回收装置的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种用于对电池进行回收的回收装5置。


背景技术：

2.锂离子电池主要包括壳体、电芯和盖板，电芯收容在壳体内，盖板将电芯封盖在壳体。在对锂离子电池进行回收的过程中，需要对盖板进行切除，以解0除盖板与壳体之间的连接关系，从而将盖板从壳体上卸载，以便电芯从壳体内取出而回收。但是，对于传统的回收装置，在对盖板进行切除时，回收装置的刀片容易损坏，从而使得回收装置的故障率比较高，提高回收装置的维护成本。


技术实现要素：

3.5本发明解决的一个技术问题是如何降低回收装置的维护成本。
4.一种回收装置，用于切割电池的盖板以回收电芯，所述回收装置包括：
5.机架；
6.承载治具，设置在所述机架上并用于定位所述电池；
7.切割机构，设置在所述承载治具上，所述切割机构包括能够相对所述承载0治具滑动的切刀，所述切刀采用冲裁的方式对所述盖板进行裁切；及
8.驱动机构，设置在所述机架上并驱动所述切刀滑动。
9.在其中一个实施例中，所述切割机构还包括固定在所述承载治具上的基座，所述切刀与所述基座滑动连接；当所述回收装置处于工作状态时，所述切刀相对所述基座的滑动方向与重力方向呈锐角。如此便于切刀快速切割。
10.5在其中一个实施例中，所述切刀包括刀头，所述刀头具有相交呈锐角设置
11.的正面和背面，所述正面背向所述基座设置，所述背面朝向所述基座设置，所述正面沿所述切刀的滑动方向延伸。如此便于切刀快速切割。
12.在其中一个实施例中，所述正面和所述背面的交线包括相交呈钝角的第一连接段和第二连接段，以所述刀头与所述交线间隔设置的横截面、以及所述第一连接段和第二连接段的交点为参考，从所述交点到所述第一连接段和所述第二连接段的端部，所述第一连接段和所述第二连接段到所述横截面的距离增大。如此减少应力集中，提高刀头使用寿命，降低回收装置维护成本。
13.在其中一个实施例中，所述背面包括相交成钝角的第一平面和第二平面，以所述第一平面和所述第二平面的交线为参考，从所述交线到所述第一平面和所述第二平面的端部，所述第一平面和所述第二平面到所述正面的距离增大。如此减少应力集中，提高刀头使用寿命，降低回收装置维护成本。
14.在其中一个实施例中，所述切刀还包括刀柄，所述刀柄与所述基座滑动连接，所述刀头与所述刀柄可拆卸连接。如此可以更换刀头，降低回收装置维护成本。
15.在其中一个实施例中，所述切刀包括导柱和弹性件，所述基座上有滑孔，所述导柱
与所述滑孔滑动配合，所述弹性件套设在所述导柱上并抵压在所述基座和所述切刀之间。如此使得切刀自动复位
16.在其中一个实施例中，所述切割机构的数量为多个，多个所述切割机构沿所述承载治具的周向间隔设置。如此使得盖板能有效切除。
17.在其中一个实施例中，所述承载治具与所述机架滑动连接而相对所述机架具有第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述切刀对所述盖板进行裁切，在所述第二位置时，电池能够放入或取出所述承载治具。如此便于电池在承载治具上的转载、切割和卸载。
18.在其中一个实施例中，所述承载治具包括滑座、定位筒和支座，所述机架包括滑轨，且所述机架上开设有贯穿孔，所述滑座与所述滑轨滑动配合，所述滑座穿设在贯穿孔中并能够在所述贯穿孔中滑动，所述滑座上开设有收容腔，所述支座固定在所述收容腔中并用于与所述盖板抵接，所述定位筒固定在所述滑座上并与所述支座间隔设置。如此便于承载治具相对机架滑动并对电池进行定位。
19.在其中一个实施例中，所述定位筒开设有插孔，所述插孔用于与所述电池配合以定位所述电池。如此便于承载治具对电池进行定位。
20.在其中一个实施例中，所述驱动机构包括第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器固定在所述机架上，所述第一驱动器用于驱动所述第二驱动器相对所述机架运动以远离或靠近所述切刀，当所述第二驱动器与所述切刀接触时，所述第二驱动器能够驱动所述切刀滑动。如此便于切刀对电池进行冲裁。
21.在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括安装板和固定板，所述固定板固定在所述机架上，所述安装板与所述机架滑动连接，所述第二驱动器设置在所述安装板上，所述第一驱动器驱动所述安装板滑动。如此便于第一驱动器带动第二驱动器运动。
