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废旧电池模组的拆解生产线

359   编辑:中冶有色技术网   来源:安徽科达机电股份有限公司  
2023-12-20 15:24:31
权利要求书: 1.一种废旧电池模组的拆解生产线,包括输送单元(1)和拆卸单元,所述输送单元用于输送电池模组至各个拆解设备的指定工位,所述拆卸单元用于拆卸电池模组的各个组件,其特征在于:所述拆卸单元包括:上盖拆卸设备(6),包括上盖分离装置和上盖取料装置,所述上盖分离装置用于拆除电池模组与上盖(A1)的连接部件,所述上盖取料装置用于取走上盖(A1),暴露出电池模组的内部组件;

内部组件拆卸设备,包括外接线路拆卸装置(7)、汇流排分离装置(9)和内部组件取料装置(10);所述外接线路拆卸装置(7)用于分离外接线路与电池模组,所述汇流排分离装置(9)用于破坏掉汇流排(A7)与电芯极耳(A10)之间的焊缝,所述内部组件取料装置(10)用于取走电极连接片(A3)、汇流排(A7)和塑料层(A8),暴露出电芯组的上端面;

外壳拆卸设备,用于拆除并取走电池模组的外壳,暴露出电芯组的侧面;

电芯分掰设备(14),用于将电芯组分离成多个单体电芯(A9)。

2.根据权利要求1所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:所述上盖分离装置采用机械手或切割组件。

3.根据权利要求1所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:所述外壳拆卸设备包括端壳拆卸装置和长侧壳拆卸装置(13);所述端壳拆卸装置包括端壳切割机构(11)和端壳夹取机构(12),端壳切割机构(11)将端壳(A5)和长侧壳(A6)的连接部位切割开,端壳夹取机构(12)取走端壳(A5);所述长侧壳拆卸装置(13)用于将长侧壳(A6)从电芯组上分离。

4.根据权利要求3所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:所述长侧壳拆卸装置(13)包括夹取件和锲形件,所述夹取件从长侧壳(A6)的其中一侧将长侧壳(A6)从电芯组上撕开,所述锲形件沿被撕开的缝隙移动至长侧壳(A6)的另一侧,使长侧壳(A6)与电芯组分离。

5.根据权利要求1所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:所述电芯分掰设备(14)包括分切平台、安装在分切平台上方的龙门架、安装在龙门架上的升降装置和安装在升降装置下端的分切装置,所述分切装置为等间隔设置在升降装置下端的多个分切件。

6.根据权利要求1所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:所述电芯分掰设备(14)包括两个分掰组件,分掰组件包括等间隔设置的多个顶推件和控制顶推件移动的推动装置。

7.根据权利要求1?6中任意一项所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:

还包括电芯检测单元(15);所述电芯检测单元包括用于检测电芯(A9)的性能的电芯检测设备和用于控制电芯检测设备移动的驱动设备。

8.根据权利要求7所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:还包括电芯分选设备(16),用于将不合格的电芯取走。

9.根据权利要求1?6中任意一项所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:

还包括电芯后处理单元;所述电芯后处理单元包括除胶设备(17)、抛光打磨设备(18)和绝缘处理设备(19);所述除胶设备(17)用于去除电芯(A9)侧面的涂胶,所述抛光打磨设备(18)用于对电芯极耳(A10)进行抛光打磨,所述绝缘处理设备(19)用于对电芯极耳(A10)粘贴绝缘胶带。

