一种方形壳体电池拆解装置的制作方法

本实用新型涉及动力电池回收处理技术领域，尤其涉及一种方形壳体电池拆解装置。

背景技术：

近年来，在绿色环保的时代背景下，我国新能源汽车出现快速增长，随着新能源车的大量应用，车用动力电池不久将面临报废退役的时间点。有关业内人士表示，在4～5年之后，就将有大量的动力电池即将退役。据中国汽车技术研究中心专家预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万～17万吨的规模，动力电池的回收已经迫在眉睫。

动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，单个动力电池体积比一般的手机电池、数码相机电池等小型充电电池的体积大，失效后其余能电压和电量仍然很高，因而动力电池拆解存在很大的危险性，容易发生起火或爆炸。但是目前动力电池拆解主要方法是先切割掉电池盖板，再人工取出外壳内的卷芯，实现卷芯与外壳的分离，这种拆解方法效率低下，而且人工拆解过程中，操作者可能接触到电池废液和吸入有害气体，危害健康，并且废旧电池仍有爆炸的可能，存在安全隐患。

技术实现要素：

基于背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种方形壳体电池拆解装置。

本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置，包括旋转机构、上料机构、切割机构、取芯机构和取壳机构，其中：

旋转机构包括旋转台和第一驱动机构，旋转台上设有多个用于夹紧待拆解电池的定位夹紧装置，多个定位夹紧装置在旋转台上以旋转台的中心为中心呈圆周分布，第一驱动机构与旋转台连接用于驱动旋转台转动；

上料机构、切割机构、取芯机构、取壳机构依次设置在旋转机构四周并围绕旋转台呈圆周分布；上料机构包括第一工作台和上料装置，上料装置安装在第一工作台上用于向定位夹紧装置推送待拆解电池；切割机构包括第二工作台和切割装置，切割装置安装在第二工作台上用于切割定位夹紧装置上待拆解电池的盖板；取芯机构包括第三工作台和取芯装置，取芯装置安装在第三工作台上用于夹紧抽出电池卷芯；取壳机构包括第四工作台和取壳装置，取壳装置安装在第四工作台上用于取出电池外壳。

优选的，定位夹紧装置包括两个夹紧块、两个第二驱动机构和限位块，两个夹紧块平行设置且两个夹紧块的连线方向垂直于旋转台的径向，两个第二驱动机构分别与两个夹紧块连接并分别驱动两个夹紧块沿其连线方向移动，限位块位于两个夹紧块之间并设置在两个夹紧块靠近旋转台中心一侧。

优选的，上料装置包括两个上料限位挡板、上料推板和第三驱动机构，两个上料限位挡板平行设置且两个上料限位挡板的连线方向垂直于旋转台的径向，上料推板设置在两个上料限位挡板之间，第三驱动机构与上料推板连接用于驱动上料推板沿旋转台径向移动。

优选的，切割装置包括进给导轨、底座、第四驱动机构和切割组件，进给导轨设置在第二工作台上且进给导轨的延伸方向垂直于旋转台的径向，底座滑动安装在进给导轨上，第四驱动机构与底座连接用于驱动底座在进给导轨上移动，切割组件安装在底座上并可随着底座的移动而移动，切割组件包括第五驱动机构和切割刀，第五驱动机构与切割刀连接并驱动切割刀动作。

优选的，取芯装置包括取芯动力模块和取芯组件，取芯组件与取芯动力模块连接并由取芯动力模块驱动在第三工作台上沿着旋转台径向移动。

优选的，取芯组件包括取芯夹爪、取芯气缸和卸料气缸，取芯气缸与取芯夹爪连接并驱动取芯夹爪动作，卸料气缸用于将电池卷芯从取芯夹爪上推落。

优选的，取壳装置包括取壳组件和取壳动力模块，取壳组件与取壳动力模块连接并由取壳动力模块驱动在第四工作台上沿着旋转台径向移动，取壳组件包括取壳气缸和取壳夹爪，取壳气缸与取壳夹爪连接并驱动取壳夹爪动作。

