CN105789727A - 一种废旧锂离子动力电池组外壳切割*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***，所述***包括一级拆解子***和二级拆解子***，废旧锂离子动力电池组经所述一级拆解子***拆解为电池模块，所述电池模块再经所述二级拆解子***拆解为电池单体，其中所述一级拆解子***具体包括：一级拆解切割设备、电池模块储存仓、杂物储存仓和性能检测设备；所述二级拆解子***包括：二级拆解切割设备和自动抓取机；上述***能够解决人工拆解动力电池组以及电池组外壳切割设备开发不成熟的缺陷，提高了锂离子动力电池组塑料外壳的拆解切割效率。

Description

一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***

技术领域

本发明涉及废旧锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***。

背景技术

目前，在我国动力电池的研究主要集中在提高性能方面，对回收利用环节的关注明显不足，报废量的不断增加给环境造成了巨大的压，造成严重污染，锂离子动力电池中含有六氟磷酸锂、有机碳酸锂、铜、钴、镍、锰、铝等化学物质，其中六氟磷酸锂有强腐蚀性，遇水易发生分解产生HF，易于强氧化剂发生反应，燃烧产生P₂O₅；难降解有机溶剂及其分解和水解产物，如DME、甲醇、甲酸等，这些有毒有害物质会对大气、水、土壤造成严重的污染并对生态***产生危害；铜、钴、镍等重金属在环境中具有积累效应，通过生物链最终会危害人类自身，具有极大的危害性。废旧锂离子动力电池中的塑料外壳、电解液、电解质盐以及电极废料均具有回收价值。

动力电池尤其锂离子动力电池，回收之后不一定马上进行报废处理，可以进行梯次利用，所谓动力电池梯次利用，是指通过对汽车使用后的动力电池进行拆解、检测和分类后的二次使用。但是，目前我国在动力电池拆解回收设备领域尚未有重大的突破，尚未有成熟的专用动力电池拆解或者切割设备。

动力电池整体成立方体形，它的电芯位于电池外壳内，电池外壳的一端设有电极头(连接线)，通过电极头将动力电池接入外部电路。拆解动力电池时，需要将动力电池带有电极头的一段(即锂离子动力电池组上盖)切开，再从切开一端将电芯从电池外壳取出。然而现有技术方案中，大部分锂离子动力电池外壳的拆解仍停留在手工拆解的过程，拆解后将电芯取出后的工序依然采用手工进行。人工拆解过程是个间断的生产过程，效率低；而且一旦电池出现破损会出现电解液挥发危害拆解人员的生命健康；即使是废旧锂离子动力电池，也有可能出现***的可能，危机操作者的安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***，能够解决人工拆解动力电池组以及电池组外壳切割设备开发不成熟的缺陷，提高了锂离子动力电池组塑料外壳的拆解切割效率。

一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***，所述***包括一级拆解子***和二级拆解子***，废旧锂离子动力电池组经所述一级拆解子***拆解为电池模块，所述电池模块再经所述二级拆解子***拆解为电池单体，其中：

所述一级拆解子***具体包括：一级拆解切割设备、电池模块储存仓、杂物储存仓和性能检测设备；

在所述一级拆解子***中，废旧锂离子动力电池组经过传送带输送至所述一级拆解切割设备对该电池组的外壳进行切割；再利用自动抓取机取出所述外壳内的电池模块，取出后的电池模块经所述性能检测设备检测后输送至所述二级拆解子***；

所述二级拆解子***包括：二级拆解切割设备和自动抓取机；

在所述二级拆解子***中，将电池模块输送至所述二级拆解切割设备，所述二级拆解切割设备切割电池模块，利用所述自动抓取机取出电池模块中的电芯，将电芯平稳放置在电芯储存仓，并将拆解后所得的外包装材料以及螺栓直接输送至所述杂物储存仓。

