废旧锂离子动力电池的切割分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废旧锂离子动力电池的切割分离装置，其特征是：设置沿线体纵向移动的运载小车；废旧锂离子动力电池装具在运载小车上，并且两端头凸出；沿线体依次设置装夹位、切割位和分离位；废旧锂离子动力电池随运载小车在切割位上完成两端切割，并在分离位上实现电芯与铝壳的分离。本发明专利技术实现了废旧锂离子动力电池的批量拆解，适用于磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料等多种锂电池的拆解回收，能够满足大规模回收的产业化需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废旧电池的回收再利用，更具体地说是一种汽车用废旧锂离子动力电池的拆解工艺与切割分离装置。
技术介绍
随着新能源电动汽车及其相关产业的迅速发展，锂离子动力电池作为高性能的绿色电源，产销量迅速增长，应用日益广泛。目前锂离子动力电池的正极材料主要有磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等，其中磷酸铁锂(LiFePO4)由于价格低廉、循环性能好、理论比容量高(170mAh/g)、热稳定性能优越、安全可靠等优点，广泛应用于电动车辆、混合动力电动车等领域。但是由于循环寿命有限，锂离子动力电池大量报废，势必造成资源的巨大浪费和环境的严重污染。因此回收利用废旧磷酸铁锂动力电池可以节约资源、保护环境，实现可持续发展，具有重要意义。目前，废旧锂离子动力电池的回收方法有物理法和化学法。无论采用哪种方法，都需要对废旧锂电池进行拆解作为预处理。例如废旧磷酸铁锂电池片是由外部铝壳封装的，目前采用手工拆解方法或借助电锯等常用机械设备进行切割，将铝壳切开，实现内部电芯和铝壳分离。虽然拆解工艺简单易行，但是废旧锂电池的装夹、切割、拆解与分离等步骤基本靠人工操作完成，因此不仅人工成本较高、回收效率低下，而且危险系数大、不能满足大规模回收的产业化需求。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种成本低、效率高、安全性好的废废旧锂离子动力电池的切割分离装置，以满足大规模拆解工艺需要，并实现产业化。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点是：在线体的台面上沿线体纵向设置一对平行导轨，配套设置的运载小车支承在平行导轨上，并能沿平行导轨行进；所述运载小车是在小车平台上、位于两侧边分别设置夹具，小车平台的宽度小于废旧锂离子动力电池的长度，将所述废旧锂离子动力电池利用夹具夹装在小车平台上，使废旧锂离子动力电池的两端头均凸出于小车平台的侧边，以利切割；沿所述线体设置有三个工位，所述三个工位顺着运载小车的走向依次是装夹位、切割位和分离位；在所述装夹位上，位于线体一侧设置定位机构，利用定位机构使废旧锂离子动力电池在小车平台上获得横向定位，并完成装夹；在所述切割位上，位于线体两侧对称设置切割机构，所述切割机构是采用圆形锯刀片，由主轴电机驱动旋转，同时沿纵向直线进给实现对废旧锂离子动力电池两端头的切割；在所述分离位上，位于线体的一侧设置分离机构，所述分离机构具有可横向移动的推杆，利用推杆将废旧锂离子动力电池中的电芯进行横向推移，实现废旧锂离子动力电池中电芯与铝壳的分离。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：所述定位机构是在定位支架上利用角铁固定安装一对竖向定位销，使废旧锂离子动力电池的一端抵于竖向定位销获得横向定位；所述角铁是利用角铁通槽和角铁螺栓紧固在定位支架上，设置所述角铁通槽是为横向长槽，利用横向长槽能够使竖向定位销调整在设定的横向位置上。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：所述切割机构是在位于线体两侧的底座上安装纵向滑台，另有横向滑台设置在所述纵向滑台上，纵向进给电机用于驱动横向滑台沿纵向滑台移动，实现圆形锯刀片的纵向进给；横向进给电机用于驱动主轴箱沿横向滑台移动，实现圆形锯刀片的横向进给；主轴电机与主轴箱共同设置在横向滑台上，主轴电机通过主轴箱驱动圆形锯刀片高速旋转。