本實用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池自動拆分裝備。

背景技術(shù)：

目前的鋰離子動力電池投入應(yīng)用規(guī)模越來越大，隨之而來的是因壽命期限及異常問題帶來的大批量的廢舊電池。鋰離子動力電池?zé)o法降解，電池內(nèi)的電解液及金屬、化學(xué)等材料流入土地中會對環(huán)境造成嚴重污染。而且鋰離子動力電池的銅、鋁、正負極混料和隔膜塑料都具有回收價值，因此鋰離子電池的回收至關(guān)重要。

目前市場上的電池拆解多數(shù)采用切割方法，但是切割完的外殼會存在毛刺而導(dǎo)致取電芯時不順暢；另外，切割刀在切割時產(chǎn)熱較高，且效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種自動動力電池拆分裝備，提高了自動化程度并提高了工人效率。

為實現(xiàn)此目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種鋰離子電池自動拆分裝備，包括框架和用于傳送廢電池的循環(huán)載具，位于循環(huán)載具一側(cè)的框架底部依次固設(shè)有蓋板回收箱、電芯回收箱、外殼回收箱；所述框架的底部沿著循環(huán)載具運行方向依次固設(shè)有對廢電池殼體進行環(huán)切的切割機械手和兩個用于對廢電池殼體進行夾緊固定的外殼夾緊機構(gòu)；所述框架的頂部沿著循環(huán)載具運行方向依次架設(shè)有用于夾持廢電池蓋板的蓋板回收機構(gòu)、用于夾持廢電池電芯的電芯取出機構(gòu)和用于夾持廢電池殼體的外殼移載機構(gòu)；所述蓋板回收機構(gòu)、電芯取出機構(gòu)分別位于兩個外殼夾緊機構(gòu)的頂端的，位于蓋板回收機構(gòu)和外殼夾緊機構(gòu)之間設(shè)有用于切割廢電池極耳的極耳切割機構(gòu)。

進一步方案，所述循環(huán)載具包括驅(qū)動電機驅(qū)動循環(huán)轉(zhuǎn)動的傳送帶，所述傳送帶的上端面等間距地固設(shè)有與用于放置定位廢電池的定位載具。

進一步方案，所述切割機械手包括機械手本體和將其固定在框架上的底座，所述機械手本體的頂端固定設(shè)有激光切嘴。

進一步方案，所述切割機械手設(shè)置在一封閉倉內(nèi)，所述封閉倉的兩側(cè)對稱開設(shè)有循環(huán)載具通過的窗口，所述封閉倉通過管道與粉塵回收箱連接，用于回收粉塵。

進一步方案，所述的蓋板回收機構(gòu)包括固定第一升降氣缸的機架板，所述機架板在遠離循環(huán)載具的一端固設(shè)有第一滾動絲桿，使蓋板回收機構(gòu)垂直于循環(huán)載具移動；所述第一升降氣缸的活塞端穿過機架板后通過固定板與吸盤連接。

優(yōu)選的是，所述機架板的底端固設(shè)有導(dǎo)向軸，使固定板帶動吸盤沿導(dǎo)向軸移動；所述機架板頂端位于第一升降氣缸的兩側(cè)分別固設(shè)有導(dǎo)軌滑塊。

進一步方案，所述極耳切割機構(gòu)包括對稱設(shè)置的兩個切刀，所述切刀的尾端與固設(shè)在框架上的頂推氣缸連接，頂推氣缸帶動兩個切刀閉合或分開。

進一步方案，所述電芯取出機構(gòu)包括固設(shè)于框架的頂端面的第二升降氣缸，所述第二升降氣缸的活塞端連接有用于夾取廢電池電芯的錐形夾爪，所述移動板與套設(shè)有第二滾動絲桿上的滑板連接，轉(zhuǎn)動第二滾動絲桿使滑板帶動錐形夾爪一起向遠離循環(huán)載具的一端移動。

進一步方案，所述的外殼夾緊機構(gòu)包括對稱固設(shè)在位于循環(huán)載具兩側(cè)的框架上一對支撐板，所述支撐板上固設(shè)有夾緊氣缸，所述夾緊氣缸活塞端連接有夾塊。

進一步方案，所述的外殼移載機構(gòu)包括固設(shè)于框架頂端的第三升降氣缸，所述第三升降氣缸的活塞端連接有第三滾動絲桿，所述第三滾動絲桿上套設(shè)有連接板，所述連接板上連接有用于夾取廢電池殼體的夾具。

本實用新型中循環(huán)載具中的設(shè)在傳送帶上的定位載具是對放入的廢電池進行限位，以保持廢電池在運輸過程中不發(fā)生跑偏且位置精度；另外，定位載具可以根據(jù)不同尺寸的電池進行更換。

本實用新型中切割機械手設(shè)在封閉倉內(nèi)，通過激光切嘴對進入工位的廢電池的殼體進行環(huán)切，并通過軟管將封閉倉和粉塵回收箱連接，使切割產(chǎn)生的粉塵得到及時回收，保障了工作環(huán)境。

