KR20230085762A - 폐배터리 해체 시스템 및 이를 이용한 폐배터리 해체 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐배터리의 단부를 절단하고, 폐배터리 내부의 젤리롤을 간편하게 분리시키기 위한 폐배터리 해체 시스템 및 이를 이용한 폐배터리 해체 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각형, 원형 및 파우치형 등의 폐배터리의 외형에 제한 없이 해체가 가능하며, 폐배터리를 안정적으로 고정된 상태에서 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 절단 과정에서 발생될 수 있는 다양한 안전사고, 예를 들면, 폭발 또는 화재 발생시 재산상 인명상 손실을 최소화할 수 있는 폐배터리 해체 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폐배터리 재활용을 위하여 폐배터리 내부에 구비된 젤리롤을 간편하게 분리시키기 위한 폐배터리 해체 시스템 및 이를 이용한 폐배터리 해체 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각형, 원형 및 파우치형 등의 폐배터리의 외형에 제한 없이 해체가 가능하며, 폐배터리를 안정적으로 고정된 상태에서 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 절단 과정에서 발생될 수 있는 다양한 안전사고, 예를 들면, 폭발 또는 화재 발생시 재산상 인명상 손실을 최소화할 수 있는 폐배터리 해체 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화학전지는 양전극과 음전극의 전극 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 화학전지는 크게 일차전지와 2차전지로 분류될 수 있으며, 2차 전지는 충전과 방전이 가능한 전지이고, 일차 전지는 충전이 불가능한 전지에 해당한다.
2차 전지는 셀룰라 폰, 랩탑 컴퓨터, 캠코더와 같은 소형의 모바일 디바이스나, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(Uninterruptible Power Supply, UPS) 등에 사용되는 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 기술분야에 적용되고 있다.
특히, 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차, 전기자동차 등의 에너지원으로도 주목 받고 있어 그 사용 빈도수와 범위가 날로 증가하고 있는 추세이다.
2차전지는 전극 조립체를 수용하고 있는 케이스의 형상에 따라 여러 가지로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로 원통형, 각형, 파우치형 등이 있다. 예로서, 통상적으로 각형 2차전지는 각형의 알루미늄캔을 사용하고 각형 알루미늄 캔의 내부에 젤리롤을 밀봉하여 구성할 수 있다.
젤리롤은 음전극과 양전극 사이에 분리막인 세퍼레이터(separator)를 개재시켜 이루어진 전극/분리막 조립체로서, 전해질에 함침되어 충방전 될 수 있다. 최근, IT기기 및 친환경 전기차 시장의 성장으로 2차전지의 생산량이 크게 증가하였고 이러한 추세는 지속적으로 이어질 것으로 예상됨에 따라 수명이 다한 2차전지를 처리하기 위한 기술이 필요하다.
2차전지의 재활용 기술은 이미 개발되었으나, 폐배터리를 해체하는 공정은 공정자동화를 위한 설비제조에 대한 비용 부담등으로 현재까지 인력에 크게 의존하고 있어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 폐배터리를 해체하기 위한 과정에서 화재나 배터리의 폭발 사고가 빈번하게 발생하여 작업자의 안전에 위험성을 초래하며 막대한 경제적 손실을 유발하였다.
