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廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線

425   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:安徽科達機電股份有限公司  
2023-12-20 15:24:31
權(quán)利要求書: 1.一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,包括輸送單元(1)和拆卸單元,所述輸送單元用于輸送電池模組至各個拆解設(shè)備的指定工位,所述拆卸單元用于拆卸電池模組的各個組件,其特征在于:所述拆卸單元包括:上蓋拆卸設(shè)備(6),包括上蓋分離裝置和上蓋取料裝置,所述上蓋分離裝置用于拆除電池模組與上蓋(A1)的連接部件,所述上蓋取料裝置用于取走上蓋(A1),暴露出電池模組的內(nèi)部組件;

內(nèi)部組件拆卸設(shè)備,包括外接線路拆卸裝置(7)、匯流排分離裝置(9)和內(nèi)部組件取料裝置(10);所述外接線路拆卸裝置(7)用于分離外接線路與電池模組,所述匯流排分離裝置(9)用于破壞掉匯流排(A7)與電芯極耳(A10)之間的焊縫,所述內(nèi)部組件取料裝置(10)用于取走電極連接片(A3)、匯流排(A7)和塑料層(A8),暴露出電芯組的上端面;

外殼拆卸設(shè)備,用于拆除并取走電池模組的外殼,暴露出電芯組的側(cè)面;

電芯分掰設(shè)備(14),用于將電芯組分離成多個單體電芯(A9)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:所述上蓋分離裝置采用機械手或切割組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:所述外殼拆卸設(shè)備包括端殼拆卸裝置和長側(cè)殼拆卸裝置(13);所述端殼拆卸裝置包括端殼切割機構(gòu)(11)和端殼夾取機構(gòu)(12),端殼切割機構(gòu)(11)將端殼(A5)和長側(cè)殼(A6)的連接部位切割開,端殼夾取機構(gòu)(12)取走端殼(A5);所述長側(cè)殼拆卸裝置(13)用于將長側(cè)殼(A6)從電芯組上分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:所述長側(cè)殼拆卸裝置(13)包括夾取件和鍥形件,所述夾取件從長側(cè)殼(A6)的其中一側(cè)將長側(cè)殼(A6)從電芯組上撕開,所述鍥形件沿被撕開的縫隙移動至長側(cè)殼(A6)的另一側(cè),使長側(cè)殼(A6)與電芯組分離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:所述電芯分掰設(shè)備(14)包括分切平臺、安裝在分切平臺上方的龍門架、安裝在龍門架上的升降裝置和安裝在升降裝置下端的分切裝置,所述分切裝置為等間隔設(shè)置在升降裝置下端的多個分切件。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:所述電芯分掰設(shè)備(14)包括兩個分掰組件,分掰組件包括等間隔設(shè)置的多個頂推件和控制頂推件移動的推動裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:

還包括電芯檢測單元(15);所述電芯檢測單元包括用于檢測電芯(A9)的性能的電芯檢測設(shè)備和用于控制電芯檢測設(shè)備移動的驅(qū)動設(shè)備。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:還包括電芯分選設(shè)備(16),用于將不合格的電芯取走。

9.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:

還包括電芯后處理單元;所述電芯后處理單元包括除膠設(shè)備(17)、拋光打磨設(shè)備(18)和絕緣處理設(shè)備(19);所述除膠設(shè)備(17)用于去除電芯(A9)側(cè)面的涂膠,所述拋光打磨設(shè)備(18)用于對電芯極耳(A10)進行拋光打磨,所述絕緣處理設(shè)備(19)用于對電芯極耳(A10)粘貼絕緣膠帶。

10.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項所述的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,其特征在于:還包括掃描裝置(4);所述掃描裝置(4)用于對電池模組的相關(guān)信息進行掃描。