本實用新型中蓋板回收機構(gòu)中的第一升降氣缸的伸縮運動帶動通過吸盤吸附的電池蓋板一起上升，再通過第一滾動絲桿使蓋板回收機構(gòu)整體水平運動，將電池蓋板運行到蓋板回收箱的上方，將電池蓋板放下。位于機架板上的導(dǎo)軌滑塊使蓋板回收機構(gòu)沿著直線方向往復(fù)直線運動；位于機架板的底端的導(dǎo)向軸，使吸盤沿導(dǎo)向軸垂直移動。

本實用新型電芯取出機構(gòu)中的錐形夾爪的底端為錐形，從而方便快捷地插入電池殼體內(nèi)進行夾取電芯。

外殼移載機構(gòu)的第三升降氣缸的升降通過第三滾珠絲桿帶動夾具一起升降運動，然后通過第三滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動，使連接板帶動夾具一起水平移動到外殼回收箱的上方，將電池殼體放下，實現(xiàn)分離與回收。

所以本實用新型提供的自動拆分裝置使用低功率激光切割殼體，從而可以快速高效的將蓋板與鋁殼分離開，同時解決了傳統(tǒng)切割片切割后導(dǎo)致切割面有倒刺及溫升較高的問題。另外，循環(huán)載具及各回收箱的設(shè)計，提高了自動化程度，并大幅降低操作難度及操作強度，人工或機械手間斷放入廢舊單體電池即可。

附圖說明

圖1 是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本實用新型中的切割機械手的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是本實用新型中的蓋板回收機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4是本實用新型中的極耳切割機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖5是本實用新型中的電芯取出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖6是本實用新型中的外殼夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖7是本實用新型中的外殼移載機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-循環(huán)載具、101-驅(qū)動電機、102-定位載具、103-傳送帶；2-廢電池、3-切割機械手、301-機械手本體、302-激光切嘴、303-底座；4-蓋板回收機構(gòu)、401-第一升降氣缸、402-第一滾動絲桿、403-導(dǎo)軌滑塊、404-導(dǎo)向軸、405-吸盤、406-機架板、407-固定板；5-極耳切割機構(gòu)、501-切刀、502-頂推氣缸；6-蓋板回收箱、7-電芯取出機構(gòu)、701-第二升降氣缸、702-第二滾動絲桿、703-錐形夾爪，704-移動板；8-外殼夾緊機構(gòu)、801-夾緊氣缸、802-夾塊、803-支撐板；9-電芯回收箱、10-外殼移載機構(gòu)、1001-第三升降氣缸、1002第三滾動絲桿、1003-夾具；11-外殼回收箱、12-粉塵回收箱、13-框架、14-封閉倉。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進一步詳細描述，旨在便于對本實用新型的理解，但本實用新型并不局限于所列的實施例。

如圖1所示，一種鋰離子電池自動拆分裝備，包括框架13和用于傳送廢電池2的循環(huán)載具1，位于循環(huán)載具1一側(cè)的框架13底部依次固設(shè)有蓋板回收箱6、電芯回收箱9、外殼回收箱11；所述框架13的底部沿著循環(huán)載具1運行方向依次固設(shè)有對廢電池2殼體進行環(huán)切的切割機械手3和兩個用于對廢電池2殼體進行夾緊固定的外殼夾緊機構(gòu)8；所述框架13的頂部沿著循環(huán)載具1運行方向依次架設(shè)有用于夾持廢電池2蓋板的蓋板回收機構(gòu)4、用于夾持廢電池2電芯的電芯取出機構(gòu)7和用于夾持廢電池2殼體的外殼移載機構(gòu)10；所述蓋板回收機構(gòu)4、電芯取出機構(gòu)7分別位于兩個外殼夾緊機構(gòu)8的頂端的，位于蓋板回收機構(gòu)4和外殼夾緊機構(gòu)8之間設(shè)有用于切割廢電池2極耳的極耳切割機構(gòu)5。

如圖1所示，循環(huán)載具1包括驅(qū)動電機101驅(qū)動循環(huán)轉(zhuǎn)動的傳送帶103，所述傳送帶103的上端面等間距地固設(shè)有與用于放置定位廢電池2的定位載具102。工作時，將廢電池2放入定位載具102中對其進行限位，從而保持在運輸過程中不發(fā)生跑偏且位置精度。

如圖2所示，切割機械手3包括機械手本體301和將其固定在框架13上的底座303，所述機械手本體301的頂端固定設(shè)有激光切嘴302。

進一步方案，所述切割機械手3設(shè)置在一封閉倉14內(nèi)，所述封閉倉14的兩側(cè)對稱開設(shè)有循環(huán)載具1通過的窗口，所述封閉倉14通過管道與粉塵回收箱12連接，用于回收粉塵。