10.根据权利要求1?6中任意一项所述的一种废旧电池模组的拆解生产线,其特征在于:还包括扫描装置(4);所述扫描装置(4)用于对电池模组的相关信息进行扫描。

说明书: 一种废旧电池模组的拆解生产线技术领域[0001] 本实用新型属于电池拆解领域,更具体地说,涉及一种废旧电池模组的拆解生产线。背景技术[0002] 近年来,新能源汽车的研发得到了飞跃式增长,且在政策和市场的双重驱动下,市面上也出现了越来越多的新能源汽车。然而,电池是存在使用寿命的,首批新能源汽车的动力电池虽然使用年限的增长,已经逐渐迎来退役期,且在新能源汽车的日常使用中也经常会出现一些报废损坏需要更换的电池。这些废旧的电池虽然已经无法继续使用,但是如果将其直接作为常规垃圾丢弃同样会存在以下问题。例如,废旧电池中的一些材料如果不加处理而直接丢弃,会对环境造成较大的污染危害,同时,废旧电池中的部分材料是可以进行回收并再次利用的,且由于新能源汽车的电池造价较高,这部分材料在市场上的价格往往不低,因此这些废旧电池具备较高的回收价值。[0003] 目前,新能源汽车多数采用的是如图1所示的方形电池模组结构,该电池模组的回收主要以人工拆解和粗放式破碎预处理为主。其中,破碎处理的方式会使电池模组各种材料破碎并混淆在一起,导致不同材料之间难以区分并进行分类,进而难以对破碎后的材料进行进一步处理,回收难度大大增加。而人工拆解则存在拆解难度大、自动化水平低、人身安全难保障等缺陷。因此,为了实现便捷、高效、安全地梯次回收电池,需要一种完善的方形电池模组的生产线,可以快速有序地将电池模组的各个部分拆卸取下并进行分类回收,为新能源汽车产业的可持续发展提供支撑。目前,市面上针对新能源电池的回收问题也出现了一些相关的设备,但是经过相关检索,发现关于新能源电池回收的现有技术均存在一些问题,尤其是应用于图1所示的方形电池模组的回收处理时,会对该电池模组的回收造成较大的影响。[0004] 如中国专利申请号为:CN201410164190.0,公开日为:2014年7月16日的专利文献,公开了一种动力电池拆解设备,包括:储料输送机,调整输送机,影像系统,自动调整送料机构,切割进料机构,自动切割机构,自动分离机构,出料输送机;其中,储料输送机、调整输送机、自动调整送料机构、切割进料机构依次相接;摄像头位于自动调整送料机构的进料口的上方;自动切割机构与切割进料机构的一个出料口相接,自动分离机构与切割进料机构的另一个出料口相接;出料输送机与自动分离机构相接。[0005] 又如中国专利申请号为:CN201711294292.4,公开日为:2019年6月18日的专利文献,公开了一种锂电池自动化梯级拆解与回收再利用系统,包括:用于监控整个锂电池拆解及回收再利用系统各个工序的视频监控模块;用于收集拆解电池包、电池模组、电芯及卷芯过程中产生废气用的废气处理模块;用于将电池包拆解为电池模组的电池包自动化拆解模块;用于将电池模组拆解为电芯的模组自动化拆解模块;用于将电芯拆解为卷芯和壳体的电芯自动化拆解模块;和回收电芯正极、负级极片的极片回收模块。[0006] 上述两个方案均为现有技术中关于新能源电池的拆解回收设备,但是正如前面所说,二者在新能源电池模组的实际拆解工作中,尤其是将其应用于图1所示方形电池模组的拆解时,会存在一些问题。具体的,两个方案对于电池的拆解过程,均只是在大的类别上对电池模组的内部组件进行拆解回收,例如电池壳体或电芯组件,而没有进一步对电池模组的不同组件进行进一步细分拆解回收。[0007] 然而,现有的电池模组中,除了电池外壳和电芯外,还存在一些繁杂的内部组件,包括但不限于汇流排、电极连接片、模组中的外接线路等,这些组件的材料组成往往并不相同且具备一定的回收价值,如果忽略其材料组成不同的这一点而对其直接一并回收,则混淆在一起的组件材料会对后续的电池模组的回收造成极大影响。例如,电池模组的电极连接片、汇流排和外接线路的材料种类并不相同且一般限定在一个较小的范围,对三者的材料进行回收并二次利用的最大收益即是将其再次用于制造其余电池模组的对应组件。然而,如果直接对电池模组的这些组件进行破碎处理和回收,则各个组件的材料不可避免地会混淆在一起,且破碎后的材料体积很小,导致后续想要将不同材料进行区分会变得十分困难,只能将混淆在一起的材料用于制造一些材料种类要求范围较广的物品,然而,这些物品的价值往往无法与电池模组的相应组件相比,最终导致电池模组的回收价值大大降低。[0008] 此外,电池模组放置在新能源汽车内部进行使用,对于其体积以及密封性均有着一定要求,因此电池模组的内部空间较小,各个组件在电池模组内的位置以及彼此之间的连接较为紧凑且连接次序较为固定。在对电池模组进行回收时,由于各个组件之间的连接紧凑,如果不按照一定顺序对电池模组的各个组件进行回收,则在回收过程中不可避免地会对组件造成损伤。[0009] 例如,电池模组的汇流排与电芯极耳之间固定连接,同时在二者之间设置一些组件,通过汇流排与电芯极耳之间的连接将这些组件固定。对电池模组进行拆解回收时,如果直接抓取汇流排与电芯极耳之间的组件进行拽取,则会对汇流排造成损伤,使汇流排破碎,无法完整地被回收。且由于汇流排与电芯极耳之间固定连接,这种回收方式还容易造成电芯极耳被破坏,导致本来可以回收并再次利用的合格电芯成为废品,降低电池模组的回收价值。此外,破碎的汇流排和其他组件还会零散地附着在电池模组本体上,影响后续回收工作,降低回收效率。实用新型内容