따라서, 폐배터리를 안정적으로 절단하여 폐배터리의 외부케이스와 내부셀의 분리가 이루어질 수 있는 폐배터리 해체 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은, 폐배터리의 이송, 고정, 커팅, 및 배출 기능을 자동화할 수 있고, 각형과 원형 및 파우치형의 폐배터리의 형상에 제한 없이 사용이 가능하며, 폐배터리를 안정적으로 고정시킨 상태에서 커팅 및 배출기능을 안정적으로 수행되어 안전사고 발생을 최소화시킬 수 있는 폐배터리 해체 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 폐배터리 해체 시스템은 폐배터리(S)가 안착되는 다수의 이동트레이(110)를 포함하며, 상기 다수의 이동트레이(110) 각각을 일정 간격 유지시키며 순환될 수 있는 컨베이어 구조를 가지는 이송부(100); 및 상기 이동트레이(110)에 안착된 상기 폐배터리(S)를 임시로 고정한 후 상기폐배터리(S) 가장자리의 일부인 제1 측부(S1) 및 상기 제1 측부(S1)와 마주보는 제2 측부(S2) 중 적어도 어느 한 부분을 절단하는 폐배터리커팅부(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 폐배터리커팅부(200)에서 절단된 상기 폐배터리(S)는 상기 이송부(100)를 통하여 이송되어, 별도 마련된 레이저 커팅기, 워터젯 커팅기, 회전날 및 커팅칼 중 어느 하나를 이용하여 상기 폐배터리(S)의 외측면(S3)을 절개시키는 폐배터리절개부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이송부(100)는 상기 폐배터리(S)의 고정시 상기 폐배터리(S)의 상면으로 가해지는 충격이 상기 이동부(100)로 전달되는 것을 완충시키기 위해 상기 이동트레이(110)의 하단을 탄성지지하는 완충부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일실시예로 상기 폐배터리커팅부(200)는 상하로 이동하며 상기 폐배터리(S)를 절단하는 한 쌍의 절단칼날(211)을 포함하는 승강플레이트(210); 상기 폐배터리(S)의 상면 형상에 따라 소정의 가압력으로 상기 폐배터리(S)의 상면을 가압하여 상기 폐배터리(S)의 이동을 제한하는 누름장치(220); 상기 이송부(100)가 통과하되, 상기 제1 및 제2 측부(S1,S2)가 배출되는 배출홀(231)과 상기 배출홀(231)의 일측에 구비되어 상기 절단칼날(211)과 마주보는 고정칼날(232)이 형성되는 컷팅플레이트(230); 및 상기 폐배터리(S)의 절단 위치를 가이드하는 정렬부(240);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 상기 누름장치(220)는 상기 승강플레이트(210)의 하면에 연결되는 본체(221); 상기 본체(221)를 관통하며 상하방향으로 슬라이딩되는 승강로드(222); 상기 승강로드(222)의 하단에 회전되도록 힌지결합되며 상기 폐배터리(S)의 상면에 안착되는 지지판(223); 상기 지지판()을 탄성지지하도록 상기 본체(221)와 지지판(223) 사이에 위치하는 탄성부재(224);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 상기 폐배터리커팅부(200)는 상기 폐배터리 절단과정에서 발생되는 비산 가스, 화재 또는 폭발로부터 보호하기 위하여 외부와 차단시키기 위한 안전커버(201)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폐배터리 해체 시스템을 이용한 폐배터리 해체 방법은 순환구조를 갖는 컨베이어벨트에 결합된 이동트레이(110)에 폐배터리(S)가 로딩되는 폐배터리로딩단계(S100); 로딩된 폐배터리(S)를 폐배터리커팅부(200)로 이송시키는 제1 이송단계(S200); 이송된 폐배터리(S)의 일단 또는 양단을 커팅하는 커팅단계(S300); 커팅된 폐배터리(S)의 상면을 절개시키기 위하여 폐배터리절개부(300)로 이송시키는 제2 이송단계(S400); 상기 폐배터리절개부(300)로 이송된 폐배터리(S)의 상면을 절개시키는 폐배터리 절개단계(S500); 절개된 폐배터리(S)에서 내부 내용물을 분리 배출하는 배출단계(S600);를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 각형과 원형, 파우치형 등의 형태를 갖는 폐배터리를 수용할 수 있는 이동트레이가 구비되며, 폐배터리의 양측단을 동시에 제거하고, 측면을 절개하여 외부케이스와 젤리롤을 용이하게 분리할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 폐배터리 누름장치가 구비하여 불규칙한 모양을 갖는 폐배터리의 상측 전체면적을 안정적으로 지지한 상태에서 폐배터리를 절단할 수 있는 이점이 있다.
또한, 커팅 공정에서의 안전커버를 반영하여 컷팅시 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 이동트레이에 안착된 폐배터리의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 폐배터리의 해체 과정의 흐름을 간략하게 도시한 개략도.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 폐배터리커팅부의 작동 일실시예에 대해 도시한 측면도.
도 5 및 도 6 은 본 발명의 폐배터리를 지지하는 누름장치의 일실시예를 나타낸 도면.
도 7 은 본 발명의 폐배터리절개부의 작동 일실시예를 도시한 개략도.
도 8 은 본 발명의 폐배터리 해체 방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 2 는 본 발명의 폐배터리의 해체 과정의 흐름을 간략하게 도시한 개략도.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 폐배터리커팅부의 작동 일실시예에 대해 도시한 측면도.
