一种卷绕电芯拆解装置的制作方法

本发明涉及锂电池回收，具体而言，涉及一种卷绕电芯拆解装置。

背景技术：

1、目前，对于退役锂电池的回收作业，大部分企业都采用先混后分的回收方式，即先将正极料带、负极料带、隔膜和电解液全部破碎混杂在一起，后续再依次进行分离处理。但是这种回收方式对于后期各种资源分离的要求较高，实现难度较大，导致分离成本较高，分离时间较长，回收效率较低，并且正极料带和负极料带在破碎过程中容易造成电池材料损失，导致电池材料回收率较低。

2、有鉴于此，设计制造出一种回收效率高、电池材料回收率高的卷绕电芯拆解装置特别是在锂电池回收中显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种卷绕电芯拆解装置，能够实现卷绕电芯的自动化拆解回收，有效缩短回收周期，提高回收效率，并且能够避免造成电池材料损失，提高电池材料回收率。

2、本发明是采用以下的技术方案来实现的。

3、一种卷绕电芯拆解装置，包括机架以及安装于机架上的送料辊道、上料机构、转运机构、切割机构、脱壳机构和解卷机构，上料机构设置于送料辊道的端部，上料机构用于将送料辊道上的卷绕电芯运送至转运机构，转运机构用于将卷绕电芯送至第一预设位置，切割机构用于对位于第一预设位置的卷绕电芯进行切割，以切除卷绕电芯的两端端盖，并得到预处理电芯，转运机构还用于将预处理电芯送至脱壳机构，脱壳机构用于将预处理电芯中的卷芯取出，并将卷芯送回转运机构，转运机构还用于将卷芯送至解卷机构，解卷机构用于对卷芯进行拆解，以使正极料带、负极料带和隔膜相互分离。

4、可选地，上料机构包括第一机械手、第一驱动件、转动架和第一电动夹爪，第一机械手安装于机架上，第一驱动件安装于第一机械手的自由端，且与转动架连接，第一电动夹爪安装于转动架上，第一驱动件用于通过转动架带动第一电动夹爪转动。

5、可选地，第一机械手包括第二驱动件、滑移架、第三驱动件、升降架、第四驱动件和平移架，第二驱动件安装于机架上，且与滑移架连接，第二驱动件用于带动滑移架沿第一方向运动，第三驱动件安装于滑移架上，且与升降架连接，第三驱动件用于带动升降架沿第二方向上升或者下降，第四驱动件安装于升降架上，且与平移架连接，第四驱动件用于带动平移架沿第三方向运动，第一驱动件安装于平移架上，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

6、可选地，转运机构包括第五驱动件、旋转台和第二电动夹爪，第五驱动件安装于机架上，且与旋转台连接，旋转台设置有延伸块，第二电动夹爪安装于延伸块上，第五驱动件用于通过旋转台带动第二电动夹爪转动。

7、可选地，延伸块和第二电动夹爪的数量均为四个，四个延伸块呈环形阵列地设置于旋转台的外侧，每个第二电动夹爪安装于一个延伸块上。

8、可选地，切割机构包括第六驱动件、伸缩台和两个切割组件，第六驱动件安装于机架上，且与伸缩台连接，两个切割组件均安装于伸缩台上，第六驱动件用于带动伸缩台沿第四方向运动，以同步带动两个切割组件靠近或者远离卷绕电芯。

9、可选地，切割组件包括第七驱动件、移动架、第八驱动件和圆盘切刀，第七驱动件安装于伸缩台上，且与移动架连接，第七驱动件用于带动移动架沿第五方向运动，第五方向与第四方向垂直，第八驱动件安装于移动架上，且与圆盘切刀连接，第八驱动件用于带动圆盘切刀转动，以对卷绕电芯进行切割，圆盘切刀的轴向为第五方向。

10、可选地，脱壳机构包括第九驱动件、承载架、第十驱动件、安装架、第三电动夹爪和抽芯组件，第九驱动件安装于机架上，且与承载架连接，第九驱动件用于带动承载架沿第六方向运动，第十驱动件安装于承载架上，且与安装架连接，第三电动夹爪安装于安装架上，第三电动夹爪用于夹紧预处理电芯的套筒，第十驱动件用于带动安装架沿第六方向运动，以使预处理电芯运动至第二预设位置，抽芯组件安装于承载架上，抽芯组件用于对位于第二预设位置的预处理电芯进行抽芯处理，以使卷芯脱出套筒。

11、可选地，抽芯组件包括第十一驱动件、顶出杆、第十二驱动件、固定架和第四电动夹爪，第十一驱动件安装于承载架上，且与顶出杆连接，第十一驱动件用于带动顶出杆沿第七方向将卷芯从套筒内顶出，第十二驱动件安装于承载架上，且与固定架连接，第四电动夹爪安装于固定架上，第四电动夹爪用于将顶出套筒的部分卷芯夹紧，第十二驱动件用于带动固定架沿第七方向运动，以将卷芯拉出套筒，第七方向与第六方向垂直。