22.本发明的一个实施例的一个技术效果是：鉴于切刀采用冲裁的方式对盖板进行裁切，使得切刀对盖板的切除部位沿其长度方向同时切除，即切刀对盖板的切除部位进行一次性瞬时切割，避免对盖板的切除部位沿其长度方向先后进行多次性连续切割的现象，从而缩短切除时间，减少切刀在工作过程中所产生的变形和磨损，提高切刀的使用寿命，从而降低对损坏切刀的更换频次，降低回收装置的维护成本。同时也减少切刀在冲裁过程中所产生的火花和粉尘。
附图说明
23.图1为电池在切割之前的立体结构示意图；
24.图2为电池在切割之后的立体结构示意图；
25.图3为一实施例提供的回收装置的立体结构示意图；
26.图4为图3所示回收装置的分解结构示意图；
27.图5为图3所示回收装置去除旋转机构和立柱后的局部结构示意图；
28.图6为图5的立体剖视结构示意图；
29.图7为3所示回收装置中切割机构的立体结构示意图；
30.图8为图7所示切割机构的立体剖视结构示意图；
31.图9为图7所示切割机构中刀头的立体结构示意图；
32.图10为图7所示刀头的正视结构示意图；
33.图11为图7所示刀头的剖视结构示意图；
34.图12为图11的俯视结构示意图。
35.电池10、壳体110、盖板120、电芯130、第一棱边140、第一缝隙141、第二棱边150、第二缝隙151、回收装置20、机架200、底板210、贯穿孔211、立柱220、滑轨230、限位件240、驱动机构300、第一驱动器310、第二驱动器320、安装板330、固定板340、承载治具400、滑座410、收容腔411、下料空间412、定位筒420、插孔421、支座430、切割机构500、基座510、滑孔511、切刀520、刀头521、刀柄522、导柱523、弹性件524、正面525、背面526、第一平面5261、第二平面5262，第二交线5263、第一交线527、第一连接段5271、第二连接段5272、交点5273、横截面501、气缸600。
具体实施方式
36.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
37.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。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供的一种回收装置20用于对电池10的电芯130进行回收，电池10包括壳体110、电芯130和盖板120，电芯130收容在壳体110内，盖板120与壳体110连接，以便将电芯130封盖在壳体110内。电池10大致呈长方体状，盖板120的长边与壳体110的长边相交形成电池10的第一棱边140，盖板120的短边与壳体110的短边相交形成第二棱边150，显然，第一棱边140和第二棱边150的数量均分别为两个，第一棱边140和第二棱边150围成一个矩形。在电芯130的回收过程中，可以使得回收装置20将电池10上具有上述第一棱边140的棱角进行切割以去除，从而使得盖板120和壳体110两者在与第一棱边140对应的位置处形成第一缝隙141；并将电池10上具有上述第二棱边150的棱角进行切割以去除，从而使得盖板120和壳体110两者在与第二棱边150对应的位置处形成第二缝隙151，第一缝隙141和第二缝隙151首尾相接而相互连通，如此将盖板120从壳体110上割裂，解除盖板120和壳体110的连接关系，从而将盖板120从壳体110上卸载，以便电芯130从壳体110内取出而回收。
39.参阅图3、图4和图5，回收装置20包括机架200、驱动机构300、承载治具400和切割机构500；承载治具400、驱动机构300和切割机构500均设置在机架200上。
40.参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，机架200包括底板210、立柱220、滑轨230和限位件240。底板210水平设置，底板210上开设有贯穿孔211，贯穿孔211沿底板210的厚度方向贯穿整个底板210。滑轨230固定在底板210上，滑轨230位于贯穿孔211的边缘。限位件240的数量为两个，其中一个限位件240靠近滑轨230的其中一端设置，另外一个限位件240靠近滑轨230的另外一端设置。承载治具400穿设在贯穿孔211，且承载治具400可以与滑轨230滑动连接。回收装置20还可以包括气缸600，气缸600设置在底板210上，气缸600用于推动承载
