本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池殼與卷芯的分離裝置及方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池具有工作電壓高，循環(huán)壽命長，能量密度大和自放電小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在移動通信、計算機、儀器儀表和電動交通領(lǐng)域，包括電動自行車和電動汽車等。作為個人消費品和動力電池，每年的生產(chǎn)和使用數(shù)量巨大，并保持著很高的增長速度。未來幾年將迎來廢舊鋰離子電池回收的高峰時期。報廢電池中含有銅、鋁等金屬物質(zhì)，還包括鋰甚至鈷、錳等稀有金屬，如果不加以回收利用，不僅造成資源的浪費，同時將會對環(huán)境造成極大的壓力。因此對于鋰離子電池的回收利用，具有十分重大的價值和社會意義。

鋰離子電池回收一般通過物理的粉碎、篩分、過濾等方法結(jié)合著化學(xué)反應(yīng)中生成沉淀進行分離，這些過程通常需要將電池進行拆解，分離殼體和卷芯，對卷芯單獨進一步進行分離處理將會提高電池回收效率。因此，殼體和卷芯分離是電池回收的基礎(chǔ)同時具有十分重要意義，將會影響著電池回收操作的難易度，回收的效率和回收的成本。

殼體分離的方法也有過報道，專利CN204885356U中通過夾具夾住極耳將卷芯拉出，但當(dāng)電池頂蓋切割后極耳和殼體處于同一面上，夾具在夾極耳時會受到殼體的干擾，不利于卷芯和殼體的分離。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊鋰離子電池殼與卷芯的分離裝置及方法，該裝置能夠?qū)η懈詈玫膹U舊鋰離子電池進行殼和卷芯分離。通過離心力作用將電池卷芯適當(dāng)甩出一部分后，由夾具機械手夾持卷芯并拉出，實現(xiàn)殼體和卷芯快速分離。本發(fā)明設(shè)備簡單，流程簡潔，運行成本低。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種廢舊鋰離子電池殼體與卷芯的分離裝置，包括取料部和下料部，所述取料部包括取料機械手，取料機械手的臂部端與取料伸縮總成的活動端固定連接，取料伸縮總成的固定端與加速旋轉(zhuǎn)總成活動連接，所述下料部包括下料機械手，下料機械手的臂部端與下料伸縮總成的活動端固定連接，下料伸縮總成的固定端與下料旋轉(zhuǎn)總成活動連接。

取料機械手和下料機械手的內(nèi)周向設(shè)置有防滑墊，防滑墊優(yōu)選硅橡膠。

一種廢舊鋰離子電池殼體與卷芯的分離方法，電池經(jīng)過切割去除頂端面的頂蓋，還包括以下步驟：

（1）取料機械手通過可調(diào)節(jié)長度的取料伸縮總成抓取電池并夾緊，電池頂端面朝向機械手外側(cè)；

（2）取料伸縮總成收縮第一預(yù)定距離；

（3）加速旋轉(zhuǎn)總成帶動取料機械手旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度，使卷芯與殼體形成部分分離；

（4）下料機械手通過可調(diào)節(jié)長度的下料伸縮總成抓取步驟（3）中部分分離出的卷芯；

（5）下料伸縮總成收縮第二預(yù)定距離，至卷芯與殼體完全分離。

所述步驟（5）之后還包括：下料旋轉(zhuǎn)總成帶動下料機械手旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度并松開卷芯后，下料機械手再旋轉(zhuǎn)至步驟（4）中的位置。

所述步驟（4）之后還包括：取料機械手向下旋轉(zhuǎn)至豎直位置并松開殼體后，再旋轉(zhuǎn)至步驟（1）中的位置。

所述步驟（2）中第一預(yù)定距離為8-12 cm。

所述步驟（3）中第一預(yù)定角度為90-180度，優(yōu)選150度。

所述步驟（5）中第二預(yù)定距離為13-18 cm。

所述第二預(yù)定角度為90-180度，優(yōu)選120度。

本發(fā)明具有如下有益效果：

分離裝置及分離方法中，加速旋轉(zhuǎn)總成可以帶動取料機械手加速運動，取料機械手夾緊殼體，卷芯做離心運動，可以實現(xiàn)殼體和卷芯之間形成分離。通過控制加速旋轉(zhuǎn)總成旋轉(zhuǎn)的加速度來控制殼體和卷芯部分分離，避免完全分離，造成電池跌落損壞且不安全。

