543、滚轮544、马达545和收集槽546;
161.滚轮安装架543安装在底座541上,所述滚轮544安装在滚轮安装架543上,所述马达545用于驱动滚轮544转动;所述收集槽546设置在底座541上,所述收集槽546用于收集电芯101展开后的各部分材料,优选的,在收集槽546内设置有多个高度不同的水平导向板547,多个高度不同的水平导向板547用于收集不同重量的材料,由于电芯101各部分的材料不同,采用该方式能够实现分类收集;所述出风口542设置在收集槽546与滚轮544之间的间隙;且所述出风口542的高度低于收集槽546与滚轮544的高度,出风口542内设置有风机;优选地,出风口542的竖向截面为上小下大的梯形。
162.在本实施例中,电芯夹取机构52将已经剥离外壳的电芯102换向后放在电芯胶带打磨机构53上,可将废旧圆形锂电池底部电芯与外壳焊接部位直接拉扯分开,在此过程并不损伤电芯101的结构。废旧圆形锂电池100外壳剥离后,电芯101两端外层附着一圈胶带104。剥离外壳后的电芯101放在放置槽526上,伸缩气缸伸出,伸缩气缸第一安装板523沿着导向杆522向下移动,第一气动手指524带动夹取模块525收缩,抓取电芯101,夹取模块525夹紧电芯101过后,伸缩气缸收缩,伸缩气缸与第一安装板523沿着导向杆522向上移动,第二旋转组件528旋转气缸带动第一安装板523旋转180
°
,到与电芯胶带打磨机构53中的第二气动手指534上端,伸缩气缸收缩,伸缩气缸与第一安装板523沿着导向杆524向下移动,到指定位置后第一气动手指524松开电芯101,将电芯101放置在第二气动手指534上,第二气动手指534夹取电芯101。即本实施例的电芯夹取机构52一端在放置槽526夹取电芯101;一端将电芯101放置在第二气动手指534上。
163.在本实施例中,电芯胶带打磨机构553将采用砂轮535磨除胶带,一端磨除过后,第三旋转组件533旋转气缸旋转180
°
,磨除电芯101的另一端胶带104;具体地:电芯101放置在第二气动手指534上后,第一电机536启动带动第一滑块539在第一丝杆538上向砂轮535方向滑动,对胶带104进行磨除,一端磨除后,第一电机536反转带着第一滑块539在第一丝杆538上向砂轮535反向滑动,滑动到中间距离后第三旋转组件533旋转180
°
,重复上述过程磨除另一端胶带104;两端胶带104磨除后,第一丝杠杠538带着第一滑块539移动到第一丝杆38的中部。
164.在本实施例中,当电芯101两端的胶带104均已去除过后,电芯101外层隔膜或铜箔会因自身张力,展开一条细缝。第三气动手指556在第二丝杠553的带动下向气第二动手指534移动,到指定位置后,第三气动手指556收缩针形夹具557,插入电芯101两端。针形夹具557固定夹取电芯101过后,第二电机551带动第二丝杠552上的第二滑块554向电芯展开机构54移动,移动到滚轮544处停止,马达545驱动滚轮544转动;滚轮544与电芯101摩擦,使电芯101转动,同时电芯101下端装有出风口542,出风5口42内设置有风机,使已展开的细缝更大。根据电芯101各个部位的重量不同,风吹使铜箔、铝箔、隔膜在不同的高度,滚轮544带着电芯101转动,使已展开的电芯101向收集槽546伸展,进而进行电芯101各部分材料的分类回收。分类过后可在后续通过只萃取正负极材料的溶液将其回收。结果为纯净的铜箔、铝箔、隔膜以及萃取的正负极材料。
165.本实施例的优点在于:电芯夹取机构52两端均装有第一气动手指524,可循环夹取和放置电芯101,提高回收效率;通过试验发现胶带104可通过打磨去除且不会伤及电芯101,通过喇叭口形状的砂轮535对电芯101两端胶带进行打磨,得到完整的电芯101;该电芯101展开通过滚轮544摩擦和风力使电芯101各部分材料分离并进入收集槽546中,在收集槽
546后添加正极材料萃取剂,将正极材料萃取出来,得到完整的铜箔、铝箔、隔膜以及正极材料;此展开方式比破碎处理的优点在于能减少能量损耗,同时粉末比整体更不容易回收。
166.实施例2:
167.一种基于圆形锂电池的拆解方法,包括以下步骤:
168.s1、将圆形锂电池100放进上料装置1中,通过上料装置1将圆形锂电池100平铺排列,具体通过上料机11中棘轮12旋转将圆形锂电池100排出平铺排列,并传输至识别换向装置2。
169.s2、识别换向装置2中的识别单元对圆形锂电池100的顶帽103的朝向进行识别,如顶帽103朝向与排列要求一致,则直接推送至顶帽切割装置3;如顶帽103朝向与排列要求不一致;则识别换向装置2的换向单元旋转180