治具400沿滑轨230滑动，使得承载治具400能够在贯穿孔211中运动。当承载治具400与其中一个限位件240接触时，承载治具400停止继续向前滑动，此时承载治具400处于第一位置；当承载治具400与另外一个限位件240接触时，承载治具400停止继续向前滑动，此时承载治具400处于第二位置。故通过设置两个限位件240，可以对承载治具400的极限位置进行限定。在其他实施例中，承载治具400可以固定设置在底板210上。
41.立柱220的垂直底板210设置，即立柱220竖直设置，立柱220的数量可以为四个，以位于底板210上的矩形为参考，四个立柱220可以分别位于该矩形的四个直角处，当承载治具400在第一位置时，四个立柱220可以环绕承载治具400设置。
42.参阅图3、图4和图5，在一些实施例中，所述驱动机构300包括第一驱动器310、第二驱动器320安装板330和固定板340。固定板340固定在立柱220远离底板210的一端，立柱220对固定板340起到支撑和固定作用，使得固定板340和底板210间隔设置。第一驱动器310设置在固定板340上，且第一驱动器310与安装板330连接。立柱220穿设在安装板330中，安装板330与立柱220滑动连接，使得安装板330沿立柱220的延伸方向做上下往复滑动，安装板330位于底板210和固定板340之间，即安装板330位于固定板340的下方且位于底板210的上方。第二驱动器320固定在安装板330上，第二驱动器320的数量可以为四个，安装板330大致为矩形板，四个第二驱动器320分别设置在安装板330的长边和短边上。在承载治具400位于第一位置的情况下，当第一驱动器310驱动安装板330沿立柱220上下滑动时，第二驱动器320跟随安装板330上下运动，从而使得第二驱动器320靠近或远离承载治具400运动。
43.参阅图4、图5和图6，在一些实施例中，承载治具400包括滑座410、定位筒420和支座430，滑座410与滑轨230滑动配合，且滑座410穿设在底板210的贯穿孔211中，当滑座410沿滑轨230的延伸方向滑动时，贯穿孔211为滑座410的运动提供很好的避位空间，使得滑座410也在贯穿孔211中滑动。滑座410开设有收容腔411，支座430与滑座410固定连接并容置在收容腔411中，即支座430固定在收容腔411中。收容腔411中未被支座430填充的部分形成下料空间412，该下料空间412环绕支座430设置，使得下料空间412位于支座430和滑座410之间，电池10在切割过程中产生的碎屑可以通过该下料空间412排出。定位筒420固定在滑座410上，定位筒420位于支座430的上方，使得定位筒420和支座430沿竖直方向间隔设置，定位筒420上开设有插孔421，插孔421的形状与电池10的形状相匹配，使得插孔421的横截面501为矩形。需要进行回收处理的电池10可以插置在该插孔421中，该插孔421可以对电池10进行定位，防止电池10在插孔421中产生周向转动，且电池10的盖板120朝下设置，使得盖板120与支座430的上方相抵接，支座430对电池10起到支撑作用，从而对电池10沿竖直方向进行定位。
44.气缸600的活塞杆与滑座410连接，当气缸600驱动滑座410滑动而使得整个承载治具400运动到第二位置时，承载治具400与安装板330在竖直方向上错位设置，使得安装板330在竖直方向上的正投影无法覆盖承载治具400，此时，可以向插孔421中放置待回收处理的电池10。鉴于承载治具400与安装板330错位设置，如此可以消除整个驱动机构300所产生的干涉，确保电池10顺利放入至插孔421中。显然，位于插孔421中的电池10的盖板120将与支座430抵接。当气缸600驱动滑座410滑动而使得整个承载治具400运动到第一位置时，承载治具400位于安装板330的下方，安装板330在竖直方向上的正投影能够覆盖承载治具400，如此可以方便驱动机构300带动切割机构500对电池10进行切割。当电池10切割完毕之
后，可以使得气缸600驱动滑座410滑动而使得整个承载治具400重新运动到第二位置，以便将切割后的电池10从插孔421中取出，然后再将下一个待回收处理的电池10放入至插孔421中，以便承载治具400运动到第一位置以进行切割。故通过气缸600驱动承载治具400在第一位置和第二位置之间往复运动，可以实现电池10在承载治具400上的装载、切割和卸载。