도 5 및 도 6 은 본 발명의 폐배터리를 지지하는 누름장치의 일실시예를 나타낸 도면.
도 7 은 본 발명의 폐배터리절개부의 작동 일실시예를 도시한 개략도.
도 8 은 본 발명의 폐배터리 해체 방법의 순서를 나타낸 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 폐배터리 해체 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1 을 참조하면 본 발명의 폐배터리 해체 시스템은 폐배터리(S)의 양측면을 절단 또는 절개하여 내부에 수용된 젤리롤(10)을 꺼내어 젤리롤(10)과 외부케이스(20)를 분리한다. 폐배터리(S)는 젤리롤(10)과 외부케이스(20)로 구성되며, 폐배터리(S)의 형상은 각형, 원형, 파우치형 등의 그밖에 다른 형상으로 이루어질 수 있다. 폐배터리(S)의 양측면이 절단되면서 이동트레이(110)에 안착된 상태에서 폐배터리(S)가 절단된다.
도 2 및 도 3 을 참조하면 본 발명의 폐배터리 해체 시스템은 이송부(100), 폐배터리커팅부(200) 및 폐배터리절개부(300)를 포함한다.
이송부(100) 일정간격으로 이격배치된 다수의 이동트레이(110)가 순환하면서 이동하고, 이동트레이(110)에는 폐배터리(S)가 안착되어 폐배터리(S)를 이송시킨다. 즉, 이송부(100)는 다수의 이동트레이(110)를 일정간격 유지하며 순환시키는 컨베이어(conveyor) 구조를 가진다. 이송부(100)는 어테치먼트(Attach ment)가 부착된 컨베이어 구조일 수 있으며, 컨베이어는 스프라켓과 체인, 타이밍벨트 등을 이용하여 구동될 수 있다.
도 3 의 확대도를 참조하면 이송부(100)는 폐배터리(S)의 절단을 위한 누름장치(220)에 의한 폐배터리(S)의 상면 누름시, 폐배터리의 상면에 전달되는 충격이 이송부(100)에 전달되는 충격을 완충시키기 위한 목적을 갖는 완충부(120)가 더 구비될 수 있다.
완충부(120)가 이동트레이(110)의 하단에 구비되어 이동트레이(110)를 탄성지지하면, 폐배터리(S)가 이동트레이(110)에 안착되는 순간, 또는 폐배터리(S)를 절단 및 고정하는 과정에서 전달되는 충격을 완충시켜 이송부(100)의 파손을 억제할 수 있다.
완충부(120)의 일실시예로, 이동트레이(110)의 하면에 형성되며 하면이 개방된 제1 하우징(121)과 개방된 제1 하우징(121)에 삽입되는 제2 하우징(122) 및 제1 하우징(121)과 제2 하우징(122) 사이에 배치되어 제1 및 제2 하우징(121,122)를 탄성지지하는 탄성부재(123)을 포함한다.
이와 같은 구성으로 인해 이동트레이(110)에 폐배터리(S)가 안착되어 폐배터리(S)의 상면에 소정의 압력이 가해지는 경우 제2 하우징(122)이 제1 하우징(121)에 슬라이딩되며 삽입(탄성부재(123)의 탄성지지)되면서 폐배터리(S)에 전달되는 가압력이 이송부(100)에 전달되는 것을 완충시켜줄 수 있다.
도 1 내지 도 4 를 참조하면 폐배터리커팅부(200)는 이동트레이(110)에 안착된 폐배터리(S)를 임시로 고정한 후 폐배터리(S) 가장자리의 일부인 제1 측부(S1)와 제1 측부(S1)와 마주보는 제2 측부(S2)를 동시에 절단한다.
즉, 폐배터리(S)의 외부케이스(10)가 관통되는 형상을 가지도록 외부케이스(10)의 양측단을 절단한다. 이후 개방된 외부케이스(10)의 일측으로 내부의 젤리롤(10)이 배출될 수 있다. (도 1 (a) 참조)
폐배터리커팅부(200)는 승강플레이트(210), 누름장치(220), 컷팅플레이트(230) 및 정렬부(240)를 포함한다.