°
,使圆形锂电池100旋转180
°
后,在推送至顶帽切割装置3。
170.s3、在顶帽切割装置3中,圆形锂电池100自转,切割组件31切割顶帽103;并将切割顶帽103后的圆形锂电池100推送至外壳剥离装置4;具体切割过程如图15所示;
171.s4、在外壳剥离装置4中;圆形锂电池100的外壳102进行剥离,并将剥离外壳102后的圆形锂电池100推送至胶带去除电芯展开装置5;具体剥离过程如图16-图17所示:在圆形锂电池100的顶帽103切割完成后,圆形锂电池100一段暴露出来,通过圆形锂电池100轴向向三把刀片48移动,进而将电芯外壳102剥离,露出电芯101。
172.s5、在胶带去除电芯展开装置5中,夹取电芯101,利用砂轮535去除电芯101两端的胶带104;砂轮535打磨去除胶带104的过程如图18所示。
173.s6、在胶带去除电芯展开装置5中,电芯101两端的胶带104抹除过后,电芯101外层极片展开形成一个缝;再利用滚轮544摩擦和风吹方式展开电芯101。电芯101展开过程如图19-20所示。
174.s7、电芯101总体分为铜箔、两层隔膜、铝箔,每层的厚度、重量不同,风机吹起的高度不同,可通过膨起高度不同,设置水平导向板547进行分别回收。
175.以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
176.需要注意的是,本说明书所附图式所绘示的结构、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,并非用以限定本发明可实施的限定条件,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,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
技术特征:
1.一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,包括:上料装置(1),用于将圆形锂电池(100)平铺排列输出;识别换向装置(2),设置在上料装置(1)输出端,包括用于识别圆形锂电池(100)的顶帽(103)朝向的识别单元、用于调整顶帽(103)朝向与排列要求不一致的圆形锂电池(100)的换向单元;顶帽切割装置(3);用于接收识别换向装置(2)输出的圆形锂电池(100),包括第一传动机构和切割组件(31),所述第一传动机构用于传输圆形锂电池(100),所述切割组件(31)用于切割顶帽(103);外壳剥离装置(4),用于接收顶帽切割装置(3)输出的圆形锂电池(100),并对圆形锂电池(100)的外壳(102)进行剥离;胶带去除电芯展开装置(5),用于接收外壳剥离装置(4)输出的电芯(101),包括胶带去除机构和电芯展开机构,所述胶带去除机构采用砂轮(535)去除电芯(101)两端的胶带(104);所述电芯展开机构采用滚轮(544)摩擦和风吹方式展开电芯(101)。2.根据权利要求1所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述上料装置(1)包括上料机(11)、第一直线传输机构和第一水平推送件(15);所述上料机(11)内设置有上料板、棘轮(12)和传输导向槽(13);所述上料板倾斜设置,所述上料板的低端与棘轮(12)上部相对应,用于将圆形锂电池(100)排列输至棘轮(12)上;所述传输导向槽(13)倾斜设置,所述传输导向槽(13)的高端与棘轮(12)下部相对应,用于接收棘轮(12)输出的圆形锂电池(100),所述传输导向槽(13)的低端与直线传输机构相对应;所述第一直线传输机构用于平铺排列传输圆形锂电池(100);所述第一水平推送件(15)用于将第一直线传输机构上的圆形锂电池(100)水平推动至识别换向装置(2)上。3.根据权利要求1所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述识别换向装置(2)包括第二水平推送件(21)、相机(23)、换向座(24)、第一旋转组件(25)、推送板(27)、第二直线传输机构(28)和控制单元;所述换向座(24)用于接收上料装置(1)输出的圆形锂电池(100);所述第二直线传输机构(28)和推送板(27)分别设置在换向座(24)的两侧;所述推送板(27)用于将换向座(24)上的圆形锂电池(100)推送至第二直线传输机构(28)内;所述第一旋转组件(25)用于驱动换向座(24)旋转180