說明書: 一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型屬于電池拆解領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線。背景技術(shù)[0002] 近年來,新能源汽車的研發(fā)得到了飛躍式增長,且在政策和市場的雙重驅(qū)動下,市面上也出現(xiàn)了越來越多的新能源汽車。然而,電池是存在使用壽命的,首批新能源汽車的動力電池雖然使用年限的增長,已經(jīng)逐漸迎來退役期,且在新能源汽車的日常使用中也經(jīng)常會出現(xiàn)一些報廢損壞需要更換的電池。這些廢舊的電池雖然已經(jīng)無法繼續(xù)使用,但是如果將其直接作為常規(guī)垃圾丟棄同樣會存在以下問題。例如,廢舊電池中的一些材料如果不加處理而直接丟棄,會對環(huán)境造成較大的污染危害,同時,廢舊電池中的部分材料是可以進行回收并再次利用的,且由于新能源汽車的電池造價較高,這部分材料在市場上的價格往往不低,因此這些廢舊電池具備較高的回收價值。[0003] 目前,新能源汽車多數(shù)采用的是如圖1所示的方形電池模組結(jié)構(gòu),該電池模組的回收主要以人工拆解和粗放式破碎預處理為主。其中,破碎處理的方式會使電池模組各種材料破碎并混淆在一起,導致不同材料之間難以區(qū)分并進行分類,進而難以對破碎后的材料進行進一步處理,回收難度大大增加。而人工拆解則存在拆解難度大、自動化水平低、人身安全難保障等缺陷。因此,為了實現(xiàn)便捷、高效、安全地梯次回收電池,需要一種完善的方形電池模組的生產(chǎn)線,可以快速有序地將電池模組的各個部分拆卸取下并進行分類回收,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。目前,市面上針對新能源電池的回收問題也出現(xiàn)了一些相關(guān)的設(shè)備,但是經(jīng)過相關(guān)檢索,發(fā)現(xiàn)關(guān)于新能源電池回收的現(xiàn)有技術(shù)均存在一些問題,尤其是應用于圖1所示的方形電池模組的回收處理時,會對該電池模組的回收造成較大的影響。[0004] 如中國專利申請?zhí)枮椋篊N201410164190.0,公開日為:2014年7月16日的專利文獻,公開了一種動力電池拆解設(shè)備,包括:儲料輸送機,調(diào)整輸送機,影像系統(tǒng),自動調(diào)整送料機構(gòu),切割進料機構(gòu),自動切割機構(gòu),自動分離機構(gòu),出料輸送機;其中,儲料輸送機、調(diào)整輸送機、自動調(diào)整送料機構(gòu)、切割進料機構(gòu)依次相接;攝像頭位于自動調(diào)整送料機構(gòu)的進料口的上方;自動切割機構(gòu)與切割進料機構(gòu)的一個出料口相接,自動分離機構(gòu)與切割進料機構(gòu)的另一個出料口相接;出料輸送機與自動分離機構(gòu)相接。[0005] 又如中國專利申請?zhí)枮椋篊N201711294292.4,公開日為:2019年6月18日的專利文獻,公開了一種鋰電池自動化梯級拆解與回收再利用系統(tǒng),包括:用于監(jiān)控整個鋰電池拆解及回收再利用系統(tǒng)各個工序的視頻監(jiān)控模塊;用于收集拆解電池包、電池模組、電芯及卷芯過程中產(chǎn)生廢氣用的廢氣處理模塊;用于將電池包拆解為電池模組的電池包自動化拆解模塊;用于將電池模組拆解為電芯的模組自動化拆解模塊;用于將電芯拆解為卷芯和殼體的電芯自動化拆解模塊;和回收電芯正極、負級極片的極片回收模塊。[0006] 上述兩個方案均為現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于新能源電池的拆解回收設(shè)備,但是正如前面所說,二者在新能源電池模組的實際拆解工作中,尤其是將其應用于圖1所示方形電池模組的拆解時,會存在一些問題。具體的,兩個方案對于電池的拆解過程,均只是在大的類別上對電池模組的內(nèi)部組件進行拆解回收,例如電池殼體或電芯組件,而沒有進一步對電池模組的不同組件進行進一步細分拆解回收。[0007] 然而,現(xiàn)有的電池模組中,除了電池外殼和電芯外,還存在一些繁雜的內(nèi)部組件,包括但不限于匯流排、電極連接片、模組中的外接線路等,這些組件的材料組成往往并不相同且具備一定的回收價值,如果忽略其材料組成不同的這一點而對其直接一并回收,則混淆在一起的組件材料會對后續(xù)的電池模組的回收造成極大影響。例如,電池模組的電極連接片、匯流排和外接線路的材料種類并不相同且一般限定在一個較小的范圍,對三者的材料進行回收并二次利用的最大收益即是將其再次用于制造其余電池模組的對應組件。然而,如果直接對電池模組的這些組件進行破碎處理和回收,則各個組件的材料不可避免地會混淆在一起,且破碎后的材料體積很小,導致后續(xù)想要將不同材料進行區(qū)分會變得十分困難,只能將混淆在一起的材料用于制造一些材料種類要求范圍較廣的物品,然而,這些物品的價值往往無法與電池模組的相應組件相比,最終導致電池模組的回收價值大大降低。[0008] 此外,電池模組放置在新能源汽車內(nèi)部進行使用,對于其體積以及密封性均有著一定要求,因此電池模組的內(nèi)部空間較小,各個組件在電池模組內(nèi)的位置以及彼此之間的連接較為緊湊且連接次序較為固定。在對電池模組進行回收時,由于各個組件之間的連接緊湊,如果不按照一定順序?qū)﹄姵啬=M的各個組件進行回收,則在回收過程中不可避免地會對組件造成損傷。[0009] 例如,電池模組的匯流排與電芯極耳之間固定連接,同時在二者之間設(shè)置一些組件,通過匯流排與電芯極耳之間的連接將這些組件固定。對電池模組進行拆解回收時,如果直接抓取匯流排與電芯極耳之間的組件進行拽取,則會對匯流排造成損傷,使匯流排破碎,無法完整地被回收。且由于匯流排與電芯極耳之間固定連接,這種回收方式還容易造成電芯極耳被破壞,導致本來可以回收并再次利用的合格電芯成為廢品,降低電池模組的回收價值。此外,破碎的匯流排和其他組件還會零散地附著在電池模組本體上,影響后續(xù)回收工作,降低回收效率。實用新型內(nèi)容