优选的，所述旋转机构、切割机构、取芯机构、取壳机构处于一个密闭空间内，且该密闭空间上方设有抽气装置。

优选的，第二工作台上安装有除屑抽气装置。

本实用新型中，第一驱动机构与旋转台连接用于驱动旋转台转动，旋转台上设有多个定位夹紧装置，上料机构、切割机构、取芯机构、取壳机构依次设置在旋转机构四周并围绕旋转台呈圆周分布；开始工作时，第一驱动机构驱动旋转台转动使得定位夹紧装置与上料机构相对，上料机构将待拆解电池推送至定位夹紧装置，定位夹紧装置夹紧待拆解电池，第一驱动机构驱动旋转台转动，使得定位夹紧装置与切割机构相对，切割机构切割掉电池盖板后，第一驱动机构驱动旋转台转动，使得定位夹紧装置与取芯机构相对，取芯机构将电池壳体内的电池卷芯夹紧抽出，实现电池卷芯与电池外壳的分离，然后第一驱动机构驱动旋转台转动一定角度，使得定位夹紧装置与取壳机构相对，定位夹紧装置松开电池外壳，取壳机构夹住取出电池外壳。本实用新型上料机构、切割机构、取芯机构、取壳机构同时工作，实现电池盖板、电池外壳、电池卷芯的快速分离与收集，采用流水线作业，拆解效率高，分离成功率高；本实用新型旋转机构、切割机构、取芯机构、取壳机构处于一个密闭空间内，且该密闭空间上方设有抽气装置，第二工作台上安装有除屑抽气装置，可以有效避免废气、废屑对操作人员的危害，并且不会产生二次污染。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置中上料机构的结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置中切割机构的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置中取芯机构的结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置中取壳机构的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图5，本实用新型提出一种方形壳体电池拆解装置，包括旋转机构1、上料机构2、切割机构3、取芯机构4和取壳机构5，其中：

旋转机构1包括旋转台11和第一驱动机构，旋转台11上设有多个用于夹紧待拆解电池的定位夹紧装置12，多个定位夹紧装置12在旋转台11上以旋转台11的中心为中心呈圆周分布，第一驱动机构与旋转台11连接用于驱动旋转台11转动。

在本实施例中，定位夹紧装置12包括两个夹紧块121、两个第二驱动机构122和限位块123，两个夹紧块121平行设置且两个夹紧块121的连线方向垂直于旋转台11的径向，两个第二驱动机构122分别与两个夹紧块121连接并分别驱动两个夹紧块121沿其连线方向移动，限位块123位于两个夹紧块121之间并设置在两个夹紧块121靠近旋转台11中心一侧。

上料机构2、切割机构3、取芯机构4、取壳机构5依次设置在旋转机构1四周并围绕旋转台11呈圆周分布,并且旋转机构1、上料机构2、切割机构3、取芯机构4、取壳机构5处于一个密闭空间内，且该密闭空间上方设有抽气装置。

上料机构2包括第一工作台21和上料装置22，上料装置22安装在第一工作台21上用于向定位夹紧装置12推送待拆解电池。本实施例中，上料装置22包括两个上料限位挡板221、上料推板222和第三驱动机构223，两个上料限位挡板221平行设置且两个上料限位挡板221的连线方向垂直于旋转台11的径向，上料推板222设置在两个上料限位挡板221之间，第三驱动机构223与上料推板222连接用于驱动上料推板222沿旋转台11径向移动。人工上料时，将电池放置在两个上料限位挡板221之间，并使得电池盖板朝向上料推板222，然后第三驱动机构223驱动上料推板222向旋转台11移动，当电池进入定位夹紧装置12时，第三驱动机构223驱动上料推板222移动进行复位，同时两个第二驱动机构122分别驱动两个夹紧块121向中间移动夹紧电池，完成上料。