°
;所述相机(23)设置在换向座(24)上方,用于采集换向座(24)上圆形锂电池(100)的图像,并将采集的图像传递给控制单元,所述控制单元将采集的图像和存储的模板图像进行比对,判断采集的图像中顶帽(103)朝向是否与模板图像中顶帽(103)朝向一致;如果一致,则控制单元控制推送板(27)将换向座(24)上的圆形锂电池(100)推送至第二直线传输机构(28)内;如果不一致,则控制单元控制第一旋转组件(25)驱动换向座(24)旋转180
°
,然后控制推送板(27)将换向座(24)上的圆形锂电池(100)推送至第二直线传输机构(28)内;所述第二水平推送件(21)用于将第二直线传输机构(28)内的圆形锂电池(100)推送至顶帽切割装置(3)上。4.根据权利要求1所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述顶帽切割装置
(3)包括第一传输组件、气动卡盘(35)、切割组件(31)和第一推动机构(38);所述第一传输组件用于将夹紧有圆形锂电池(100)的气动卡盘(35)输送至与切割组件(31)相对应位置;所述气动卡盘(35)呈横向设置,所述气动卡盘(35)内设置有用于夹紧圆形锂电池(100)的弹簧夹(36);所述切割组件(31)用于切割圆形锂电池(100)端部的顶帽;所述切割组件(31)包括十字滑台、刀架(311)和车刀(312);所述车刀(312)通过刀架(311)安装在十字滑台上;所述十字滑台用于实现车刀(312)的竖向位移和横向位移,其中,横向位移方向与第一传输组件的移动方向平行;所述气动卡盘(35)能带动圆形锂电池(100)自转;通过圆形锂电池(100)自转,车刀(312)横向位移实现切割圆形锂电池(100)的顶帽(103);所述第一推动机构(38)用于将切割顶帽后的圆形锂电池(100)推出气动卡盘(35)并输出至外壳剥离装置(4)。5.根据权利要求4所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述第一传输组件包括第二带轮(32)、第二皮带(33)和第一滑轨(34);所述第二皮带(33)在第二带轮(22)的转动下实现传动;所述第一滑轨(34)与第二皮带(33)平行设置;所述气动卡盘(35)安装在安装板(37)上,所述安装板(37)的底部设置有与第一滑轨(34)相配合的第一滑轮(310),所述安装板(37)与第二皮带(33)连接。6.根据权利要求1所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述外壳剥离装置(4)包括三爪卡盘(41)、第二输送组件、卡盘安装板(45)和第二推动机构(46);所述卡盘安装板(45)安装在第二输送组件上,所述三爪卡盘(41)垂直穿设在卡盘安装板(45)上;所述三爪卡盘(41)包括定位盘(411),所述定位盘(411)的轴向上设置有用于穿过圆形锂电池(100)的中心通孔;所述定位盘(411)的一端至少设置有两个导向板(415),所述导向板(415)的内壁沿着径向向外凹陷形成导向槽(416);多个导向板(415)沿定位盘(411)的周向均匀布置;所述定位盘(411)的另一端至少设置两个用于安装刀片(48)的刀片安装架(412),每个刀片安装架(412)用于安装一个刀片(48);所述第二输送组件用于实现三爪卡盘(41)的传输;所述第二推动机构(46)与定位盘(411)设置有导向板(415)的一端相对设置;所述第二推动机构(46)用于推动圆形电池穿过定位盘(411)。7.根据权利要求6所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述第二输送组件包括呈环形布置的第三皮带(44)和第二滑轨(42),所述第三皮带(44)通过第三带轮(43)实现传动;所述第二滑轨(42)与第三皮带(44)平行设置,所述卡盘安装板(45)的底部设置有与第二滑轨(42)相配合的第二滑轮(47);所述卡盘安装板(45)与第三皮带(44)连接。8.根据权利要求1所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述胶带去除电芯展开装置(5)包括:机架(51);用于安装电芯夹取移动机构(55);电芯夹取机构(52);包括用于放置电芯(101)的放置槽(526),以及夹取组件、伸缩组件