승강플레이트(210)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 상하로 이동하며 하면에 하방향으로 연장되는 한 쌍의 절단칼날(211)이 형성된다. 승강플레이트(210)의 상면에는 승강플레이트(210)를 상하방향으로 이동시켜줄 수 있는 구동부(212)가 더 구비될 수 있다. 구동부(212)는 유압 또는 공압으로 작동하는 실린더, 엑츄에이터 등으로 구성되어 승강플레이트(210)를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 승강플레이트(210)의 가장자리, 바람직하게는 가장자리의 모서리 부분에 승강플레이트(210)의 상하이동을 가이드해주는 가이드봉(213)이 상하방향으로 세워지며 형성될 수 있다. 가이드봉(213)은 승강플레이트(210)를 상하방향으로 관통하면서 승강플레이트(210)의 상하이동을 안내한다.
가이드봉(213)에는 코일형상의 탄성부재(214)가 구비되며, 탄성부재(214)가 승강플레이트(210)의 하면을 탄성지지한다. 즉, 승강플레이트(210)가 하강하면 탄성부재(214)는 압축되고, 상승하면 압축된 탄성력으로 인해 승강플레이트(210)의 상승 시간을 단축시켜 승강플레이트(210)의 승하강에 도움을 줄 수 있다.
누름장치(220)는 폐배터리(S)를 절단할 때 폐배터리(S)의 움직임을 제한하여 폐배터리(S)의 제1 및 제2 측부(S1,S2)의 정확한 위치를 절단할 수 있도록 하는 목적을 갖는다. 누름장치(220)가 폐배터리(S)의 상면을 소정압력으로 가압한 상태에서 절단칼날(211)이 더 하강하여 폐배터리(S)를 절단한다.
이때, 폐배터리(S)의 상하면은 폐배터리(S)의 상태에 따라 그 표면이 불규칙하게 융기될 수 있다. 이때, 누름장치(220)가 폐배터리(S)의 상면의 형상에 대응하면서 폐배터리(S)의 상면 전체적인 면적에 소정의 가압력을 전달하여 폐배터리(S)의 움직임을 제한할 수 있다. 따라서, 폐배터리(S)의 불규칙한 상하면의 형상에도 움직임이나 유격없이 누름장치(220)가 폐배터리(S)를 안정적으로 고정시켜줄 수 있다.
컷팅플레이트(230)는 승강플레이트(210)의 하면으로부터 소정간격 이격되며, 중앙에 이송부(100)가 통과하는 이송부수용홀(233)이 형성될 수 있다. 또한, 컷팅플레이트(230)에는 절단된 폐배터리(S)의 제1 및 제2 측부(S1,S2)가 배출되며, 절단칼날(211)이 삽입되는 배출홀(231)이 형성될 수 있다.
배출홀(231)의 일측에는 절단칼날(211)과 마주보는 한 쌍의 고정칼날(232)이 더 구비된다. 고정칼날(232)은 절단칼날(211)과 밀착되어 커팅시, 절삭력을 향상시키고, 제1 및 제2 측부(S1,S2)의 절단면에 버(burr)가 생성되는 것을 방지해줄 수 있다.
도 2 및 도 3 을 참조하면 정렬부(240)는 폐배터리(S)의 절단 위치를 가이드하기 위한 목적을 갖는다. 정렬부(240)는 폐배터리(S)의 제1 측부(S1)와 제2 측부(S2)의 양측을 가압하기 위해 폐배터리(S)를 중심으로 서로 마주보는 한 쌍으로 구성된다. 즉, 정렬부(240)는 스토퍼실린더(241)와 정렬실린더(242)를 포함하며, 스토퍼실린더(241)와 정렬실린더(242) 사이에 폐배터리(S)가 위치한다. 정렬실린더(242)가 폐배터리(S)의 제1 측부(S1) 부분을 가압하면, 제2 측부(S2)가 스토퍼실린더(241)에 지되면서 폐배터리(S)의 절단 위치가 설정될 수 있다. 정렬부(240)로 인해 폐배터리(S)의 절단위치를 일정하게 유지시킬 수 있다. 폐배터리(S)의 절단시 스토퍼실린더(241)와 정렬실린더(242)는 후진하여 초기 위치에 위치한다.