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：所述分离机构是在位于线体一侧的支撑平台上固定安装气缸，所述推杆固定设置在气缸的活塞杆杆端，利用气缸驱动推杆的横向推移。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：在所述小车平台上，位于废旧锂离子动力电池的背侧边设置有圆柱销，使装夹在小车平台上的废旧锂离子动力电池的背侧边抵于圆柱销获得纵向定位。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：一次装夹在小车平台上的多片废旧锂离子动力电池为相同尺寸，相同尺寸的多片废旧锂离子动力电池以一端抵于一对竖向定位销获得端部定位，并以背侧边抵于圆柱销实现侧边定位。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：在所述分离位中，位于线体的两侧分别设置有限位机构，所述限位机构是在限位支架上利用限位座安装有限位销，装夹在小车平台上的废旧锂离子动力电池是以前侧边抵于限位销获得限位；所述限位座是利用限位座通槽和限位座螺栓紧固在限位支架上，所述限位座通槽为纵向长槽，利用纵向长槽能够调整限位销的纵向位置。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：针对呈长方形的废旧锂离子动力电池，在所述夹具上设置平板状浮动压块，利用所述平板状浮动压块实现对废旧锂离子动力电池的压装。本专利技术废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构特点也在于：针对圆柱状废旧锂离子动力电池，在所述夹具上设置浮动V形块，并有与所述浮动V形块处在相应位置上的固定V形块，利用所述浮动V形块和固定V形块对所述圆柱状废旧锂离子动力电池以上下合抱的形式形成夹持。本专利技术能够用于实现废旧锂离子动力电池成批量的切割拆解，适用于磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、钴酸锂、三元材料等多种锂电池的拆解回收，能够满足大规模回收的产业化需求。本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术采用流水线的形式布置装夹位、切割位和分离位，整个工序顺畅，能够满足大规模回收的产业化需求，实现自动化作业。2、本专利技术利用小车平台一次夹装多片磷酸铁锂电池，切割方向与位置准确，效率高；能够满足多种不同规格尺寸的动力电池的需求；3、本专利技术中切割和分离过程安全可靠，危害性很小；附图说明图1为本专利技术中废旧锂离子动力电池切割分离装置的主视示意图；图2是本专利技术中废旧锂离子动力电池切割分离装置的俯视示意图；图3为本专利技术中用于装夹长方形废旧锂离子动力电池的夹具结构示意图；图4为本专利技术中用于装夹圆柱形废旧锂离子动力电池的夹具结构示意图；图中标号：1定位机构；2夹具；3定位支架；4角铁；5角铁通槽；6角铁螺栓；7竖向定位销；8废旧锂离子动力电池；9小车平台；10圆柱销；11压板；12平板状浮动压块；13弹簧；14螺杆；15压紧螺母；16平行导轨；17滚轮；18锁紧螺母；19切割机构；20底座；21纵向滑台；22纵向进给电机；23横向滑台；24横向进给电机；25主轴箱；26圆形锯刀片；27主轴电机；28限位机构；29限位支架；30限位座；31限位座通槽；32限位座螺栓；33限位销；34支撑平台；35气缸；36推杆；37储存箱；38切割标志线；39锁定螺母；40球面垫圈；41圆柱状废旧锂离子动力电池；42浮动V形块；43固定V形块。具体实施方式本实施例中废旧锂离子动力电池的切割分离装置的结构设置为：如图1和图2所示，在线体的台面上沿线体纵向设置一对平行导轨16，配套设置的运载小车支承在平行导轨16上，并能沿平行导轨16行进；运载小车是在小车平台9上、位于两侧边分别设置夹具2，设置小车平台9的宽度小于废旧锂离子动力电池8的长度，将废旧锂离子动力电池8利用夹具2压装在小车平台9上，使废旧锂离子动力电池8的两端头分别凸出于小车平台9的侧边，预留切割空间以利切割；沿线体设置有三个工位，三个工位顺着运载小车的走向依次是装夹位、切割位和分离位。