[0010] 1、要解决的问题[0011] 针对现有的新能源电池模组拆解设备难以完善全面地回收方形电池模组的各个组件的问题,本实用新型提供一种废旧电池模组的拆解生产线,在将电池模组拆解为电芯的过程中,能够对电池模组的各种组装物料进行分门别类的梯次拆解回收,电芯在拆解过程中安全无损,有效地提高了电池模组的回收利用效率。[0012] 2、技术方案[0013] 为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。[0014] 一种废旧电池模组的拆解生产线,包括输送单元和拆卸单元,所述输送单元用于输送电池模组至各个拆解设备的指定工位,所述拆卸单元用于拆卸电池模组的各个组件;所述拆卸单元包括:

[0015] 上盖拆卸设备,包括上盖分离装置和上盖取料装置,所述上盖分离装置用于拆除电池模组与上盖的连接部件,所述上盖取料装置用于取走上盖,暴露出电池模组的内部组件;[0016] 内部组件拆卸设备,包括外接线路拆卸装置、汇流排分离装置和内部组件取料装置;所述外接线路拆卸装置用于分离外接线路与电池模组,所述汇流排分离装置用于破坏掉汇流排与电芯极耳之间的焊缝,所述内部组件取料装置用于取走电极连接片、汇流排和塑料层,暴露出电芯组的上端面;[0017] 外壳拆卸设备,用于拆除并取走电池模组的外壳,暴露出电芯组的侧面;[0018] 电芯分掰设备,用于将电芯组分离成多个单体电芯。[0019] 作为技术方案的进一步改进,所述上盖分离装置采用机械手或切割组件。[0020] 作为技术方案的进一步改进,所述内部组件拆卸设备包括外接线路拆卸装置、汇流排分离装置和内部组件取料装置;所述外接线路拆卸装置用于分离外接线路与电池模组,所述汇流排分离装置用于破坏掉汇流排与电芯极耳之间的焊缝,所述内部组件取料装置用于取走电极连接片、汇流排和塑料层。[0021] 作为技术方案的进一步改进,所述外壳拆卸设备包括端壳拆卸装置和长侧壳拆卸装置;所述端壳拆卸装置包括端壳切割机构和端壳夹取机构,端壳切割机构将端壳和长侧壳的连接部位切割开,端壳夹取机构取走端壳;所述长侧壳拆卸装置用于将长侧壳从电芯组上分离。[0022] 作为技术方案的进一步改进,所述长侧壳拆卸装置包括夹取件和锲形件,所述夹取件从长侧壳的其中一侧将长侧壳从电芯组上撕开,所述锲形件沿被撕开的缝隙移动至长侧壳的另一侧,使长侧壳与电芯组分离。[0023] 作为技术方案的进一步改进,所述电芯分掰设备包括分切平台、安装在分切平台上方的龙门架、安装在龙门架上的升降装置和安装在升降装置下端的分切装置,所述分切装置为等间隔设置在升降装置下端的多个分切件。[0024] 作为技术方案的进一步改进,所述电芯分掰设备包括两个分掰组件,分掰组件包括等间隔设置的多个顶推件和控制顶推件移动的推动装置。[0025] 作为技术方案的进一步改进,还包括电芯检测单元;所述电芯检测单元包括用于检测电芯的性能的电芯检测设备和用于控制电芯检测设备移动的驱动设备。[0026] 作为技术方案的进一步改进,还包括电芯分选设备,用于将不合格的电芯取走。[0027] 作为技术方案的进一步改进,还包括电芯后处理单元;所述电芯后处理单元包括除胶设备、抛光打磨设备和绝缘处理设备;所述铲胶设备用于去除电芯侧面的涂胶,所述抛光打磨设备用于对电芯极耳进行抛光打磨,所述绝缘处理设备用于对电芯极耳粘贴绝缘胶带。[0028] 作为技术方案的进一步改进,还包括扫描装置;所述扫描装置用于对电池模组的相关信息进行扫描。