[0010] 1、要解決的問題[0011] 針對現(xiàn)有的新能源電池模組拆解設(shè)備難以完善全面地回收方形電池模組的各個組件的問題,本實用新型提供一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,在將電池模組拆解為電芯的過程中,能夠?qū)﹄姵啬=M的各種組裝物料進行分門別類的梯次拆解回收,電芯在拆解過程中安全無損,有效地提高了電池模組的回收利用效率。[0012] 2、技術(shù)方案[0013] 為解決上述問題,本實用新型采用如下的技術(shù)方案。[0014] 一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,包括輸送單元和拆卸單元,所述輸送單元用于輸送電池模組至各個拆解設(shè)備的指定工位,所述拆卸單元用于拆卸電池模組的各個組件;所述拆卸單元包括:

[0015] 上蓋拆卸設(shè)備,包括上蓋分離裝置和上蓋取料裝置,所述上蓋分離裝置用于拆除電池模組與上蓋的連接部件,所述上蓋取料裝置用于取走上蓋,暴露出電池模組的內(nèi)部組件;[0016] 內(nèi)部組件拆卸設(shè)備,包括外接線路拆卸裝置、匯流排分離裝置和內(nèi)部組件取料裝置;所述外接線路拆卸裝置用于分離外接線路與電池模組,所述匯流排分離裝置用于破壞掉匯流排與電芯極耳之間的焊縫,所述內(nèi)部組件取料裝置用于取走電極連接片、匯流排和塑料層,暴露出電芯組的上端面;[0017] 外殼拆卸設(shè)備,用于拆除并取走電池模組的外殼,暴露出電芯組的側(cè)面;[0018] 電芯分掰設(shè)備,用于將電芯組分離成多個單體電芯。[0019] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述上蓋分離裝置采用機械手或切割組件。[0020] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述內(nèi)部組件拆卸設(shè)備包括外接線路拆卸裝置、匯流排分離裝置和內(nèi)部組件取料裝置;所述外接線路拆卸裝置用于分離外接線路與電池模組,所述匯流排分離裝置用于破壞掉匯流排與電芯極耳之間的焊縫,所述內(nèi)部組件取料裝置用于取走電極連接片、匯流排和塑料層。[0021] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述外殼拆卸設(shè)備包括端殼拆卸裝置和長側(cè)殼拆卸裝置;所述端殼拆卸裝置包括端殼切割機構(gòu)和端殼夾取機構(gòu),端殼切割機構(gòu)將端殼和長側(cè)殼的連接部位切割開,端殼夾取機構(gòu)取走端殼;所述長側(cè)殼拆卸裝置用于將長側(cè)殼從電芯組上分離。[0022] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述長側(cè)殼拆卸裝置包括夾取件和鍥形件,所述夾取件從長側(cè)殼的其中一側(cè)將長側(cè)殼從電芯組上撕開,所述鍥形件沿被撕開的縫隙移動至長側(cè)殼的另一側(cè),使長側(cè)殼與電芯組分離。[0023] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述電芯分掰設(shè)備包括分切平臺、安裝在分切平臺上方的龍門架、安裝在龍門架上的升降裝置和安裝在升降裝置下端的分切裝置,所述分切裝置為等間隔設(shè)置在升降裝置下端的多個分切件。[0024] 作為技術(shù)方案的進一步改進,所述電芯分掰設(shè)備包括兩個分掰組件,分掰組件包括等間隔設(shè)置的多個頂推件和控制頂推件移動的推動裝置。[0025] 作為技術(shù)方案的進一步改進,還包括電芯檢測單元;所述電芯檢測單元包括用于檢測電芯的性能的電芯檢測設(shè)備和用于控制電芯檢測設(shè)備移動的驅(qū)動設(shè)備。[0026] 作為技術(shù)方案的進一步改進,還包括電芯分選設(shè)備,用于將不合格的電芯取走。[0027] 作為技術(shù)方案的進一步改進,還包括電芯后處理單元;所述電芯后處理單元包括除膠設(shè)備、拋光打磨設(shè)備和絕緣處理設(shè)備;所述鏟膠設(shè)備用于去除電芯側(cè)面的涂膠,所述拋光打磨設(shè)備用于對電芯極耳進行拋光打磨,所述絕緣處理設(shè)備用于對電芯極耳粘貼絕緣膠帶。[0028] 作為技術(shù)方案的進一步改進,還包括掃描裝置;所述掃描裝置用于對電池模組的相關(guān)信息進行掃描。