如图1、图2所示，在装夹位上，位于线体一侧设置定位机构1，利用定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧锂离子动力电池的切割分离装置，其特征是：在线体的台面上沿线体纵向设置一对平行导轨(16)，配套设置的运载小车支承在平行导轨(16)上，并能沿平行导轨(16)行进；所述运载小车是在小车平台(9)上、位于两侧边分别设置夹具(2)，小车平台(9)的宽度小于废旧锂离子动力电池(8)的长度，将所述废旧锂离子动力电池(8)利用夹具(2)夹装在小车平台(9)上，使废旧锂离子动力电池(8)的两端头均凸出于小车平台(9)的侧边，以利切割；沿所述线体设置有三个工位，所述三个工位顺着运载小车的走向依次是装夹位、切割位和分离位；在所述装夹位上，位于线体一侧设置定位机构(1)，利用定位机构(1)使废旧锂离子动力电池(8)在小车平台上获得横向定位，并完成装夹；在所述切割位上，位于线体两侧对称设置切割机构(19)，所述切割机构(19)是采用圆形锯刀片(26)，由主轴电机(27)驱动旋转，同时沿纵向直线进给实现对废旧锂离子动力电池(8)两端头的切割；在所述分离位上，位于线体的一侧设置分离机构，所述分离机构具有可横向移动的推杆(36)，利用推杆(36)将废旧锂离子动力电池(8)中的电芯进行横向推移，实现废旧锂离子动力电池(8)中电芯与铝壳的分离。...

【技术特征摘要】
1.一种废旧锂离子动力电池的切割分离装置，其特征是：在线体的台面上沿线体纵向设置一对平行导轨(16)，配套设置的运载小车支承在平行导轨(16)上，并能沿平行导轨(16)行进；所述运载小车是在小车平台(9)上、位于两侧边分别设置夹具(2)，小车平台(9)的宽度小于废旧锂离子动力电池(8)的长度，将所述废旧锂离子动力电池(8)利用夹具(2)夹装在小车平台(9)上，使废旧锂离子动力电池(8)的两端头均凸出于小车平台(9)的侧边，以利切割；沿所述线体设置有三个工位，所述三个工位顺着运载小车的走向依次是装夹位、切割位和分离位；在所述装夹位上，位于线体一侧设置定位机构(1)，利用定位机构(1)使废旧锂离子动力电池(8)在小车平台上获得横向定位，并完成装夹；在所述切割位上，位于线体两侧对称设置切割机构(19)，所述切割机构(19)是采用圆形锯刀片(26)，由主轴电机(27)驱动旋转，同时沿纵向直线进给实现对废旧锂离子动力电池(8)两端头的切割；在所述分离位上，位于线体的一侧设置分离机构，所述分离机构具有可横向移动的推杆(36)，利用推杆(36)将废旧锂离子动力电池(8)中的电芯进行横向推移，实现废旧锂离子动力电池(8)中电芯与铝壳的分离。2.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池的切割分离装置，其特征是：所述定位机构(1)是在定位支架(3)上利用角铁(4)固定安装一对竖向定位销(7)，使废旧锂离子动力电池(8)的一端抵于竖向定位销(7)获得横向定位；所述角铁(4)是利用角铁通槽(5)和角铁螺栓(6)紧固在定位支架(3)上，设置所述角铁通槽(5)是为横向长槽，利用横向长槽能够使竖向定位销(7)调整在设定的横向位置上。3.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池的切割分离装置，其特征是：所述切割机构(19)是在位于线体两侧的底座(20)上安装纵向滑台(21)，另有横向滑台(23)设置在所述纵向滑台(21)上，纵向进给电机(22)用于驱动横向滑台(23)沿纵向滑台(21)移动，实现圆形锯刀片(26)的纵向进给；横向进给电机(24)用于驱动主轴箱(25)沿横向滑台(23)移动，实现圆形锯刀片(26)的横向进给；主轴电机(27)与主...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴仲伟，朱华炳，杨则恒，陈波，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34