[0029] 一种废旧电池模组的拆解工艺,包括以下步骤:[0030] 一、拆卸上盖[0031] 输送单元将电池模组输送至上盖拆卸设备,通过上盖分离装置拆除电池模组与上盖的连接部件,上盖取料装置取走上盖,暴露出电池模组的内部组件;[0032] 二、拆卸内部组件[0033] 输送单元将暴露出内部组件的电池模组送至内部组件拆卸设备,首先通过外接线路拆卸装置拆除外接线路,接着通过汇流排分离装置破坏汇流排与电芯极耳的连接部位,然后通过内部组件取料装置取出电极连接片、汇流排和塑料层;[0034] 三、拆卸外壳[0035] 内部组件拆除后,输送单元将电池模组送至外壳拆卸设备,外壳拆卸设备拆除并取走电芯组外侧的壳体,使电芯组漏出;[0036] 四、分掰电芯[0037] 通过电芯分掰设备分离多个单体电芯,然后对单体电芯进行回收。[0038] 3、有益效果[0039] 相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:[0040] (1)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线,根据方形电池模组的结构特点,针对性地设计了独特的拆解步骤,并依据拆解步骤设计了由多个设备组成的一整个拆解生产线;先从上盖进行拆解,对上盖与电池模组的连接部件进行拆除,使得在取走上盖时,不会对电池模组的其余组件造成损坏,同时电池模组的其余组件暴露出来,便于后续拆解;接着可以依据实际需求选择性地拆除外壳或暴露出来的内部组件,拆除外壳时,根据端壳和长侧壳的不同连接方式,能够快速高效地完成拆解,并保证外壳被拆卸下来时的完整性;拆除内部组件时,通过先对汇流排与电芯极耳的连接部位进行破坏,使得汇流排与电芯分离,从而在取走汇流排以及汇流排与电芯之间的组件时,不会对电芯造成损伤,且各个内部组件能够完整地被拆卸下来,留下多个粘接在一起的电芯;[0041] 通过这种有序高效的梯次拆解回收,在保证高效快速的拆解工作的同时,能够将各个组件依次单独拆解并有序存放至对应的回收区域,不会造成不同材料的混淆,相比较背景技术中提到的破碎或无序拆解电池模组的方式,大大降低了对价格较为昂贵的电芯A9的损伤,从而最大化地保存了电池模组的回收价值;[0042] (2)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线,具有独特结构的长侧壳拆卸设备,在长侧壳的一侧撕开一定程度后,使锲形件沿长侧壳被撕开的一侧移动至长侧壳的另一侧,使长侧壳与电芯在锲形件的作用下实现逐步分离,避免长侧壳破碎粘接在电芯上,保证了长侧壳的回收完整性;[0043] (3)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线,通过对电芯进行除胶、打磨抛光和绝缘处理等后处理措施,能够去除电芯表面的残留涂胶、电芯极耳处的毛刺以及防止电芯出现短路问题,使得后续对电芯的回收利用更加方便。附图说明[0044] 图1为方形电池模组的结构示意图;[0045] 图2为拆卸线束后的方形电池模组的结构示意图;[0046] 图3为拆卸长侧壳后的方形电池模组的结构示意图;[0047] 图4为拆解生产线的整体布置示意图;[0048] 图中:A1、上盖;A2、线路接口;A3、电极连接片;A4、电极柱保护壳;A5、端壳;A6、长侧壳;A7、汇流排;A8、塑料层;A9、电芯;A10、电芯极耳;[0049] 1、输送单元;2、托盘;3、模组搬运设备;4、扫描装置;5、定位夹紧装置;6、上盖拆卸设备;7、外接线路拆卸装置;8、摆渡输送辊道;9、汇流排分离装置;10、内部组件取料装置;11、端壳切割机构;12、端壳夹取机构;13、长侧壳拆卸装置;14、电芯分掰设备;15、电芯检测单元;16、电芯分选设备;17、除胶设备;18、抛光打磨设备;19、绝缘处理设备。