[0029] 一種廢舊電池模組的拆解工藝,包括以下步驟:[0030] 一、拆卸上蓋[0031] 輸送單元將電池模組輸送至上蓋拆卸設(shè)備,通過上蓋分離裝置拆除電池模組與上蓋的連接部件,上蓋取料裝置取走上蓋,暴露出電池模組的內(nèi)部組件;[0032] 二、拆卸內(nèi)部組件[0033] 輸送單元將暴露出內(nèi)部組件的電池模組送至內(nèi)部組件拆卸設(shè)備,首先通過外接線路拆卸裝置拆除外接線路,接著通過匯流排分離裝置破壞匯流排與電芯極耳的連接部位,然后通過內(nèi)部組件取料裝置取出電極連接片、匯流排和塑料層;[0034] 三、拆卸外殼[0035] 內(nèi)部組件拆除后,輸送單元將電池模組送至外殼拆卸設(shè)備,外殼拆卸設(shè)備拆除并取走電芯組外側(cè)的殼體,使電芯組漏出;[0036] 四、分掰電芯[0037] 通過電芯分掰設(shè)備分離多個單體電芯,然后對單體電芯進行回收。[0038] 3、有益效果[0039] 相比于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的有益效果為:[0040] (1)本實用新型一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,根據(jù)方形電池模組的結(jié)構(gòu)特點,針對性地設(shè)計了獨特的拆解步驟,并依據(jù)拆解步驟設(shè)計了由多個設(shè)備組成的一整個拆解生產(chǎn)線;先從上蓋進行拆解,對上蓋與電池模組的連接部件進行拆除,使得在取走上蓋時,不會對電池模組的其余組件造成損壞,同時電池模組的其余組件暴露出來,便于后續(xù)拆解;接著可以依據(jù)實際需求選擇性地拆除外殼或暴露出來的內(nèi)部組件,拆除外殼時,根據(jù)端殼和長側(cè)殼的不同連接方式,能夠快速高效地完成拆解,并保證外殼被拆卸下來時的完整性;拆除內(nèi)部組件時,通過先對匯流排與電芯極耳的連接部位進行破壞,使得匯流排與電芯分離,從而在取走匯流排以及匯流排與電芯之間的組件時,不會對電芯造成損傷,且各個內(nèi)部組件能夠完整地被拆卸下來,留下多個粘接在一起的電芯;[0041] 通過這種有序高效的梯次拆解回收,在保證高效快速的拆解工作的同時,能夠?qū)⒏鱾€組件依次單獨拆解并有序存放至對應的回收區(qū)域,不會造成不同材料的混淆,相比較背景技術(shù)中提到的破碎或無序拆解電池模組的方式,大大降低了對價格較為昂貴的電芯A9的損傷,從而最大化地保存了電池模組的回收價值;[0042] (2)本實用新型一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,具有獨特結(jié)構(gòu)的長側(cè)殼拆卸設(shè)備,在長側(cè)殼的一側(cè)撕開一定程度后,使鍥形件沿長側(cè)殼被撕開的一側(cè)移動至長側(cè)殼的另一側(cè),使長側(cè)殼與電芯在鍥形件的作用下實現(xiàn)逐步分離,避免長側(cè)殼破碎粘接在電芯上,保證了長側(cè)殼的回收完整性;[0043] (3)本實用新型一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,通過對電芯進行除膠、打磨拋光和絕緣處理等后處理措施,能夠去除電芯表面的殘留涂膠、電芯極耳處的毛刺以及防止電芯出現(xiàn)短路問題,使得后續(xù)對電芯的回收利用更加方便。附圖說明[0044] 圖1為方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖;[0045] 圖2為拆卸線束后的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖;[0046] 圖3為拆卸長側(cè)殼后的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖;[0047] 圖4為拆解生產(chǎn)線的整體布置示意圖;[0048] 圖中:A1、上蓋;A2、線路接口;A3、電極連接片;A4、電極柱保護殼;A5、端殼;A6、長側(cè)殼;A7、匯流排;A8、塑料層;A9、電芯;A10、電芯極耳;[0049] 1、輸送單元;2、托盤;3、模組搬運設(shè)備;4、掃描裝置;5、定位夾緊裝置;6、上蓋拆卸設(shè)備;7、外接線路拆卸裝置;8、擺渡輸送輥道;9、匯流排分離裝置;10、內(nèi)部組件取料裝置;11、端殼切割機構(gòu);12、端殼夾取機構(gòu);13、長側(cè)殼拆卸裝置;14、電芯分掰設(shè)備;15、電芯檢測單元;16、電芯分選設(shè)備;17、除膠設(shè)備;18、拋光打磨設(shè)備;19、絕緣處理設(shè)備。