如圖3所示，蓋板回收機構(gòu)4包括固定第一升降氣缸401的機架板406，所述機架板406在遠離循環(huán)載具1的一端固設(shè)有第一滾動絲桿402，使蓋板回收機構(gòu)4垂直于循環(huán)載具1移動；所述第一升降氣缸401的活塞端穿過機架板406后通過固定板407與吸盤405連接。

優(yōu)選的是，所述機架板406的底端固設(shè)有導(dǎo)向軸404，使固定板407帶動吸盤405沿導(dǎo)向軸404移動；所述機架板406頂端位于第一升降氣缸401的兩側(cè)分別固設(shè)有導(dǎo)軌滑塊403。

如圖4所示，極耳切割機構(gòu)5包括對稱設(shè)置的兩個切刀501，所述切刀501的尾端與固設(shè)在框架13上的頂推氣缸502連接，頂推氣缸502帶動兩個切刀501閉合或分開。

如圖5所示，所述電芯取出機構(gòu)7包括固設(shè)于框架13的頂端面的第二升降氣缸701，所述第二升降氣缸701的活塞端連接有用于夾取廢電池2電芯的錐形夾爪703，所述移動板704與套設(shè)有第二滾動絲桿702上的滑板連接，轉(zhuǎn)動第二滾動絲桿702使滑板帶動錐形夾爪703一起向遠離循環(huán)載具1的一端移動。

如圖6所示，外殼夾緊機構(gòu)8包括對稱固設(shè)在位于循環(huán)載具1兩側(cè)的框架13上一對支撐板803，所述支撐板803上固設(shè)有夾緊氣缸801，所述夾緊氣缸801活塞端連接有夾塊802。

如圖7所示，外殼移載機構(gòu)10包括固設(shè)于框架13頂端的第三升降氣缸1001，所述第三升降氣缸1001的活塞端連接有第三滾動絲1002，所述第三滾動絲桿1002上套設(shè)有連接板，所述連接板底端連接有用于夾取廢電池2殼體的夾具1003。

本裝置的工作過程如下：

（1）首先通過人工或機械手將廢電池2放置到循環(huán)載具1上的定位載具102內(nèi)，啟動驅(qū)動電機101將定位載具102移動至下一工位，單工位完成動作后再次移動一個工位；

（2）切割機械手3對進入該工位的廢電池2的蓋板下方的殼體進行環(huán)切，開啟激光按照蓋板下方3mm的殼體位置進行一周切割，其中激光切割功率≤1KW，確保殼體切開的同時溫度較低；

（3）切割后的廢電池2移動至蓋板回收機構(gòu)4處的工位，外殼夾緊機構(gòu)8中的一對夾緊氣缸801相向伸長，使其端部的夾塊802將電池殼體夾??；然后打開蓋板回收機構(gòu)4，使其通過吸盤405將切割后的電池蓋板吸住，并通過第一升降氣缸401帶動固定板407沿導(dǎo)向軸404上升而對電池蓋板進行定位并拉伸，使電池蓋板與殼體之間距離加大；打開極耳切割機構(gòu)5中的一對頂推所缸502，使兩切刀501閉合而將電池極耳切斷；

（4）第一升降氣缸401繼續(xù)上升，將電池蓋板帶離電池殼體，然后通過轉(zhuǎn)動第一滾動絲桿402，使蓋板回收機構(gòu)4向遠離于循環(huán)載具1垂直平移，移到蓋板回收箱6后，放下電池蓋板；再恢復(fù)到原位；外殼夾緊機構(gòu)8中夾緊氣缸801也同時收縮回位；

（5）去除蓋板的廢電池2隨傳送帶103繼續(xù)前移至電芯取出機構(gòu)7處，此處的外殼夾緊機構(gòu)8將電池殼體夾住，第二升降氣缸701下降，位于其底端的錐形夾爪703插入電池殼體內(nèi)，將電芯夾緊；第二升降氣缸701帶著電芯一起上升到位后，轉(zhuǎn)動第二滾珠絲桿702，滑板帶動錐形夾爪703和電芯一起向遠離傳送帶103方向移動至電芯回收箱9的上方，放下電芯后回位；外殼夾緊機構(gòu)8中夾緊氣缸801也同時收縮回位；

（6）電池外殼隨傳送帶103繼續(xù)前移至外殼移載機構(gòu)10下方，第三起升氣缸1001下降使夾具1003夾緊電池殼體，然后上升，將電池殼體脫離定位載具后，轉(zhuǎn)動第三滾動絲桿1002，使連接板帶動夾具1003和電池殼體一起向遠離傳送帶103方向移動至外殼回收箱11上方，放下殼體后回位。

至此一個廢電池即拆分完成，繼續(xù)下一個電池的拆分。

說明書中所提出的實施方案僅僅為用于示例說明目的的優(yōu)選實施例，并不旨在限制實用新型的范圍，因此理解在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下可作出其他等效方案和修改方案。