具体实施方式[0050] 下文对本实用新型的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型,但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述,以提出执行本实用新型的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此,本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。[0051] 实施例1[0052] 一种废旧电池模组的拆解生产线,用于对新能源汽车退役或报废的方形电池模组进行拆解,下面对其具体过程和工作原理进行详细描述。[0053] 在对拆解方法进行具体叙述前,先对需要拆解的电池模组结构进行描述,以便于对拆解方法的具体步骤过程进行了解。本实施例主要针对的是市场上类似于图1所示结构的方形电池模组。如图1至图3所示,方形电池模组包括位于其内部的多个依次排列并侧面粘贴在一起的单体电芯A9组成的电芯组,单体电芯A9的上下两端具有电芯极耳A10,电芯极耳A10的端部通过激光焊接有汇流排A7,汇流排A7与电芯极耳A10之间通过塑料层A8隔开,塑料层A8为汇流排安装座,其上方排放着电极连接片A3。同时,塑料层A8上装有外接线路,外接线路采用电池模组内常用的线束、排线和线板中的任意一种,本实施例为线束,各个单体电芯A9通过外接线路以及电极连接片连接在一起。[0054] 电芯组的两个长侧面均粘贴有长侧壳A6,两个端壳A5则分别安装在电芯组的两个短侧面处,端壳A5的两侧分别与两个长侧壳A6焊接连接,共同形成电池模组的外壳,端壳A5上装有电极柱保护壳A4。上盖A1通过卡扣或螺钉等可拆卸部件与塑料层A8或外壳固定连接并位于电芯组的上方,本实施例中上盖A1与塑料层A8固定连接。上盖A1的其中一端具有用于供外接线路的接头伸出与外部设备连接的线路接口A2。[0055] 需要说明的是,本实施例的拆解生产线主要针对如图1至图3所示的方形电池模组,但同样适用于存在相似结构和组件的电池模组。[0056] 该生产线主要包括输送单元1、拆卸单元、电芯检测单元15和电芯后处理单元。其中,输送单元1用于输送电池模组至各个拆解设备的指定工位,拆卸单元用于拆卸电池模组的各个组件,电芯检测单元15用于检测分掰后的电芯A9的性能是否达标,电芯后处理单元则用于对拆解出来的电芯A9进行初步处理,使得后续对电芯的回收利用更加方便。[0057] 整个拆解生产线的各个设备按照对电池模组的拆解顺序依次排列,设备之间通过输送单元1实现电池模组的运输,运输时,一般通过托盘2承载电池模组,输送单元1将承载有电池模组的托盘2依次运送至各个设备的指定工位,一些情况下,也可以不采用托盘2直接运输电池模组。输送单元1采用皮带输送机、输送辊道、机械手或吊车等可以实现托盘移动的设备均可,本实施例中采用输送辊道。[0058] 输送单元1的开始端装有模组搬运设备3,模组搬运设备3采用机械手配合夹爪或吸盘的方式,将电池模组抓取或吸附至输送单元1上的托盘2。同时,输送单元1的开始端还装有扫描装置,采用电子扫描识别方式,能够对电池模组的尺寸、结构和状态进行扫描并记录。通过对电池模组进行扫描,一方面能够及时发现处于异常状态的电池模组,避免异常状态的电池模组在后续拆解过程中造成安全事故,另一方面通过扫描电池模组的相关信息并记录,能够了解电池模组的材料回收率,从而对整个拆解过程进行精准掌握。扫描装置3可以采用现有的激光扫描仪等,只要达到可以扫描出电池模组相关信息的效果即可。[0059] 拆卸单元包括上盖拆卸设备6、内部组件拆卸设备、外壳拆卸设备和电芯分掰设备14。

[0060] 其中,上盖拆卸设备6包括上盖分离装置和上盖取料装置,上盖分离装置用于拆除电池模组与上盖A1的连接部件,上盖取料装置用于取走上盖A1。根据电池模组与上盖A1的连接部件的不同,采用不同的上盖分离装置,上盖取料装置采用夹爪或吸盘均可,本实施例为吸盘,通过气缸、丝杠或机械手等驱动部件能够在横向、纵向和高度方向上移动。[0061] 当连接部件为卡扣时,上盖分离装置采用切割组件,切割组件将上盖A1与电池模组本体连接的卡扣破坏掉,使上盖A1脱离电池模组本体,然后取料组件工作,将分离的上盖A1取走放入对应回收区域,暴露出线束。将上盖A1与电池模组连接的卡扣破坏掉,使上盖A1脱离电池模组,然后通过取料组件将分离的上盖A1取走放入对应回收区域。本实施例中,切割组件采用旋转刀片,旋转刀片通过气缸、丝杠等驱动部件能够在横向、纵向和高度方向上移动,适应于不同规格尺寸的上盖A1。[0062] 当连接部件为螺钉时,上盖分离装置采用机械手,通过机械手将螺钉拧出,使上盖A1脱离电池模组,然后通过上盖取料装置将分离的上盖A1取走放入对应回收区域。[0063] 内部组件拆卸设备包括外接线路拆卸装置7、汇流排分离装置9和内部组件取料装置10。其中,外接线路拆卸装置7包括夹紧组件和移动组件,夹紧组件采用夹钳或夹手等类似结构,移动组件采用气缸、推杆、机械手、丝杠螺母机构或齿轮齿条等驱动装置,能够控制夹紧组件移动。本实施例中,外接线路采用线束,夹紧组件采用夹钳,移动组件采用机械手。当夹钳夹紧外接线路后,使夹钳远离电池模组本体扯断外接线路,放入对应回收区域,拆卸掉外接线路后的电池模组如图2所示。