具體實施方式[0050] 下文對本實用新型的示例性實施例進行了詳細描述。盡管這些示例性實施例被充分詳細地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?,但應當理解可實現(xiàn)其他實施例且可在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型作各種改變。下文對本實用新型的實施例的更詳細的描述并不用于限制所要求的本實用新型的范圍,而僅僅為了進行舉例說明且不限制對本實用新型的特點和特征的描述,以提出執(zhí)行本實用新型的最佳方式,并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?。因此,本實用新型的范圍僅由所附權(quán)利要求來限定。[0051] 實施例1[0052] 一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,用于對新能源汽車退役或報廢的方形電池模組進行拆解,下面對其具體過程和工作原理進行詳細描述。[0053] 在對拆解方法進行具體敘述前,先對需要拆解的電池模組結(jié)構(gòu)進行描述,以便于對拆解方法的具體步驟過程進行了解。本實施例主要針對的是市場上類似于圖1所示結(jié)構(gòu)的方形電池模組。如圖1至圖3所示,方形電池模組包括位于其內(nèi)部的多個依次排列并側(cè)面粘貼在一起的單體電芯A9組成的電芯組,單體電芯A9的上下兩端具有電芯極耳A10,電芯極耳A10的端部通過激光焊接有匯流排A7,匯流排A7與電芯極耳A10之間通過塑料層A8隔開,塑料層A8為匯流排安裝座,其上方排放著電極連接片A3。同時,塑料層A8上裝有外接線路,外接線路采用電池模組內(nèi)常用的線束、排線和線板中的任意一種,本實施例為線束,各個單體電芯A9通過外接線路以及電極連接片連接在一起。[0054] 電芯組的兩個長側(cè)面均粘貼有長側(cè)殼A6,兩個端殼A5則分別安裝在電芯組的兩個短側(cè)面處,端殼A5的兩側(cè)分別與兩個長側(cè)殼A6焊接連接,共同形成電池模組的外殼,端殼A5上裝有電極柱保護殼A4。上蓋A1通過卡扣或螺釘?shù)瓤刹鹦恫考c塑料層A8或外殼固定連接并位于電芯組的上方,本實施例中上蓋A1與塑料層A8固定連接。上蓋A1的其中一端具有用于供外接線路的接頭伸出與外部設(shè)備連接的線路接口A2。[0055] 需要說明的是,本實施例的拆解生產(chǎn)線主要針對如圖1至圖3所示的方形電池模組,但同樣適用于存在相似結(jié)構(gòu)和組件的電池模組。[0056] 該生產(chǎn)線主要包括輸送單元1、拆卸單元、電芯檢測單元15和電芯后處理單元。其中,輸送單元1用于輸送電池模組至各個拆解設(shè)備的指定工位,拆卸單元用于拆卸電池模組的各個組件,電芯檢測單元15用于檢測分掰后的電芯A9的性能是否達標,電芯后處理單元則用于對拆解出來的電芯A9進行初步處理,使得后續(xù)對電芯的回收利用更加方便。[0057] 整個拆解生產(chǎn)線的各個設(shè)備按照對電池模組的拆解順序依次排列,設(shè)備之間通過輸送單元1實現(xiàn)電池模組的運輸,運輸時,一般通過托盤2承載電池模組,輸送單元1將承載有電池模組的托盤2依次運送至各個設(shè)備的指定工位,一些情況下,也可以不采用托盤2直接運輸電池模組。輸送單元1采用皮帶輸送機、輸送輥道、機械手或吊車等可以實現(xiàn)托盤移動的設(shè)備均可,本實施例中采用輸送輥道。[0058] 輸送單元1的開始端裝有模組搬運設(shè)備3,模組搬運設(shè)備3采用機械手配合夾爪或吸盤的方式,將電池模組抓取或吸附至輸送單元1上的托盤2。同時,輸送單元1的開始端還裝有掃描裝置,采用電子掃描識別方式,能夠?qū)﹄姵啬=M的尺寸、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)進行掃描并記錄。通過對電池模組進行掃描,一方面能夠及時發(fā)現(xiàn)處于異常狀態(tài)的電池模組,避免異常狀態(tài)的電池模組在后續(xù)拆解過程中造成安全事故,另一方面通過掃描電池模組的相關(guān)信息并記錄,能夠了解電池模組的材料回收率,從而對整個拆解過程進行精準掌握。掃描裝置3可以采用現(xiàn)有的激光掃描儀等,只要達到可以掃描出電池模組相關(guān)信息的效果即可。[0059] 拆卸單元包括上蓋拆卸設(shè)備6、內(nèi)部組件拆卸設(shè)備、外殼拆卸設(shè)備和電芯分掰設(shè)備14。