45.参阅图4、图5和图6，在一些实施例中，切割机构500固定在承载治具400上，使得切割机构500能够跟随承载治具400运动。切割机构500的数量可以为多个，多个切割机构500沿承载治具400的周向间隔设置，切割机构500的数量可以与第二驱动器320的数量相等，使得切割机构500与第二驱动器320形成一一对应关系，继而使得第二驱动器320带动与其相对应的切割机构500运动。例如切割结构的数量可以为四个，其中两个切割机构500沿电池10的宽度方向间隔设置，使得该两个切割机构500分别对电池10具有第一棱边140的两个棱角进行切割以去除；另外两个切割机构500沿电池10的长度方向间隔设置，使得该两个切割机构500分别对电池10具有第二棱边150的两个棱角进行切割以去除。在其他实施例中，切割机构500的数量可以为一个，该切割机构500可以对电池10具有第一棱边140和第二棱边150的棱角同时进行切割以去除。
46.参阅图6、图7和图8，在一些实施例中，切割机构500包括基座510和切刀520，基座510固定在承载治具400的滑座410上，切刀520与基座510滑动连接，当回收装置20处于对电池10进行切割的工作状态时，切刀520相对基座510的滑动方向与重力方向呈锐角，通俗而言，切刀520沿倾斜方向相对基座510滑动，如此使得起到能够同时对盖板120和壳体110的长边进行切除，也可以同时盖板120和壳体110的短边进行切除。切刀520包括刀头521和刀柄522，刀柄522与基座510滑动连接，刀头521可以通过可拆卸连接的方式固定在刀柄522上，例如刀头521可以通过螺栓连接的方式固定在刀柄522上。刀头521用于对电池10进行切割，当刀头521产生损坏时，无需将整个切刀520卸载以丢弃，可以将损坏的刀头521从刀柄522上卸载，并安装新的刀头521以对损坏的刀头521进行替换，故刀柄522可以循环利用，如此可以降低回收装置20的维护成本。
47.在承载治具400处于第一位置的情况下，在第一驱动器310驱动安装板330向下的运动过程中，当第二驱动器320的活塞杆与刀柄522相接触时，第一驱动器310可以停止工作，使得第二驱动器320段的活塞杆伸长以驱动刀柄522相对基座510滑动，以使得刀头521与电池10接触并对电池10进行切割。当刀头521对电池10切割完毕之后，第二驱动器320的活塞杆收缩以复位，第一驱动器310驱动安装板330向上运动，使得第二驱动器320的活塞杆远离刀柄522运动并与刀柄522相脱离。
48.参阅图6、图7和图8，在一些实施例中，切刀520还包括导柱523和弹性件524，基座510上开设有滑孔511，滑孔511的延伸方向与刀头521的滑动方向相同。导柱523穿设在滑孔511中并与滑孔511滑动配合，导柱523的一端为固定端并与刀柄522固定连接，导柱523的另一端为自由端，当刀柄522相对基座510滑动时，导柱523在滑孔511中滑动。通过导柱523与滑孔511的配合，可以提高切刀520的运动精度，防止切刀520在滑动过程中产生晃动或卡滞现象。弹性件524可以为弹簧，弹性的一端可以与基座510相抵接，弹性件524的另一端可以与刀柄522相抵接。当第二驱动器320的活塞杆接触刀柄522并伸长以驱动切刀520对电池10进行切割时，弹性件524存储能量，当第二驱动器320的活塞杆收缩时，弹性件524释放能量并驱动切刀520远离电池10运动而复位。在第二驱动器320驱动切刀520对电池10进行切割
时，使得切刀520对电池10通过冲裁的方式进行裁切，对于具有第一棱边140或第二棱边150的棱角，使得切刀520沿棱角的长度方向对棱角同时进行切割，可以理解为切刀520通过较大的冲裁力对棱角进行一次性瞬时切割。
49.假如采用切刀520沿棱角的长度方向对棱角先后进行切割的模式，可以理解为切刀520对棱角进行多次性持续切割，使得切刀520需要与棱角长时间接触才能对棱角进行切除。如此一方面导致切割时间长而影响切割效率，且在切割过程中产生大量的火花和粉尘；另一方面切刀520容易产生变形或磨损等缺陷，从而影响切刀520的使用寿命，导致切刀520的更换频次增多，最终提高回收装置20的维护成本。再一方面也会使得整个回收装置20在结构上更为复杂，提高回收装置20的设计和制造成本。