所述取出后的电池模块经所述性能检测设备检测后输送至所述二级拆解子***，具体包括：

将取出后的电池模块经传送带送至所述性能检测设备进行模块性能的检测，并根据检测结果对电池模块进行分选。

所述根据检测结果对电池模块进行分选，具体包括：

根据所检测电池模块的外观、电压、容量和内阻性能测试对电池模块的可用性进行判断；

将性能好的电池模块进行分级、重组后存放在所述电池模块储存仓中，进入梯级利用阶段；

将性能差的电池模块直接送入二级拆解子***。

在所述一级拆解子***进行拆解的过程中：

拆解后的塑料壳、连接线和控制板经过杂物出口储存在所述杂物储存仓中。

所述一级拆解切割设备具体采用高速旋转齿轮对废旧锂离子动力电池组的上盖进行切割，并对切割位置不断通液氮降温。

在所述一级拆解切割设备中还安装有自动夹紧定位***，该自动夹紧定位***能根据不同电池尺寸大小来确定不同的切割位置。

所述二级拆解切割设备具体采用刀片式切割机，刀片厚度为0.5～0.7mm，材质为M42钢材，切割速度为低速；并采用两刀片，井字切割方式取出电芯。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述***能够解决人工拆解动力电池组以及电池组外壳切割设备开发不成熟的缺陷，提高了锂离子动力电池组塑料外壳的拆解切割效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例所提供废旧锂离子动力电池组外壳切割***的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供一级拆解切割设备的剖面结构图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供废旧锂离子动力电池组外壳切割***的结构示意图，所述***包括一级拆解子***和二级拆解子***，图1左侧为一级拆解子***，图1右侧为二级拆解子***，废旧锂离子动力电池组经所述一级拆解子***拆解为电池模块，所述电池模块再经所述二级拆解子***拆解为电池单体，下面对上述一级拆解子***和二级拆解子***所包含的各个部件和工作过程进行描述，所述切割***主要包含的部件有：传送带1、一级拆解切割设备2、二级拆解切割设备3、外壳储存仓4、杂物储存仓5、性能检测设备6和电池模块储存仓7。

其中，所述一级拆解子***主要包括：一级拆解切割设备2、电池模块储存仓7、杂物储存仓5和性能检测设备6；

在所述一级拆解子***中，废旧锂离子动力电池组经过所述传送带1输送至所述一级拆解切割设备2对该电池组的外壳进行切割，这里主要是切割电池组的上盖，切割后的外壳输送到外壳储存仓4中进行存放；切除上盖后再利用自动抓取机取出所述外壳内的电池模块，取出后的电池模块经所述性能检测设备6检测后输送至所述二级拆解子***。

具体实现中，如图2所述为该一级拆解切割设备的结构示意图，图中包括输送平台8、自动夹紧定位***9、上盖切割机10、自动抓取机11、杂物出料口12，其中：

一级拆解切割设备具体采用高速旋转切割齿轮对废旧锂离子动力电池组的上盖进行切割，由于在切割时高速旋转齿轮切割上盖易产生高温，故对切割位置不断通液氮降温，以保护齿轮，延长设备的使用寿命，同时降温可防止高温对电池模块造成损坏。另外，该高速旋转齿轮的切割方向可自由旋转，不仅可以水平切割电池组的上盖，同时还可以垂直切割电池组的四周外壳，通过周边外壳的切割使得电池模块的抓取更加的简单易行。

在上一过程中，将取出后的电池模块经传送带送至所述性能检测设备6进行模块性能的检测，并根据检测结果对电池模块进行分选，具体过程为：

根据所检测电池模块的外观、电压、容量和内阻性能测试对电池模块的可用性进行判断；将性能好的电池模块进行分级、重组后存放在所述电池模块储存仓7中，进入梯级利用阶段，将性能差的电池模块直接送入二级拆解子***。

另外，在所述一级拆解切割设备中还可安装自动夹紧定位***9，该自动夹紧定位***9能根据不同电池尺寸大小来确定不同的切割位置。具体是先通过该可移动的自动夹紧定位***来确定电池的大小，再根据电池的大小调节切割位置。

另外，在所述一级拆解子***进行拆解的过程中：

拆解后的塑料壳、连接线和控制板经过杂物出料口12后储存在所述杂物储存仓5中。

所述二级拆解子***主要包括：二级拆解切割设备3和自动抓取机11；

在所述二级拆解子***中，首先将一级拆解子***传送来的电池模块输送至所述二级拆解切割设备3，二级拆解切割设备3用于切割电池模块，将电池模块中的电芯进行分离；利用自动抓取机11取出电池模块中的电芯，将电芯平稳放置在电芯储存仓，防止电芯错乱堆放而引起短路放电，产生安全隐患；并将拆解后所得的外包装材料以及螺栓直接输送至杂物储存仓5中。