한편, 폐배터리커팅부(200)는 폐배터리커팅부(200)의 주변을 감싸는 투명한 재질의 안전커버(201)가 더 구비될 수 있다. 안전커버(201)는 폐배터리(S)의 절단과정에서 발생하는 비산가스, 화재 또는 폭발로부터 작업자를 보호하기 위한 목적을 갖는다. 안전커버(201)가 형성됨으로 인해 폐배터리(S)가 절단되는 구역을 외부와 단절되는 차폐구역(A)으로 설정할 수 있고, 이로 인해 폐배터리(S)의 절단 시 폐배터리(S)의 폭발이나 화재 등이 발생하면 안전커버(201)가 폭발시 폐배터리(S)의 조각들과 먼지 등이 절단 공정 이외의 다른 공간으로 비산되거나 화재가 확산되는 현상 등을 방지해줄 수 있는 이점이 있다.
또한, 투명한 재질의 안전커버(201)를 사용함으로써 커팅 공정시 내부 모니터링이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있다.
도 2 및 도 7 을 참조하면 폐배터리커팅부(200)로부터 전달된 폐배터리(S)의 외측면(S3)을 절개하는 폐배터리절개부(300)가 더 구성된다. 폐배터리절개부(300)는 수평방향으로 이동하는 별도의 구성인 절단수단(310)을 더 포함하며, 절단수단(310)을 사용하여 폐배터리(S)의 외측면, 즉 외부케이스(20)를 절개한다.
절단수단(310)은 레이저 커팅기, 워터젯 커팅기, 회전날 및 커팅칼 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 대표적으로 레이저 커팅기는 레이저 광선을 사용하는 커팅기로 높은 정확성을 갖는 커팅기이며, 워터젯 커팅기는 초고압(200~400MPa 이상)으로 응축된 물 또는 연마 혼합 물을 오리피스/노즐을 통해 소재 표면에 분사하여 원하는 형상으로 절단하는 절단 기술 장비이다.
폐배터리(S)의 외부케이스(20) 외측면을 절개함에 따라 내부 젤리롤(10)과 외부케이스(20)는 쉽게 분리될 수 있다. 폐배터리(S)가 사각인 경우 측면과 인접한 부분을 절개하고, 원형의 폐배터리(S)인 경우 측면의 중앙부분을 절개한다.
도 5 및 도 6 을 참조하면 이동트레이(110)는 폐배터리(S)가 안착되는 바닥판(111)과 바닥판(111)의 양측에 소정간격으로 돌출되는 측판(112)을 포함한다. 측판(112)는 폐배터리(S)의 절단되는 양측면과 교차되는 폐배터리(S)의 다른 측면 일부를 지지한다.
이때, 바닥판(111)에는 폐배터리(S)의 안착위치를 정렬 및 가이드해줄 수 있는 다수의 정렬홈(111h)이 함입 형성될 수 있다. 정렬홈(111h)은 소정간격 이격되어 형성된다. 정렬홈(111h)은 원형의 폐배터리(S)가 이동트레이(110)에 복수개 수용되는 경우 복수의 폐배터리(S)가 정렬홈(111h)이 형성된 방향으로 나란히 평행을 유지하며 정렬될 수 있도록 가이드해줄 수 있다. (도 6 참조)
한편, 정렬홈(111h)은 바닥판(111)으로부터 함입형성되어 있기 때문에 간섭없이 사각의 폐배터리(S)도 바닥판(111)에 안착될 수 있다. (도 5 참조)
도 5 및 도 6 을 참조하면 누름장치(220)는 본체(221), 승강로드(222), 지지판(223) 및 탄성부재(224)를 포함한다.
본체(221)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 승강플레이트(210)의 하면으로부터 소정간격 이격되어 배치되며, 승강플레이트(210)의 하면에 연결된 상태에서 승강플레이트(210)와 일체로 이동한다. 승강플레이트(210)와 본체(221) 사이를 탄성지지하는 별도의 탄성수단이 구비되는 것이 바람직하다.
승강로드(222)는 소정의 직경을 갖는 원기둥 형상으로, 상하방향으로 세워진 상태에서 본체(221)를 관통하며 외력에 의해 상하방향으로 슬라이딩될 수 있다. 승강로드(222)의 상단에는 스토퍼(222-1)가 형성되며, 스토퍼(222-1)는 승강로드(222) 보다 큰 직경을 가지도록 형성되어 승강로드(222)의 슬라이딩 시 본체(221)를 통과하는 것을 방지해줄 수 있다.
지지판(223)은 승강로드(222)의 하단에 회전가능하도록 힌지결합된다. 지지판(223)은 소정길이로 연장형성되며, 중앙부분이 상방향으로 소정간격 융기된 형상을 갖는다. 따라서, 지자판(223)의 양단이 폐배터리(S)의 상면에 안착된다.