切割机构3包括第二工作台31和切割装置32，切割装置32安装在第二工作台31上用于切割定位夹紧装置12上待拆解电池的盖板，第二工作台31上还安装有除屑抽气装置。本实施例中，切割装置32包括进给导轨321、底座322、第四驱动机构和切割组件，进给导轨321设置在第二工作台31上且进给导轨321的延伸方向垂直于旋转台11的径向，底座322滑动安装在进给导轨321上，第四驱动机构与底座322连接用于驱动底座322在进给导轨321上移动，切割组件安装在底座322上并可随着底座322的移动而移动，切割组件包括第五驱动机构323和切割刀324，第五驱动机构323与切割刀324连接并驱动切割刀324动作。切割时，第四驱动机构驱动底座322沿进给导轨321移动，第五驱动机构323驱动切割刀324动作对电池盖板进行切割，切割完成后，第四驱动机构驱动底座422移动进行复位，并收集电池盖板或将电池盖板输送至下一个工序。

取芯机构4包括第三工作台41和取芯装置42，取芯装置42安装在第三工作台41上用于夹紧抽出电池卷芯。本实施例中，取芯装置42包括取芯动力模块421和取芯组件，取芯组件与取芯动力模块421连接并由取芯动力模块421驱动在第三工作台41上沿着旋转台11径向移动。取芯组件包括取芯夹爪422、取芯气缸423和卸料气缸424，取芯气缸423与取芯夹爪422连接并驱动取芯夹爪422动作，卸料气缸424用于将电池卷芯从取芯夹爪422上推落。取芯时，取芯动力模块421向旋转台11进给，取芯气缸423驱动取芯夹爪422动作插入电池卷芯并将电池卷芯夹紧，然后取芯动力模块421后退带动取芯夹爪422从电池外壳中抽出电池卷芯，当取芯动力模块421复位后，取芯夹爪422松开电池卷芯，卸料气缸424推动电池卷芯从取芯夹爪422上脱落，收集电池卷芯或将电池卷芯输送至下一个工序，实现电池卷芯与电池外壳的分离。

取壳机构5包括第四工作台51和取壳装置52，取壳装置52安装在第四工作台51上用于取出电池外壳。本实施例中，取壳装置52包括取壳组件和取壳动力模块521，取壳组件与取壳动力模块521连接并由取壳动力模块521驱动在第四工作台51上沿着旋转台11径向移动，取壳组件包括取壳气缸522和取壳夹爪523，取壳气缸522与取壳夹爪523连接并驱动取壳夹爪523动作。取壳时，取壳动力模块521向旋转台11进给，取壳气缸522驱动取壳夹爪523动作夹住电池外壳上侧，两个第二驱动机构122分别驱动两个夹紧块121移动复位，使得两个夹紧块121松开电池外壳，取壳动力模块521后退复位，取壳夹爪523松开电池外壳，电池外壳自动脱落后进行收集或输送至下一个工序。

本实用新型是这样工作的：第一驱动机构驱动旋转台11转动使得定位夹紧装置12与上料机构2相对，上料机构2将待拆解电池推送至定位夹紧装置12，定位夹紧装置12夹紧待拆解电池，第一驱动机构驱动旋转台11转动，使得定位夹紧装置12与切割机构3相对，切割机构3切割掉电池盖板后，第一驱动机构驱动旋转台11转动，使得定位夹紧装置12与取芯机构4相对，取芯机构4将电池壳体内的电池卷芯夹紧抽出，实现电池卷芯与电池外壳的分离，然后第一驱动机构驱动旋转台11转动一定角度，使得定位夹紧装置12与取壳机构5相对，定位夹紧装置12松开电池外壳，取壳机构5夹住取出电池外壳。

本实用新型提出的一种方形壳体电池拆解装置，上料机构2、切割机构3、取芯机构4、取壳机构5同时工作，实现电池盖板、电池外壳、电池卷芯的快速分离与收集，采用流水线作业，拆解效率高，分离成功率高；本实用新型旋转机构1、切割机构3、取芯机构4、取壳机构5处于一个密闭空间内，且该密闭空间上方设有抽气装置，第二工作台31上安装有除屑抽气装置，可以有效避免废气、废屑对操作人员的危害，并且不会产生二次污染。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。