[0060] 其中,上蓋拆卸設(shè)備6包括上蓋分離裝置和上蓋取料裝置,上蓋分離裝置用于拆除電池模組與上蓋A1的連接部件,上蓋取料裝置用于取走上蓋A1。根據(jù)電池模組與上蓋A1的連接部件的不同,采用不同的上蓋分離裝置,上蓋取料裝置采用夾爪或吸盤均可,本實施例為吸盤,通過氣缸、絲杠或機械手等驅(qū)動部件能夠在橫向、縱向和高度方向上移動。[0061] 當連接部件為卡扣時,上蓋分離裝置采用切割組件,切割組件將上蓋A1與電池模組本體連接的卡扣破壞掉,使上蓋A1脫離電池模組本體,然后取料組件工作,將分離的上蓋A1取走放入對應回收區(qū)域,暴露出線束。將上蓋A1與電池模組連接的卡扣破壞掉,使上蓋A1脫離電池模組,然后通過取料組件將分離的上蓋A1取走放入對應回收區(qū)域。本實施例中,切割組件采用旋轉(zhuǎn)刀片,旋轉(zhuǎn)刀片通過氣缸、絲杠等驅(qū)動部件能夠在橫向、縱向和高度方向上移動,適應于不同規(guī)格尺寸的上蓋A1。[0062] 當連接部件為螺釘時,上蓋分離裝置采用機械手,通過機械手將螺釘擰出,使上蓋A1脫離電池模組,然后通過上蓋取料裝置將分離的上蓋A1取走放入對應回收區(qū)域。[0063] 內(nèi)部組件拆卸設(shè)備包括外接線路拆卸裝置7、匯流排分離裝置9和內(nèi)部組件取料裝置10。其中,外接線路拆卸裝置7包括夾緊組件和移動組件,夾緊組件采用夾鉗或夾手等類似結(jié)構(gòu),移動組件采用氣缸、推桿、機械手、絲杠螺母機構(gòu)或齒輪齒條等驅(qū)動裝置,能夠控制夾緊組件移動。本實施例中,外接線路采用線束,夾緊組件采用夾鉗,移動組件采用機械手。當夾鉗夾緊外接線路后,使夾鉗遠離電池模組本體扯斷外接線路,放入對應回收區(qū)域,拆卸掉外接線路后的電池模組如圖2所示。

