一種鋰離子電池外殼切割裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋰離子電池外殼自動切割裝置，包括電池排序裝置、電池輸送帶、電池夾持裝置、旋轉(zhuǎn)電機及激光切割器，所述的電池排序裝置與電池輸送帶相連，電池輸送帶的一端連接電池排序裝置，另一端連接在電池夾持裝置上，電池夾持裝置位于激光切割器的下方，電池夾持裝置對鋰離子電池夾緊后通過旋轉(zhuǎn)電機帶動電池旋轉(zhuǎn)，同時激光切割器進行切割動作，在電池夾持裝置上設有光電檢測裝置，光電檢測裝置確定鋰離子電池移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留。本發(fā)明采用激光切割鋰離子電池的外殼不僅速度快，而且噪音小，不會損壞電芯，可以形成大規(guī)模自動生產(chǎn)，切割鋰離子電池外殼后，可以有效的分離電池芯材料，使得回收的效益最大化。
【專利說明】
一種鋰離子電池外殼切割裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池外殼切割裝置，屬于電子廢棄物處理技術。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池(Lithium-1on battery)是一種充電電池，被廣泛應用于消費類電子產(chǎn)品(如手機、筆記本電腦等)、軍事、純電動汽車和航空航天。一節(jié)可充電的鋰離子電池一般可以充放電800?1000次，如果按每天充放電一次記，則一節(jié)鋰離子電池的壽命是2年。隨著我國的鋰離子電池廣泛的應用，從2010年的年產(chǎn)16億只，到2014年已增長到了年產(chǎn)52億只，產(chǎn)生了大量的廢舊鋰離子電池，目前由于廢舊鋰離子電池中含有大量有毒性的稀有金屬鈷，但由于鈷是一種重要的戰(zhàn)略金屬，所以目前對比廢舊鋰離子電池的研究多集中在貴重金屬的回收再利用方面，例如:目前的三元鋰電池，還含有錳、鎳等貴金屬，同時，鋰離子電池中還含有像鋁、銅等有價金屬。為回收廢舊鋰電池電極材料，取出電芯，必須先處理掉電池外殼。
[0003]目前處理電池外殼的方法一是鋰離子電池整體破碎法，改法處理成本高、噪音大、后期不易分離，二是水刀切割法，水刀切割使用大量水，損壞電芯、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于;針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種鋰離子電池外殼切割裝置，本裝置結(jié)構簡單、設計合理，采用激光切割鋰離子電池外殼，能有效克服了上述缺點，為鋰離子電池外殼切割和回收鋰電池提供一種高效、快速、清潔的切割技術，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的切割。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種鋰離子電池外殼自動切割裝置，包括電池排序裝置、電池輸送帶、電池夾持裝置、與激光切割器同步的旋轉(zhuǎn)電機及激光切割器，所述的電池排序裝置與電池輸送帶相連，電池輸送帶的一端連接電池排序裝置，另一端連接在電池夾持裝置上，電池夾持裝置位于激光切割器的下方，電池夾持裝置對鋰離子電池夾緊后通過旋轉(zhuǎn)電機帶動電池旋轉(zhuǎn)，同時激光切割器進行切割動作，在電池夾持裝置位置上設有光電檢測裝置，光電檢測裝置確定鋰離子電池移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，其中所述的激光切割器包括激光切割頭、前后移動裝置和左右移動裝置，所述的激光切割頭固定在左右移動裝置上，左右移動裝置固定在前后移動裝置上。
[0006]在本發(fā)明中:所述的電池排序裝置包括震動盤和排序軌道，所述的排序軌道位于振動盤內(nèi)，振動盤通過振動將鋰離子電池逐個的送入排序軌道中，通過排序軌道再逐個的送出鋰離子電池到電池輸送帶上。
[0007]在本發(fā)明中:所述的電池輸送帶為履帶式輸送帶，電池輸送帶上設有等距離擺放的“V”形托夾，其中所述的“V”形托夾用來放置鋰離子電池，所述的鋰離子電池通過光電檢測裝置確定移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，待切割工作完成，電池輸送帶將已切割地鋰離子電池送走并將下一個待切割的鋰離子電池送到切割工位。
[0008]在本發(fā)明中:所述的電池夾持裝置包括兩電池夾持氣缸，在電池夾持氣缸的一端設有擋板，與擋板相貼合設有摩擦輪，摩擦輪通過滾軸軸承固定在電池夾持氣缸上，其中電池夾持氣缸通過旋轉(zhuǎn)電機進行驅(qū)動，并通過滾珠軸承和摩擦輪從而帶動鋰離子電池的轉(zhuǎn)動，當鋰離子電池被送到切割工位，電池夾持裝置得到信號后，啟動兩側(cè)電池夾持氣缸，使得摩擦輪與鋰離子電池兩側(cè)頂住，隨后由裝載在電池夾持氣缸之上的旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動通過滾珠軸承和摩擦輪帶動鋰離子電池轉(zhuǎn)動。