[0064] 汇流排分离装置9采用铣削或敲击设备均可,考虑到敲击的拆解效率较差且会对电芯A9造成一定损伤,本实施例采用铣削设备。铣削设备具备铣刀,其通过铣刀将汇流排A7与电芯极耳A10之间的激光焊缝铣掉,使电池模组上的电极连接片A3、汇流排A7和塑料层A8与电池模组本体分离。内部组件取料装置10的结构与上盖取料装置的结构类似,采用可以移动的夹爪或吸盘,通过夹爪或吸盘将电极连接片A3、汇流排A7和塑料层A8放入对应的回收区域。[0065] 本实施例中,铣削设备还装有吸尘器等除尘装置,能够对铣削产生的废屑进行回收,铣刀通过气缸、丝杠等驱动部件能够在横向、纵向和高度方向上移动。[0066] 值得一提的是,为了提高拆解效率,本实施例在输送单元1的两侧分别设置一个铣削设备,每个铣削设备处分别具有一段输送辊道,该段输送辊道的两端则分别设置一段摆渡输送辊道8。摆渡输送辊道8的下方具有延伸至主输送辊道的导轨,其滑动安装在导轨上,通过电机、齿轮齿条等结构实现摆渡输送辊道在导轨上的移动。铣削前,位于铣削设备其中一端的摆渡输送辊道8先移动至主输送辊道处与主输送辊道对接,待托盘2移动到摆渡输送辊道8上后,该摆渡输送辊道8再移动与铣削设备处的输送辊道对接。铣削完成后,托盘2移动至另一端的摆渡输送辊道8上,另一端的摆渡输送辊道8再移动与另一端的主输送辊道对接。两组摆渡输送辊道8交替工作,有效地提高了电池模组的拆解效率。[0067] 外壳拆卸设备包括端壳拆卸装置和长侧壳拆卸装置13,端壳拆卸装置用于分离端壳A5和长侧壳A6并取走端壳A5,长侧壳拆卸装置用于将长侧壳A6从电池模组上分离。[0068] 具体的,端壳拆卸装置包括端壳切割机构11和端壳夹取机构12,端壳切割机构11的结构与上盖分离装置的结构基本类似,也采用可移动旋转刀片作为切割件,将端壳A5与长侧壳A6之间的焊接部位切割开,然后通过端壳夹取机构12将端壳A5和端壳A5上的电极柱保护壳A4抓取放入对应回收区域。[0069] 然而,由于电池模组直接放在托盘2上时不便于切割,因此端壳切割机构11除采用旋转刀片的切割组件外还装有夹爪组件和升降组件,夹爪组件安装在升降组件上,夹爪组件将电池模组夹紧,然后升降组件控制电池模组上升脱离托盘,此时,切割组件固定不动,升降组件控制电池模组移动完成切割。[0070] 切割完成后,输送单元1工作将托盘2送至端壳夹取机构12。端壳夹取机构12包括升降组件和三组夹爪,升降组件能够分别控制三组夹爪进行单独升降,同时,三组夹爪能够通过相应驱动部件实现在水平方向上的位移。其中一组夹爪夹住电池模组本体并通过升降组件将电池模组抬升到指定位置,然后另外两组夹爪分别夹住端壳A5和位于端壳A5上的电极柱保护壳A4。接着,另外两组夹爪不动,夹住电池模组本体的夹爪下降,使端壳A5和电极柱保护壳A4脱离电池模组本体。