[0064] 匯流排分離裝置9采用銑削或敲擊設(shè)備均可,考慮到敲擊的拆解效率較差且會對電芯A9造成一定損傷,本實施例采用銑削設(shè)備。銑削設(shè)備具備銑刀,其通過銑刀將匯流排A7與電芯極耳A10之間的激光焊縫銑掉,使電池模組上的電極連接片A3、匯流排A7和塑料層A8與電池模組本體分離。內(nèi)部組件取料裝置10的結(jié)構(gòu)與上蓋取料裝置的結(jié)構(gòu)類似,采用可以移動的夾爪或吸盤,通過夾爪或吸盤將電極連接片A3、匯流排A7和塑料層A8放入對應的回收區(qū)域。[0065] 本實施例中,銑削設(shè)備還裝有吸塵器等除塵裝置,能夠?qū)︺娤鳟a(chǎn)生的廢屑進行回收,銑刀通過氣缸、絲杠等驅(qū)動部件能夠在橫向、縱向和高度方向上移動。[0066] 值得一提的是,為了提高拆解效率,本實施例在輸送單元1的兩側(cè)分別設(shè)置一個銑削設(shè)備,每個銑削設(shè)備處分別具有一段輸送輥道,該段輸送輥道的兩端則分別設(shè)置一段擺渡輸送輥道8。擺渡輸送輥道8的下方具有延伸至主輸送輥道的導軌,其滑動安裝在導軌上,通過電機、齒輪齒條等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)擺渡輸送輥道在導軌上的移動。銑削前,位于銑削設(shè)備其中一端的擺渡輸送輥道8先移動至主輸送輥道處與主輸送輥道對接,待托盤2移動到擺渡輸送輥道8上后,該擺渡輸送輥道8再移動與銑削設(shè)備處的輸送輥道對接。銑削完成后,托盤2移動至另一端的擺渡輸送輥道8上,另一端的擺渡輸送輥道8再移動與另一端的主輸送輥道對接。兩組擺渡輸送輥道8交替工作,有效地提高了電池模組的拆解效率。[0067] 外殼拆卸設(shè)備包括端殼拆卸裝置和長側(cè)殼拆卸裝置13,端殼拆卸裝置用于分離端殼A5和長側(cè)殼A6并取走端殼A5,長側(cè)殼拆卸裝置用于將長側(cè)殼A6從電池模組上分離。[0068] 具體的,端殼拆卸裝置包括端殼切割機構(gòu)11和端殼夾取機構(gòu)12,端殼切割機構(gòu)11的結(jié)構(gòu)與上蓋分離裝置的結(jié)構(gòu)基本類似,也采用可移動旋轉(zhuǎn)刀片作為切割件,將端殼A5與長側(cè)殼A6之間的焊接部位切割開,然后通過端殼夾取機構(gòu)12將端殼A5和端殼A5上的電極柱保護殼A4抓取放入對應回收區(qū)域。[0069] 然而,由于電池模組直接放在托盤2上時不便于切割,因此端殼切割機構(gòu)11除采用旋轉(zhuǎn)刀片的切割組件外還裝有夾爪組件和升降組件,夾爪組件安裝在升降組件上,夾爪組件將電池模組夾緊,然后升降組件控制電池模組上升脫離托盤,此時,切割組件固定不動,升降組件控制電池模組移動完成切割。[0070] 切割完成后,輸送單元1工作將托盤2送至端殼夾取機構(gòu)12。端殼夾取機構(gòu)12包括升降組件和三組夾爪,升降組件能夠分別控制三組夾爪進行單獨升降,同時,三組夾爪能夠通過相應驅(qū)動部件實現(xiàn)在水平方向上的位移。其中一組夾爪夾住電池模組本體并通過升降組件將電池模組抬升到指定位置,然后另外兩組夾爪分別夾住端殼A5和位于端殼A5上的電極柱保護殼A4。接著,另外兩組夾爪不動,夾住電池模組本體的夾爪下降,使端殼A5和電極柱保護殼A4脫離電池模組本體。然后,另外兩組夾爪將端殼A5和電極柱保護殼A4放入對應回收區(qū)域,夾住電池模組本體的夾爪將電池模組放回至托盤。[0071] 長側(cè)殼拆卸裝置13包括夾取件和鍥形件,夾取件從長側(cè)殼A6的其中一側(cè)將長側(cè)殼A6從電池模組上撕開,鍥形件沿被撕開的縫隙移動至長側(cè)殼A6的另一側(cè),使長側(cè)殼A6與電池模組分離。本實施例中,夾取件采用夾爪,鍥形件采用氣缸或電動推桿等常見伸縮裝置實現(xiàn)推拉。之所以采用夾取件和鍥形件作為長側(cè)殼拆卸裝置,是因為如果采用直接從長側(cè)殼A6的一側(cè)整體將長側(cè)殼A6撕下的方式,由于長側(cè)殼A6與電芯A9粘貼較緊,在撕至長側(cè)殼A6另一側(cè)時,長側(cè)殼A6另一側(cè)會產(chǎn)生較大的變形和壓力,因此容易導致長側(cè)殼A6另一側(cè)的部位破碎,使得部分長側(cè)殼A6粘貼在電芯A9上,難以完整撕下,而這種結(jié)構(gòu)則能夠保證長側(cè)殼A6完整地從電芯組上分離,提高了電池模組的拆解效率。[0072] 電芯分掰設(shè)備14包括兩個分掰組件,分掰組件包括等間隔設(shè)置的多個頂推件和控制頂推件移動的推動裝置,分掰時,將多個電芯A9按順序編號,兩個分掰組件從相對的兩個方向分別夾緊單數(shù)編號電芯A9和雙數(shù)編號電芯A9并頂推,使多個電芯A9之間彼此分離。[0073] 電芯檢測單元15包括用于檢測電芯A9的性能的電芯檢測設(shè)備和用于控制電芯檢測設(shè)備移動的驅(qū)動設(shè)備,本實施例中,電芯檢測設(shè)備采用電芯測試探針,收集電芯A9的電壓和電阻等參數(shù),并與控制系統(tǒng)中設(shè)定的符合要求的電芯A9的性能參數(shù)值進行比對,留下符合要求的電芯進行回收和后續(xù)處理。[0074] 電芯分選機構(gòu)16包括移動組件和旋轉(zhuǎn)夾爪組件。其中,移動組件通過絲杠、氣缸等驅(qū)動裝置控制旋轉(zhuǎn)夾爪組件實現(xiàn)升降和水平方向上的移動,旋轉(zhuǎn)夾爪組件能夠沿自身的中心軸線進行自轉(zhuǎn)。當對電芯A9完成檢測后,旋轉(zhuǎn)夾爪組件將檢測出的不合格電芯A9取走,然后旋轉(zhuǎn)夾爪組件夾取一組電芯A9并使該組電芯A9沿自身的中心軸線轉(zhuǎn)動180°后放下,使該組電芯A9的電極方向與剩余電芯A9的電極方向相同,然后將剩余電芯A9夾回托盤2。此時剩余電芯A9均為檢測合格滿足回收要求的電芯且正負極方向一致,便于后續(xù)對電芯A9進行存放和處理。[0075] 后處理單元包括除膠設(shè)備17、拋光打磨設(shè)備18和絕緣處理設(shè)備19。其中,除膠設(shè)備17包括鏟刀、移動組件和收塵組件,鏟刀將電芯A9側(cè)面的涂膠鏟掉,移動組件為氣缸、電動推桿、機械手等控制鏟刀移動的驅(qū)動裝置,產(chǎn)生的廢膠通過類似于吸塵器等結(jié)構(gòu)的收塵組件進行收塵處理。拋光打磨設(shè)備18包括拋光打磨組件和移動組件,拋光打磨組件通過移動組件實現(xiàn)橫向、縱向和高度方向上的移動,然后通過其上的拋光帶對電芯極耳A10進行拋光打磨,去除電芯極耳A10處可能存在的毛刺。絕緣處理設(shè)備19采用膠帶機,用于對電芯極耳A10粘貼絕緣膠帶。