[0009]在本發(fā)明中:所述的旋轉(zhuǎn)電機為伺服電機，與激光切割器發(fā)生同步動作。
[0010]在本發(fā)明中:所述的激光切割器為功率在500瓦及以下的小功率光纖激光器，激光器在程序控制下可進行與旋轉(zhuǎn)電機同步的環(huán)切和直線切割，其切割位置、速度、長度和功率等參數(shù)可根據(jù)切割電池的工藝要求任意設置。
[0011]采用上述技術方案后，本發(fā)明的有益效果為:
1.本發(fā)明結(jié)構簡單、設計合理，采用激光切割鋰離子電池的外殼不僅速度快，而且噪音小，不會損壞電芯，可以形成大規(guī)模自動生產(chǎn)，切割鋰離子電池外殼后，可以有效的分離電池芯材料，使得回收的效益最大化；
2.切割時定位精度高，重復定位精度高，切縫窄，廢渣少；
3.切割面光滑，無毛刺，切割速度快，切割質(zhì)量好；
4.激光切割不受電池外型的影響，可切割圓柱、方形、扁形及其他各類數(shù)碼產(chǎn)品使用的異型電池；
5.激光切割電池，無接觸，夾具簡單，維護成本低，相較于通用的整體破碎方法節(jié)省了加工和維護費用，降低了生產(chǎn)成本，尤其適合自動化連續(xù)生產(chǎn)加工，為進一步回收電池的正負極材料起到了簡化的作用。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的正視圖；
圖2是本發(fā)明的俯視圖；
圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明的電池夾持裝置的正視圖；
圖5是本發(fā)明中的電池夾持裝置的局部圖。
[0013]圖中:1.激光切割器；2.激光切割頭；3.電池夾持左氣缸；4.電池夾持右氣缸；
5.旋轉(zhuǎn)電機;6.電池輸送帶;7.電池排序裝置;8.左右移動裝置；9.前后移動裝置；10.滾珠軸承;11.摩擦輪;12.擋板;13.“V”形托夾;14.震動盤;15.排序軌道。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0015]由圖1-5可見，一種鋰離子電池外殼自動切割裝置，包括電池排序裝置7、電池輸送帶6、電池夾持裝置、與激光切割器I同步的旋轉(zhuǎn)電機5及激光切割器I，所述的電池排序裝置7與電池輸送帶6相連，電池輸送帶6的一端連接電池排序裝置7，另一端連接在電池夾持裝置上，電池夾持裝置位于激光切割器I的下方，電池夾持裝置對鋰離子電池夾緊后通過旋轉(zhuǎn)電機5帶動電池旋轉(zhuǎn)，同時激光切割器I進行切割動作，在電池夾持裝置上設有光電檢測裝置，光電檢測裝置確定鋰離子電池移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，其中所述的激光切割器I包括激光切割頭2、前后移動裝置9和左右移動裝置8，所述的激光切割頭2固定在左右移動裝置8上，左右移動裝置8固定在前后移動裝置9上;所述的電池排序裝置7包括震動盤14和排序軌道15，所述的排序軌道15位于振動盤內(nèi)14，振動盤14通過振動將鋰離子電池逐個的送入排序軌道15中，通過排序軌道15再逐個的送出鋰離子電池到電池輸送帶6上;所述的電池輸送帶6為履帶式輸送帶，電池輸送帶6上設有等距離擺放的“V”形托夾13，其中所述的“V”形托夾13用來放置鋰離子電池，鋰離子電池通過光電檢測裝置確定移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，待切割工作完成，電池輸送帶6將已切割地鋰離子電池送走并將下一個待切割的鋰離子電池送到切割工位。所述的電池夾持裝置包括兩電池夾持氣缸即電池夾持左氣缸3和電池夾持右氣缸4，在電池夾持左氣缸33和電池夾持右氣缸4的一端均設有擋板12,與擋板12相貼合設有摩擦輪11，摩擦輪11通過滾軸軸承10固定在相對應的電池夾持氣缸上，其中兩電池夾持氣缸即電池夾持左氣缸3和電池夾持右氣缸4通過旋轉(zhuǎn)電機5進行驅(qū)動，并通過滾珠軸承1、摩擦輪11和與之對應的擋板12，通過兩擋板12之間對鋰離子電池進行夾緊從而帶動鋰離子電池的轉(zhuǎn)動;所述的旋轉(zhuǎn)電機5為伺服電機，與激光切割器I發(fā)生同步動作;所述的激光切割器I為功率在500瓦及以下的小功率光纖激光器，激光器在程序控制下可進行與旋轉(zhuǎn)電機5同步的環(huán)切和直線切割，其切割位置、速度、長度和功率等參數(shù)可根據(jù)切割電池的工藝要求任意設置。
[0016]具體實施時，電池排序裝置7是將雜亂的鋰離子電池進行排序并有序的放置到電池輸送帶6上，電池輸送帶6將鋰離子電池送到激光切割器I下方的電池外殼切割工位，切割工位的電池夾持裝置從鋰離子電池的兩側(cè)夾持住鋰離子電池，安裝在電池夾持裝置后的旋轉(zhuǎn)電機5通過滾軸軸承10帶動鋰離子電池旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機5的同步信號送給激光切割器I的激光切割頭2做切割工作。