然后,另外两组夹爪将端壳A5和电极柱保护壳A4放入对应回收区域,夹住电池模组本体的夹爪将电池模组放回至托盘。[0071] 长侧壳拆卸装置13包括夹取件和锲形件,夹取件从长侧壳A6的其中一侧将长侧壳A6从电池模组上撕开,锲形件沿被撕开的缝隙移动至长侧壳A6的另一侧,使长侧壳A6与电池模组分离。本实施例中,夹取件采用夹爪,锲形件采用气缸或电动推杆等常见伸缩装置实现推拉。之所以采用夹取件和锲形件作为长侧壳拆卸装置,是因为如果采用直接从长侧壳A6的一侧整体将长侧壳A6撕下的方式,由于长侧壳A6与电芯A9粘贴较紧,在撕至长侧壳A6另一侧时,长侧壳A6另一侧会产生较大的变形和压力,因此容易导致长侧壳A6另一侧的部位破碎,使得部分长侧壳A6粘贴在电芯A9上,难以完整撕下,而这种结构则能够保证长侧壳A6完整地从电芯组上分离,提高了电池模组的拆解效率。[0072] 电芯分掰设备14包括两个分掰组件,分掰组件包括等间隔设置的多个顶推件和控制顶推件移动的推动装置,分掰时,将多个电芯A9按顺序编号,两个分掰组件从相对的两个方向分别夹紧单数编号电芯A9和双数编号电芯A9并顶推,使多个电芯A9之间彼此分离。[0073] 电芯检测单元15包括用于检测电芯A9的性能的电芯检测设备和用于控制电芯检测设备移动的驱动设备,本实施例中,电芯检测设备采用电芯测试探针,收集电芯A9的电压和电阻等参数,并与控制系统中设定的符合要求的电芯A9的性能参数值进行比对,留下符合要求的电芯进行回收和后续处理。[0074] 电芯分选机构16包括移动组件和旋转夹爪组件。其中,移动组件通过丝杠、气缸等驱动装置控制旋转夹爪组件实现升降和水平方向上的移动,旋转夹爪组件能够沿自身的中心轴线进行自转。当对电芯A9完成检测后,旋转夹爪组件将检测出的不合格电芯A9取走,然后旋转夹爪组件夹取一组电芯A9并使该组电芯A9沿自身的中心轴线转动180°后放下,使该组电芯A9的电极方向与剩余电芯A9的电极方向相同,然后将剩余电芯A9夹回托盘2。此时剩余电芯A9均为检测合格满足回收要求的电芯且正负极方向一致,便于后续对电芯A9进行存放和处理。[0075] 后处理单元包括除胶设备17、抛光打磨设备18和绝缘处理设备19。其中,除胶设备17包括铲刀、移动组件和收尘组件,铲刀将电芯A9侧面的涂胶铲掉,移动组件为气缸、电动推杆、机械手等控制铲刀移动的驱动装置,产生的废胶通过类似于吸尘器等结构的收尘组件进行收尘处理。抛光打磨设备18包括抛光打磨组件和移动组件,抛光打磨组件通过移动组件实现横向、纵向和高度方向上的移动,然后通过其上的抛光带对电芯极耳A10进行抛光打磨,去除电芯极耳A10处可能存在的毛刺。绝缘处理设备19采用胶带机,用于对电芯极耳A10粘贴绝缘胶带。