加速旋轉(zhuǎn)總成和下料旋轉(zhuǎn)總成配合工作，電池殼體和卷芯分離完成后，取料機械手和下料機械手自動回歸初始位置，進行下一個電池的拆解工作，流程簡潔。下料旋轉(zhuǎn)總成位于加速旋轉(zhuǎn)總成的右下方，其相對位置有利于取料機械手和下料機械手的旋轉(zhuǎn)對接。

對于不同型號電池可采用更換機械手實現(xiàn)，使本裝置適應(yīng)各種型號的鋰離子電池，適應(yīng)性強。

取料伸縮總成和下料伸縮總成均可伸長和縮短，實現(xiàn)機械手位置的調(diào)節(jié)，操作方便。

本發(fā)明通過自動化完成電池殼體和卷芯分離，為自動化回收鋰離子電池的實現(xiàn)提供了可行方案，結(jié)構(gòu)簡單，流程簡潔，對設(shè)備的投資少，操作方便易行。另外，本發(fā)明通過物理離心分離方法實現(xiàn)分離，避免了利用化學(xué)方法帶來的環(huán)境污染，有利于保護環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明分離裝置的工作示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，廢舊鋰離子電池殼體與卷芯的分離裝置，包括取料部和下料部，所述取料部包括取料機械手（1），取料機械手（1）的臂部端與取料伸縮總成（3）的活動端固定連接，取料伸縮總成（3）的固定端與加速旋轉(zhuǎn)總成（2）活動連接，所述下料部包括下料機械手（4），下料機械手（4）的臂部端與下料伸縮總成（6）的活動端固定連接，下料伸縮總成（6）的固定端與下料旋轉(zhuǎn)總成（5）活動連接。取料機械手1和下料機械手4的內(nèi)周向設(shè)置有防滑墊，優(yōu)選地，防滑墊為硅橡膠。所述加速旋轉(zhuǎn)總成2與取料伸縮總成3之間形成相對轉(zhuǎn)動，下料旋轉(zhuǎn)總成5與下料伸縮總成6之間形成相對轉(zhuǎn)動。

取料機械手1和下料機械手4選用通用的連續(xù)軌跡控制機械手。

取料伸縮總成3和下料伸縮總成6選用可調(diào)節(jié)長度的自動伸縮裝置，優(yōu)選液壓油缸。

廢舊鋰離子電池殼體與卷芯的分離方法包括以下步驟：

電池先經(jīng)過切割，切去頂蓋，將電池切口朝外，底部朝向取料機械手1；取料機械手1通過可調(diào)節(jié)長度的取料伸縮總成3抓取水平放置于位置Ⅰ的電池并夾緊，電池頂端面朝向機械手1外側(cè)，電池進入取料機械手1約一半位置；取料伸縮總成3收縮8-12 cm，優(yōu)選伸縮10 cm；加速旋轉(zhuǎn)總成2啟動后，一定加速度帶動取料機械手1順時針加速旋轉(zhuǎn)90-180度，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)150度，使卷芯與殼體形成部分分離，由于離心力作用卷芯從殼體中甩出約2 cm，取料機械手1到達位置Ⅱ處停止；取料伸縮總成3位于位置Ⅲ處，取料伸縮總成3延伸使得下料機械手1到達距離取料機械手1半個電池高度稍多一點位置停止，保證下料機械手4不會抓到取料機械手1中電池的殼體部分，取料機械手1伸出至距離殼體0.5 cm位置處，下料機械手4夾緊被甩出來的卷芯部分；取料伸縮總成3收縮一定距離，約13-18 cm，保證被下料機械手抓取的卷芯有足夠距離和殼體分離，隨后下料旋轉(zhuǎn)總成5向下旋轉(zhuǎn)90-180度，優(yōu)選120度，到達位置Ⅳ，下料機械手4松開卷芯，下料機械手回到位置Ⅲ；取料機械手1在下料機械手4取走卷芯后向下旋轉(zhuǎn)60度，到達豎直位置，松開電池殼體，隨后回到位置Ⅰ，殼體和卷芯分離完成。

本發(fā)明通過自動化完成電池殼體和卷芯分離，為自動化回收鋰離子電池的實現(xiàn)提供了可行方案，對于不同型號電池可采用更換機械手實現(xiàn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，對設(shè)備的投資少，操作方便易行。