그리고, 지지판(223)의 융기된 형상으로 인해 원형의 폐배터리(S)가 이동트레이(110)에 안착되는 경우 굴곡진 폐배터리(S)의 측면을 감싸줄 수 있기 때문에 폐배터리(S)를 안정적으로 고정해줄 수 있다. (도 6 참조)
또한, 지지판(223)이 승강로드(222)의 하단으로부터 회전될 수 있어 불규칙하게 융기된 폐배터리(S)의 상면에 대응하여 폐배터리(S)를 안정적으로 고정시킬 수 있다.
탄성부재(224)는 본체(221)와 지지판(223) 사이에 위치하여 지지판(223)을 탄성지지한다. 탄성부재(224)는 코일 형상의 스프링으로 승강로드(222)를 감싸며 구비된다. 승강플레이트(210)가 하강하면 지지판(223)이 폐배터리(S)의 상면에 안착되면서 폐배터리(S)를 구속하고 절단칼날(211)의 절단을 위해 승강플레이트(210)가 더 하강하면 지지판(223)과 폐배터리(S)의 상면이 더욱 밀착되면서 탄성부재(224)는 압축되고 승강로드(222)의 상단이 본체(221)로부터 슬라이딩된다.
이와 같은 과정으로 폐배터리(S)의 절단과정에서 더욱 폐배터리(S)를 고정하는 고정력이 상승하여 폐배터리(S)를 구속할 수 있는 것이다. 그리고, 도면에 도시된 것 같이 지지판(223), 승강로드(222) 및 탄성부재(224)는 다수개 형성되어 폐배터리(S)의 상측 전면적을 안정적으로 지지/가압할 수 있다.
도 8 을 참조하여 본 발명의 폐배터리 해체 방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저 이동트레이(110)에 폐배터리(S)가 로딩되는 폐배터리 로딩단계(S100)가 수행된다. 이동트레이(110)에 폐배터리(S)를 안착시키기 위해 폐배터리(S)를 정렬시켜야 하는데 이때, 회전하는 턴테이블 정렬 또는 선형 정렬 공급방식 등의 다양한 방법을 사용하여 폐배터리(S)를 정렬하여 공급할 수 있다. 특히 원형의 폐배터리(S)를 이동트레이(100)에 로딩시키는 방법은 한국등록특허 제10-1997-0017742호를 참조한다.
이동트레이(110)에 폐배터리(S)가 안착되면 폐배터리(S)를 폐배터리커팅부(200)로 이송시키는 제1 이송단계(S200)가 수행된다. 이동트레이(110)는 이송부(100)를 통해 일측방향으로 이동된다.
이송부(100)는 체인과 모터를 이용한 컨베이어 방식으로 이동될 수 있다.
폐배터리커팅부(200)로 이송이 완료된 이동트레이(110)는 상기 정렬부(240)에 의해 정렬된 후 폐배터리(S)의 일단 또는 양단이 커팅되는 폐배터리 양측단 커팅단계(S300)가 수행된다. 폐배터리커팅부(200)의 상세한 설명은 상기의 설명에 준한다.
이후, 커팅된 폐배터리(S)를 절개시키기 위하여 폐배터리절개부(300)로 이송시키는 제2 이송단계(S400)가 수행된다.
폐배터리절개부(300)로 이동트레이(110)가 이송되면 양측단이 커팅된 폐배터리(S)의 상면을 절개하는 폐배터리 절개단계(S500)가 수행된다. 폐배터리절개부(300)의 상세한 설명은 상기의 설명에 준한다.