[0076] 需要注意的是,拆解生产线的各个拆卸设备处均设置有至少一个定位夹紧装置5,从而在对电池模组进行拆解时能够固定电池模组,顺利完成拆解工作,同时,在对电池模组进行检测和后处理工作时,如果需要固定电池模组位置,也需在相应设备的指定工位处设置定位夹紧装置。本实施例中,定位夹紧装置采用夹紧电池模组的夹爪或抵住电池模组的定位块,夹爪或定位块通过气缸、电动推杆、机械手等驱动装置控制进行移动。[0077] 本实施例针对电池模组的对应结构,设计了按照一定顺序和方式对电池模组进行拆解的整体生产线。其先从上盖A1进行拆解,对上盖A1与电池模组的连接部件进行拆除,使得在取走上盖A1时,不会对电池模组的其余组件造成损坏,同时电池模组的其余组件暴露出来,便于后续拆解。接着可以依据实际需求选择性地拆除外壳或暴露出来的内部组件,拆除外壳时,根据端壳A5和长侧壳A6的不同连接方式,能够快速高效地完成拆解,并保证外壳被拆卸下来时的完整性。拆除内部组件时,通过先对汇流排A7与电芯极耳A10的连接部位进行破坏,使得汇流排A7与电芯A9分离,从而在取走汇流排A7以及汇流排A7与电芯A9之间的组件时,不会对电芯A9造成损伤,且各个内部组件能够完整地被拆卸下来,留下多个粘接在一起的电芯A9。[0078] 通过上述布置,针对电池模组的结构特点,在保证高效快速的拆解工作的同时,能够将各个组件依次单独拆解并有序存放至对应的回收区域,不会造成不同材料的混淆。此外,由于该生产线的拆除设备在对电池模组的各个组件进行拆解前,均先对组件之间的连接部位进行拆除或破坏,因此有效降低了拆解时对各个组件造成的损伤,使得各个组件能够尽可能完整地保存下来,有利于后续回收利用。尤其是,采用这种拆解生产线,相比较背景技术中提到的破碎或无序拆解电池模组的设备,大大降低了对价格较为昂贵的电芯A9的损伤,从而最大化地保存了电池模组的回收价值。[0079] 综上所述,本实施例的一种废旧电池模组的拆解生产线,根据方形电池模组的结构特点,针对性地设计了独特的拆解步骤,并依据拆解步骤设计了由多个设备组成的一整个拆解生产线,在将电池模组拆解为电芯的过程中,能够对电池模组的各种组装物料进行分门别类的梯次拆解回收,电芯在拆解过程中安全无损,有效地提高了电池模组的回收利用效率。[0080] 实施例2[0081] 该实施例的方形电池模组的拆解生产线的整体结构和功能与实施例1基本类似,不同的是二者在部分设备之间对于电池模组的转运装置以及部分电池模组拆卸设备的具体结构有所不同,从而形成两种可以实现的拆解生产线的布置结构,下面对两个实施例的区别点进行详细描述。[0082] 本实施例中,电池模组在输送单元1与汇流排分离装置9之间通过机械手直接进行夹取并转运,相比较辊道运输的方式,通过机械手夹取电池模组更加快速方便,但是存在机械手对于电池模组的夹取出现失误导致电池模组掉落的情况。同时,电池模组在输送单元1与电芯分掰设备14之间也通过机械手直接进行夹取。[0083] 本实施例中,电芯分掰设备包括分切平台、安装在分切平台上方的龙门架、安装在龙门架上的升降装置和安装在升降装置下端的分切装置,分切装置为根据单体电芯A9宽度而等间隔设置在升降装置下端的多个分切件。机械手将拆除长侧壳A6后的电芯组夹取放置在分离平台上,分离装置下压,将相邻电芯A9的胶合面剪切开。[0084] 实施例3[0085] 一种废旧电池模组的拆解工艺,采用实施例1或2的拆解生产线,能够针对方形电池模组各个组件的连接结构,高效快速地完成对电池模组各个组件的拆解回收,提高拆解回收效率,其包括以下步骤:[0086] 一、拆卸上盖A1[0087] 将电池模组输送至上盖拆卸设备,通过上盖分离装置拆除电池模组与上盖A1的连接部件,上盖取料装置取走上盖A1,暴露出电池模组的内部组件。该步骤中,依据实施例1中的描述,根据电池模组与上盖A1的连接部件的不同,采用不同方式对上盖进行拆除。[0088] 二、拆卸内部组件[0089] 将暴露出内部组件的电池模组送至内部组件拆卸设备,首先通过外接线路拆卸装置7拆除外接线路,接着通过汇流排分离装置9破坏汇流排A7与电芯极耳A10的连接部位,然后通过内部组件取料装置10取出电极连接片A3、汇流排A7和塑料层A8。[0090] 三、拆卸外壳[0091] 内部组件拆除后,输送单元将电池模组送至外壳拆卸设备,外壳拆卸设备拆除并取走电芯组外侧的壳体,使电芯组漏出。该步骤和步骤二的先后顺序不固定,可以相互调换,其余拆解步骤的顺序则并不影响。[0092] 具体的,将电池模组送至端壳切割机构11的指定工位,端壳切割机构11将端壳A5与长侧壳A6之间的焊接部位切割开,然后通过端壳夹取机构12将端壳A5和端壳A5上的电极柱保护壳A4抓取放入对应回收区域。[0093] 接着,长侧壳夹取件夹住长侧壳A6的边部,将其从电池模组本体上撕开一定距离,锲形件沿被撕开位置深入长侧壳A6与电池模组本体之间,使长侧壳A6脱离电池模组本体,然后长侧壳夹取件将长侧壳A6放入对应回收区域。[0094] 四、分掰电芯A9[0095] 通过电芯分掰设备14分离多个单体电芯A9,然后对单体电芯A9进行回收,电芯分掰设备14采用实施例1或2中的均可,根据实际情况选择。[0096] 五、检测电芯A9[0097] 通过电芯检测单元15测量分掰后的电芯A9性能参数,与设定的合格电芯参数值进行比对,然后通过电芯分选机构取走性能参数不满足设定值的电芯A9。[0098] 六、电芯A9后处理[0099] 通过铲胶设备对步骤五留下的电芯A9进行除胶,通过抛光打磨设备对电芯极耳A10进行打磨抛光,然后通过胶带粘贴设备对电芯极耳A10粘贴绝缘胶带。



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“废旧电池模组的拆解生产线” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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