上述二级拆解切割设备3具体可采用刀片式切割机，刀片厚度为0.5～0.7mm，材质为M42钢材，切割速度为低速，以防止破坏模块内的单体电池电芯；同时采用两刀片，井字切割方式，即横、竖两刀切割电池模块，取出电芯，双刀片切割方式减少工作时间，提高工作效率。

具体实现中，利用该自动抓取机11，在一级切割设备工作过程中可避免人工倾倒电池模块而产生的破损以及短路现象，并利用该自动抓取机11将电池模块平稳的放置在传送带上，有利于电池模块的二级拆解切割；同时采用自动抓取机11还可以使得电池模块与外壳分离成功率高，结构简单可靠，制造容易。

综上所述，本发明实施例所提供的***具有如下优点：

1)避免了人工拆解过程中可能产生的危害，全自动废旧锂离子动力电池组外壳切割设备为连续生产作业，提高了锂离子动力电池组塑料外壳的拆解切割效率；

2)自动化控制更加全面，整个生产运行只需2～4人以及大大降低了工人的劳动强度；

3)解决了传统技术中由电池组直接拆解为电芯所导致的破损，而影响单体电池的检测以及梯级利用；

4)解决了取芯过程中取芯困难、电芯变形、破损等问题，解决了取芯后单体电池摆放不整齐，易出现短路、电解液溢出等问题；

5)采用两级拆解切割锂离子动力电池，先由电池组拆解切割成电池模块，再由模块切割成单体电池，保证了单体电池的完整性；

6)解决了不同大小动力锂电池组外壳拆解的技术难题，采用自动定位***，精确判断切割位置，保护了切割后电池模块的完整性；

7)***由多个独立的功能单元组成，结构简单，更换、维护方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，所述***包括一级拆解子***和二级拆解子***，废旧锂离子动力电池组经所述一级拆解子***拆解为电池模块，所述电池模块再经所述二级拆解子***拆解为电池单体，其中：

所述一级拆解子***具体包括：一级拆解切割设备、电池模块储存仓、杂物储存仓和性能检测设备；

在所述一级拆解子***中，废旧锂离子动力电池组经过传送带输送至所述一级拆解切割设备对该电池组的外壳进行切割；再利用自动抓取机取出所述外壳内的电池模块，取出后的电池模块经所述性能检测设备检测后输送至所述二级拆解子***；

所述二级拆解子***包括：二级拆解切割设备和自动抓取机；

在所述二级拆解子***中，将电池模块输送至所述二级拆解切割设备，所述二级拆解切割设备切割电池模块，利用所述自动抓取机取出电池模块中的电芯，将电芯平稳放置在电芯储存仓，并将拆解后所得的外包装材料以及螺栓直接输送至所述杂物储存仓。

2.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，所述取出后的电池模块经所述性能检测设备检测后输送至所述二级拆解子***，具体包括：

将取出后的电池模块经传送带送至所述性能检测设备进行模块性能的检测，并根据检测结果对电池模块进行分选。

3.根据权利要求2所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，所述根据检测结果对电池模块进行分选，具体包括：

根据所检测电池模块的外观、电压、容量和内阻性能测试对电池模块的可用性进行判断；

将性能好的电池模块进行分级、重组后存放在所述电池模块储存仓中，进入梯级利用阶段；

将性能差的电池模块直接送入二级拆解子***。

4.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，在所述一级拆解子***进行拆解的过程中：

拆解后的塑料壳、连接线和控制板经过杂物出口储存在所述杂物储存仓中。

5.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，

所述一级拆解切割设备具体采用高速旋转切割齿轮对废旧锂离子动力电池组的上盖进行切割，并对切割位置不断通液氮降温。

6.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，

在所述一级拆解切割设备中还安装有自动夹紧定位***，该自动夹紧定位***能根据不同电池尺寸大小来确定不同的切割位置。

7.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池组外壳切割***，其特征在于，

所述二级拆解切割设备具体采用刀片式切割机，刀片厚度为0.5～0.7mm，材质为M42钢材，切割速度为低速；并采用两刀片，井字切割方式取出电芯。