12、可选地，解卷机构包括第二机械手、解卷架、电动夹针、第一牵引件、第二牵引件和第三牵引件，第二机械手安装于机架上，且与解卷架连接，电动夹针安装于解卷架上，电动夹针用于夹持卷芯的两端中部，以使卷芯能够相对于电动夹针转动，第一牵引件、第二牵引件和第三牵引件均活动安装于解卷架上，第一牵引件用于将正极料带向外牵引，第二牵引件用于将负极料带向外牵引，第三牵引件用于将隔膜向外牵引。

13、本发明提供的卷绕电芯拆解装置具有以下有益效果：

14、本发明提供的卷绕电芯拆解装置，上料机构设置于送料辊道的端部，上料机构用于将送料辊道上的卷绕电芯运送至转运机构，转运机构用于将卷绕电芯送至第一预设位置，切割机构用于对位于第一预设位置的卷绕电芯进行切割，以切除卷绕电芯的两端端盖，并得到预处理电芯，转运机构还用于将预处理电芯送至脱壳机构，脱壳机构用于将预处理电芯中的卷芯取出，并将卷芯送回转运机构，转运机构还用于将卷芯送至解卷机构，解卷机构用于对卷芯进行拆解，以使正极料带、负极料带和隔膜相互分离。与现有技术相比，本发明提供的卷绕电芯拆解装置由于采用了安装于机架上的切割机构、脱壳机构和解卷机构，所以能够实现卷绕电芯的自动化拆解回收，有效缩短回收周期，提高回收效率，并且能够避免造成电池材料损失，提高电池材料回收率。

技术特征：

1.一种卷绕电芯拆解装置，其特征在于，包括机架(110)以及安装于所述机架(110)上的送料辊道(120)、上料机构(130)、转运机构(140)、切割机构(150)、脱壳机构(160)和解卷机构(170)，所述上料机构(130)设置于所述送料辊道(120)的端部，所述上料机构(130)用于将所述送料辊道(120)上的卷绕电芯(200)运送至所述转运机构(140)，所述转运机构(140)用于将所述卷绕电芯(200)送至第一预设位置，所述切割机构(150)用于对位于所述第一预设位置的所述卷绕电芯(200)进行切割，以切除所述卷绕电芯(200)的两端端盖，并得到预处理电芯(230)，所述转运机构(140)还用于将所述预处理电芯(230)送至所述脱壳机构(160)，所述脱壳机构(160)用于将所述预处理电芯(230)中的卷芯(220)取出，并将所述卷芯(220)送回所述转运机构(140)，所述转运机构(140)还用于将所述卷芯(220)送至所述解卷机构(170)，所述解卷机构(170)用于对所述卷芯(220)进行拆解，以使正极料带(221)、负极料带(222)和隔膜(223)相互分离。

2.根据权利要求1所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述上料机构(130)包括第一机械手(131)、第一驱动件(132)、转动架(133)和第一电动夹爪(134)，所述第一机械手(131)安装于所述机架(110)上，所述第一驱动件(132)安装于所述第一机械手(131)的自由端，且与所述转动架(133)连接，所述第一电动夹爪(134)安装于所述转动架(133)上，所述第一驱动件(132)用于通过所述转动架(133)带动所述第一电动夹爪(134)转动。

3.根据权利要求2所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述第一机械手(131)包括第二驱动件(1311)、滑移架(1312)、第三驱动件(1313)、升降架(1314)、第四驱动件(1315)和平移架(1316)，所述第二驱动件(1311)安装于所述机架(110)上，且与所述滑移架(1312)连接，所述第二驱动件(1311)用于带动所述滑移架(1312)沿第一方向运动，所述第三驱动件(1313)安装于所述滑移架(1312)上，且与所述升降架(1314)连接，所述第三驱动件(1313)用于带动所述升降架(1314)沿第二方向上升或者下降，所述第四驱动件(1315)安装于所述升降架(1314)上，且与所述平移架(1316)连接，所述第四驱动件(1315)用于带动所述平移架(1316)沿第三方向运动，所述第一驱动件(132)安装于所述平移架(1316)上，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直。

4.根据权利要求1所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述转运机构(140)包括第五驱动件(141)、旋转台(142)和第二电动夹爪(143)，所述第五驱动件(141)安装于所述机架(110)上，且与所述旋转台(142)连接，所述旋转台(142)设置有延伸块(144)，所述第二电动夹爪(143)安装于所述延伸块(144)上，所述第五驱动件(141)用于通过所述旋转台(142)带动所述第二电动夹爪(143)转动。

5.根据权利要求4所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述延伸块(144)和所述第二电动夹爪(143)的数量均为四个，四个所述延伸块(144)呈环形阵列地设置于所述旋转台(142)的外侧，每个所述第二电动夹爪(143)安装于一个所述延伸块(144)上。