폐배터리절개부(300)에서 절개가 완료된 페배터리(S)는 내부의 젤리롤(10)과 외부케이스(20)를 서로 분리하여 배출하는 배출단계(S600)가 더 수행된다. 폐배터리(S)의 양단과 측면이 모두 개방되도록 절단 및 절개되었으므로 내부의 젤리롤(10)과 외부케이스(20)는 쉽게 분리될 수 있다. 한편, 폐배터리(S)의 젤리롤(10)과 외부케이스(20)를 분리하는 과정에서 폐배터리(S)는 이동트레이(110)에서 먼저 분리될 수 있으며, 폐배터리(S)가 제거된 빈 이동트레이(110)는 이송부(100)에 안내되어 폐배터리로딩단계(S100)가 수행되는 위치로 이동한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 폐배터리(S)의 양측단을 동시에 절단하여 신속한 공정 수행과 안전사고의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
100 : 이송부
200 : 폐배터리커팅부
300 : 폐배터리절개부
300 : 폐배터리절개부
Claims (7)
- 폐배터리(S)가 안착되는 다수의 이동트레이(110)를 포함하며, 상기 다수의 이동트레이(110) 각각을 일정 간격 유지시키며 순환될 수 있는 컨베이어 구조를 가지는 이송부(100); 및
상기 이동트레이(110)에 안착된 상기 폐배터리(S)를 임시로 고정한 후 상기폐배터리(S) 가장자리의 일부인 제1 측부(S1) 및 상기 제1 측부(S1)와 마주보는 제2 측부(S2) 중 적어도 어느 한 부분을 절단하는 폐배터리커팅부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폐배터리커팅부(200)에서 절단된 상기 폐배터리(S)는 상기 이송부(100)를 통하여 이송되어, 별도 마련된 레이저 커팅기, 워터젯 커팅기, 회전날 및 커팅칼 중 어느 하나를 이용하여 상기 폐배터리(S)의 외측면(S3)을 절개시키는 폐배터리절개부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 이송부(100)는 상기 폐배터리(S)의 고정시 상기 폐배터리(S)의 상면으로 가해지는 충격이 상기 이동부(100)로 전달되는 것을 완충시키기 위해 상기 이동트레이(110)의 하단을 탄성지지하는 완충부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폐배터리커팅부(200)는 상하로 이동하며 상기 폐배터리(S)를 절단하는 한 쌍의 절단칼날(211)을 포함하는 승강플레이트(210);
상기 폐배터리(S)의 상면 형상에 따라 소정의 가압력으로 상기 폐배터리(S)의 상면을 가압하여 상기 폐배터리(S)의 이동을 제한하는 누름장치(220);
상기 이송부(100)가 통과하되, 상기 제1 및 제2 측부(S1,S2)가 배출되는 배출홀(231)과 상기 배출홀(231)의 일측에 구비되어 상기 절단칼날(211)과 마주보는 고정칼날(232)이 형성되는 컷팅플레이트(230); 및
상기 폐배터리(S)의 절단 위치를 가이드하는 정렬부(240);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 누름장치(220)는 상기 승강플레이트(210)의 하면에 연결되는 본체(221);
상기 본체(221)를 관통하며 상하방향으로 슬라이딩되는 승강로드(222);
상기 승강로드(222)의 하단에 회전되도록 힌지결합되며 상기 폐배터리(S)의 상면에 안착되는 지지판(223);
상기 지지판()을 탄성지지하도록 상기 본체(221)와 지지판(223) 사이에 위치하는 탄성부재(224);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 폐배터리커팅부(200)는 상기 폐배터리 절단과정에서 발생되는 비산 가스, 화재 또는 폭발로부터 보호하기 위하여 외부와 차단시키기 위한 안전커버(201)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 폐배터리 해체 시스템에 있어서,
순환구조를 갖는 컨베이어벨트에 결합된 이동트레이(110)에 폐배터리(S)가 로딩되는 폐배터리로딩단계(S100);
로딩된 폐배터리(S)를 폐배터리커팅부(200)로 이송시키는 제1 이송단계(S200);
이송된 폐배터리(S)의 일단 또는 양단을 커팅하는 커팅단계(S300);
커팅된 폐배터리(S)의 상면을 절개시키기 위하여 폐배터리절개부(300)로 이송시키는 제2 이송단계(S400);
상기 폐배터리절개부(300)로 이송된 폐배터리(S)의 상면을 절개시키는 폐배터리 절개단계(S500);
절개된 폐배터리(S)에서 내부 내용물을 분리 배출하는 배출단계(S600);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐배터리 해체 방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210174248A KR20230085762A (ko) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 폐배터리 해체 시스템 및 이를 이용한 폐배터리 해체 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| KR20230085762A true KR20230085762A (ko) | 2023-06-14 |
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ID=86744729
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101307667B1 (ko) | 2011-12-19 | 2013-09-12 | 박세웅 | 폐 배터리 커팅장치 |
| KR20210040620A (ko) | 2019-10-04 | 2021-04-14 | (주)이티에스 | 배터리해체시스템 |
-
2021
- 2021-12-07 KR KR1020210174248A patent/KR20230085762A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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