50.而对于上述实施例中的回收装置20，鉴于切刀520采用冲裁的方式对棱角进行一次性瞬时切割，在切刀520通过棱角的瞬间，棱角将立即被切除。如此一方面大幅降低切割时间，减少切割过程中产生的火花和粉尘，提高切割效率和环保性。另一方面大幅减少切刀520在工作过程中所产生的变形和磨损，提高切刀520的实用寿命，从而降低对损坏切刀520的更换频次，降低回收装置20的维护成本。再一方面也会使得整个回收装置20在结构上更为简单，降低回收装置20的设计和制造成本。
51.在对电池10进行切割时，可以先对具有第一棱边140的两个棱角进行切除，然后对具有第二棱边150的两个棱角进行切除，从而避免同时对具有第一棱边140和第二棱边150的四个棱角进行切除，防止四个切刀520因同时工作而产生干涉。具体而言，在第一驱动器310驱动安装板330向下的运动过程中，当四个第二驱动器320的活塞杆与四个切刀520接触时，其中两个第二驱动器320先开始工作，而另外两个第二驱动器320不工作，使得该其中两个第二驱动器320的活塞杆伸长以驱动与第一棱边140对应的切刀520运动，从而对具有第一棱边140的两个棱角进行切除。当具有第一棱边140的两个棱角切除完毕之后，该其中两个第二驱动器320的活塞杆收缩，用于切除具有第一棱边140的棱角的两个切刀520复位以远离电池10，接着使剩余的另外两个第二驱动器320工作以使活塞杆伸长，从而驱动与第二棱边150对应的切刀520运动，以对具有第二棱边150的两个棱角进行切除。当然，也可以先对具有第二棱边150的两个棱角进行切除，然后对具有第一棱边140的两个棱角进行切除。
52.在对棱角的切除时所产生的碎屑则通过滑座410中的下料空间412及时排出，当四个棱角全部切除完毕之后，第二驱动器320的活塞杆全部收缩，并使得第一驱动器310驱动安装板330向上运动，从而使得第二驱动器320远离切割机构500一定的距离。然后使得气缸600驱动承载治具400运动到第二位置以对电池10进行卸载，并更换新的待回收的电池10。
53.参阅图7、图9和图10，在一些实施例中，刀头521包括朝向相反的正面525和背面526，正面525朝向电池10而背向基座510设置，背面526背向电池10而朝向基座510设置。正面525呈平面状并沿切刀520的滑动方向延伸，正面525与背面526相交成锐角，从而使得正面525和背面526相交形成尖锐的刀刃。对于正面525和背面526两者相交形成的交线，该交线记为第一交线527，第一交线527包括均沿直线延伸且相交的第一连接段5271和第二连接段5272，第一连接段5271和第二连接段5272相交成钝角。为描述方便起见，以刀头521与第一交线527间隔设置的横截面501、以及第一连接段5271和第二连接段5272的交点5273作为参考，该交点5273实际为第一连接段5271和第二连接段5272的其中一端；对于第一连接段5271，从交点5273到第一连接段5271的另外一端，第一连接段5271到上述横截面501的距离
a增大；对于第二连接段5272，从交点5273到第二连接段5272的另一端，第二连接段5272到上述横截面501的距离a增大。通俗而言，整个第一交线527的中间呈现凹陷。在第一交线527与电池10接触并产生瞬时冲击的过程中，第一交线527的上述结构设置可以减少刀头521的应力集中现象，从而防止刀头521在第一交线527处存在缺口，提高刀头521的使用寿命，降低刀头521的更换频次，最终减低回收装置20的维护成本。
54.参阅图9、图11和图12，在一些实施例中，背面526包括第一平面5261和第二平面5262，第一平面5261和第二平面5262两者相交且夹角为钝角。第一平面5261和第二平面5262的交线记为第二交线5263，该第二交线5263实际代表第一平面5261和第二平面5262的其中一端。从第二交线5263所处的一端到第一平面5261的另外一端，第一平面5261到正面525的距离b逐渐增大；从第二交线5263所处的一端到第二平面5262的另外一端，第而平面到正面525的距离b逐渐增大。通俗而言，整个背面526的中间呈现凹陷。在刀头521与电池10接触并产生瞬时冲击的过程中，背面526的上述结构设置可以减少刀头521的应力集中现象，进一步防止刀头521在第一交线527处存在缺口，提高刀头521的使用寿命，降低刀头521的更换频次，最终减低回收装置20的维护成本。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。