[0017]具體的工作流程是:首先完全放電后的鋰離子電池被倒入電池排序裝置7，通過電池排序裝置7的振動盤14振動將鋰離子電池逐個送入電池排序裝置7的排序軌道15;接著，鋰離子電池被逐只安放到按節(jié)拍輸送鋰離子電池的電池輸送帶6的“V”形托夾13上，當鋰離子電池被輸送到切割工位后，通過兩邊的電池夾持裝置的電池夾持左氣缸3和電池夾持右氣缸4將鋰離子電池夾住;通過安裝在電池夾持裝置一側(cè)的旋轉(zhuǎn)電機5使鋰離子電池在切割工位上旋轉(zhuǎn)，同時將同步信號送給激光切割器I，激光切割器I將激光切割頭2分別移動到鋰離子電池的兩側(cè)，與旋轉(zhuǎn)電機5同步對鋰離子電池兩側(cè)做環(huán)切處理，結(jié)束后旋轉(zhuǎn)電機5停轉(zhuǎn)并給出信號給激光切割器I，激光切割器I沿鋰離子電池的上沿再做一次直線切割;結(jié)束切割后電池夾緊裝置松開鋰離子電池，由電池輸送帶6按節(jié)拍將已切割好的鋰離子電池輸送到下一個電池輸送帶6，同時另一只待切割的鋰離子電池被輸送到切割工位。
[0018]以上對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但本發(fā)明并不限于以上描述。對于本領域的技術人員而言，動力鋰離子電池、手機鋰離子電池的外殼切割技術都可以運用本使用發(fā)明所說的方案，任何對本技術方案的同等修改和替代都是在本發(fā)明的范圍之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種鋰離子電池外殼自動切割裝置，其特征在于:包括電池排序裝置、電池輸送帶、電池夾持裝置、與激光切割器同步的旋轉(zhuǎn)電機及激光切割器，所述的電池排序裝置與電池輸送帶相連，電池輸送帶的一端連接電池排序裝置，另一端連接在電池夾持裝置上，電池夾持裝置位于激光切割器的下方，電池夾持裝置對鋰離子電池夾緊后通過旋轉(zhuǎn)電機帶動電池旋轉(zhuǎn)，同時激光切割器進行切割動作，在電池夾持裝置位置上設有光電檢測裝置，光電檢測裝置確定鋰離子電池移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，其中所述的激光切割器包括激光切割頭、前后移動裝置和左右移動裝置，所述的激光切割頭固定在左右移動裝置上，左右移動裝置固定在前后移動裝置上。2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池外殼切割裝置，其特征在于:所述的電池排序裝置包括震動盤和排序軌道，所述的排序軌道位于振動盤內(nèi)，振動盤通過振動將鋰離子電池逐個的送入排序軌道中，通過排序軌道再逐個的送出鋰離子電池到電池輸送帶上。3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池外殼切割裝置，其特征在于:所述的電池輸送帶為履帶式輸送帶，電池輸送帶上設有等距離擺放的“V”形托夾，其中所述的“V”形托夾用來放置鋰離子電池，所述的鋰離子電池通過光電檢測裝置確定移動到切割工位后按時序節(jié)拍停留，待切割工作完成，電池輸送帶將已切割地鋰離子電池送走并將下一個待切割的鋰離子電池送到切割工位。4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池外殼切割裝置，其特征在于:所述的電池夾持裝置包括兩電池夾持氣缸，在電池夾持氣缸的一端設有擋板，與擋板相貼合設有摩擦輪，摩擦輪通過滾軸軸承固定在電池夾持氣缸上，其中電池夾持氣缸通過旋轉(zhuǎn)電機進行驅(qū)動，并通過滾珠軸承和摩擦輪從而帶動鋰離子電池的轉(zhuǎn)動；當鋰離子電池被送到切割工位，電池夾持裝置得到信號后，啟動兩側(cè)電池夾持氣缸，使得摩擦輪與鋰離子電池兩側(cè)頂住，隨后由裝載在電池夾持氣缸之上的旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動通過滾珠軸承和摩擦輪帶動鋰離子電池轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池外殼切割裝置，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)電機為伺服電機，與激光切割器發(fā)生同步動作。6.根據(jù)權利要求1所述的一種鋰離子電池外殼切割裝置，其特征在于:所述的激光切割器為功率在500瓦及以下的小功率光纖激光切割器，激光切割器在程序控制下可進行與旋轉(zhuǎn)電機同步的環(huán)切和直線切割，其切割位置、速度、長度和功率等參數(shù)可被任意設置。
【文檔編號】B23K26/38GK106077948SQ201610757725
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月30日
【發(fā)明人】葉成, 吳翔, 陳后年
【申請人】南京萬舟發(fā)機電科技有限公司