6.根据权利要求1所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述切割机构(150)包括第六驱动件(151)、伸缩台(152)和两个切割组件(153)，所述第六驱动件(151)安装于所述机架(110)上，且与所述伸缩台(152)连接，两个所述切割组件(153)均安装于所述伸缩台(152)上，所述第六驱动件(151)用于带动所述伸缩台(152)沿第四方向运动，以同步带动两个所述切割组件(153)靠近或者远离所述卷绕电芯(200)。

7.根据权利要求6所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述切割组件(153)包括第七驱动件(1531)、移动架(1532)、第八驱动件(1533)和圆盘切刀(1534)，所述第七驱动件(1531)安装于所述伸缩台(152)上，且与所述移动架(1532)连接，所述第七驱动件(1531)用于带动所述移动架(1532)沿第五方向运动，所述第五方向与所述第四方向垂直，所述第八驱动件(1533)安装于所述移动架(1532)上，且与所述圆盘切刀(1534)连接，所述第八驱动件(1533)用于带动所述圆盘切刀(1534)转动，以对所述卷绕电芯(200)进行切割，所述圆盘切刀(1534)的轴向为所述第五方向。

8.根据权利要求1所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述脱壳机构(160)包括第九驱动件(161)、承载架(162)、第十驱动件(163)、安装架(164)、第三电动夹爪(165)和抽芯组件(166)，所述第九驱动件(161)安装于所述机架(110)上，且与所述承载架(162)连接，所述第九驱动件(161)用于带动所述承载架(162)沿第六方向运动，所述第十驱动件(163)安装于所述承载架(162)上，且与所述安装架(164)连接，所述第三电动夹爪(165)安装于所述安装架(164)上，所述第三电动夹爪(165)用于夹紧所述预处理电芯(230)的套筒(210)，所述第十驱动件(163)用于带动所述安装架(164)沿所述第六方向运动，以使所述预处理电芯(230)运动至第二预设位置，所述抽芯组件(166)安装于所述承载架(162)上，所述抽芯组件(166)用于对位于所述第二预设位置的所述预处理电芯(230)进行抽芯处理，以使所述卷芯(220)脱出所述套筒(210)。

9.根据权利要求8所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述抽芯组件(166)包括第十一驱动件(1661)、顶出杆(1662)、第十二驱动件(1663)、固定架(1664)和第四电动夹爪(1665)，所述第十一驱动件(1661)安装于所述承载架(162)上，且与所述顶出杆(1662)连接，所述第十一驱动件(1661)用于带动所述顶出杆(1662)沿第七方向将所述卷芯(220)从所述套筒(210)内顶出，所述第十二驱动件(1663)安装于所述承载架(162)上，且与所述固定架(1664)连接，所述第四电动夹爪(1665)安装于所述固定架(1664)上，所述第四电动夹爪(1665)用于将顶出所述套筒(210)的部分所述卷芯(220)夹紧，所述第十二驱动件(1663)用于带动所述固定架(1664)沿所述第七方向运动，以将所述卷芯(220)拉出所述套筒(210)，所述第七方向与所述第六方向垂直。

10.根据权利要求1所述的卷绕电芯拆解装置，其特征在于，所述解卷机构(170)包括第二机械手(171)、解卷架(172)、电动夹针(173)、第一牵引件(174)、第二牵引件(175)和第三牵引件(176)，所述第二机械手(171)安装于所述机架(110)上，且与所述解卷架(172)连接，所述电动夹针(173)安装于所述解卷架(172)上，所述电动夹针(173)用于夹持所述卷芯(220)的两端中部，以使所述卷芯(220)能够相对于所述电动夹针(173)转动，所述第一牵引件(174)、所述第二牵引件(175)和所述第三牵引件(176)均活动安装于所述解卷架(172)上，所述第一牵引件(174)用于将所述正极料带(221)向外牵引，所述第二牵引件(175)用于将所述负极料带(222)向外牵引，所述第三牵引件(176)用于将所述隔膜(223)向外牵引。

技术总结
本发明公开了一种卷绕电芯拆解装置，涉及锂电池回收技术领域。该卷绕电芯拆解装置包括机架以及安装于机架上的送料辊道、上料机构、转运机构、切割机构、脱壳机构和解卷机构。上料机构设置于送料辊道的端部，上料机构用于将送料辊道上的卷绕电芯运送至转运机构，转运机构用于将卷绕电芯送至第一预设位置，切割机构用于对位于第一预设位置的卷绕电芯进行切割，转运机构还用于将预处理电芯送至脱壳机构，脱壳机构用于将预处理电芯中的卷芯取出，解卷机构用于对卷芯进行拆解。本发明提供的卷绕电芯拆解装置能够实现卷绕电芯的自动化拆解回收，有效缩短回收周期，提高回收效率，并且能够避免造成电池材料损失，提高电池材料回收率。

技术研发人员：赵浩,龚欢欢
受保护的技术使用者：武汉蔚能电池资产有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29