(521)和第二旋转组件(528);所述夹取组件用于夹取电芯(101),所述伸缩组件(521)和第二旋转组件(528)分别用于实现夹取组件的竖向位移和旋转动作;电芯胶带打磨机构(53);包括砂轮(535)、固定组件和传动组件,所述固定组件包括第三旋转组件(533)和夹紧部,夹紧部用于接收并固定电芯夹取机构(52)所夹取的电芯(101);所述第三旋转组件(533)用于驱动夹紧部旋转180
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;所述传动组件用于驱动固定组件移动,所述砂轮(535)用于打磨去除电芯(101)端部的胶带(104);电芯夹取移动机构(55);安装在机架(51)上,用于将打磨后的电芯(101)夹取移动至电芯展开机构(54);电芯展开机构(54);包括出风口(542)和滚轮(544);所述滚轮(544)用于摩擦电芯(101);所述出风口(542)用于出风吹扫电芯(101)。9.根据权利要求8所述的一种圆形锂电池的拆解系统,其特征在于,所述电芯胶带打磨机构(53)包括外壳(531)、砂轮(535)、固定组件和传动组件;所述砂轮(535)设置有两个,两个砂轮(535)呈左右平行设置;所述砂轮(535)安装在外壳(531)上;所述固定组件包括第三旋转组件(533)和第二气动手指(534);所述第二气动手指(534)的底部安装在第三旋转组件(533)上,所述第二气动手指(534)的顶部用于夹紧固定由电芯夹取机构(52)传递的电芯(101);所述第二气动手指(534)顶部固定的电芯(101)与砂轮(535)的轴向平行;所述传动组件包括第一电机(536)、第一丝杠(538)和第一滑块(539);所述第一电机(536)、第一丝杠(538)和第一滑块(539)均安装在外壳(531)内;所述第一滑块(539)滑动设置在第一丝杠(538)上,所述第一电机(536)用于驱动第一丝杠(538)转动;所述第三旋转组件(533)安装在第一滑块(539)上。10.一种基于权利要求1-9任一项所述圆形锂电池拆解系统的拆解方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、将圆形锂电池(100)放进上料装置(1)中,通过上料装置(1)将圆形锂电池(100)平铺排列,并传输至识别换向装置(2);s2、识别换向装置(2)中的识别单元对圆形锂电池(100)的顶帽(103)的朝向进行识别,如顶帽(103)朝向与排列要求一致,则直接推送至顶帽切割装置(3);如顶帽(103)朝向与排列要求不一致;则识别换向装置(2)的换向单元旋转180
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,使圆形锂电池(100)旋转180
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后,在推送至顶帽切割装置(3);s3、在顶帽切割装置(3)中,圆形锂电池(100)自转,切割组件(31)切割顶帽(103);并将切割顶帽(103)后的圆形锂电池(100)推送至外壳剥离装置(4);s4、在外壳剥离装置(4)中;圆形锂电池(100)的外壳(102)进行剥离,并将剥离外壳(102)后的圆形锂电池(100)推送至胶带去除电芯展开装置(5);s5、在胶带去除电芯展开装置(5)中,夹取电芯(101),利用砂轮(535)去除电芯(101)两端的胶带(104);s6、在胶带去除电芯展开装置(5)中,电芯(101)两端的胶带(104)抹除过后,电芯(101)外层极片展开形成一个缝;再利用滚轮(544)摩擦和风吹方式展开电芯(101)。
技术总结
本发明涉及电池拆解技术领域,具体公开了一种圆形锂电池的拆解系统及拆解方法,包括:上料装置,用于将圆形锂电池平铺排列输出;识别换向装置,用于使圆形锂电池的顶帽朝向一致的;顶帽切割装置;包括第一传动机构和切割组件,第一传动机构用于传输圆形锂电池,切割组件用于切割顶帽;外壳剥离装置,用于对圆形锂电池的外壳进行剥离;胶带去除电芯展开装置,用于接收外壳剥离装置输出的电芯,包括胶带去除机构和电芯展开机构,胶带去除机构采用砂轮去除电芯两端的胶带;电芯展开机构采用滚轮摩擦和风吹方式展开电芯。本发明采用非破碎方式对圆形锂电池进行分解,以解决现有破碎方式处理导致金属、正负极材料混合,以及产生粉尘的问题。问题。问题。
技术研发人员:何瑞德 胡光忠 王平 张利 李鸿凯 陈婷婷 屈朝阳
受保护的技术使用者:四川轻化工大学
技术研发日:2023.07.31
技术公布日:2023/10/20
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