[0076] 需要注意的是,拆解生產(chǎn)線的各個拆卸設(shè)備處均設(shè)置有至少一個定位夾緊裝置5,從而在對電池模組進行拆解時能夠固定電池模組,順利完成拆解工作,同時,在對電池模組進行檢測和后處理工作時,如果需要固定電池模組位置,也需在相應設(shè)備的指定工位處設(shè)置定位夾緊裝置。本實施例中,定位夾緊裝置采用夾緊電池模組的夾爪或抵住電池模組的定位塊,夾爪或定位塊通過氣缸、電動推桿、機械手等驅(qū)動裝置控制進行移動。[0077] 本實施例針對電池模組的對應結(jié)構(gòu),設(shè)計了按照一定順序和方式對電池模組進行拆解的整體生產(chǎn)線。其先從上蓋A1進行拆解,對上蓋A1與電池模組的連接部件進行拆除,使得在取走上蓋A1時,不會對電池模組的其余組件造成損壞,同時電池模組的其余組件暴露出來,便于后續(xù)拆解。接著可以依據(jù)實際需求選擇性地拆除外殼或暴露出來的內(nèi)部組件,拆除外殼時,根據(jù)端殼A5和長側(cè)殼A6的不同連接方式,能夠快速高效地完成拆解,并保證外殼被拆卸下來時的完整性。拆除內(nèi)部組件時,通過先對匯流排A7與電芯極耳A10的連接部位進行破壞,使得匯流排A7與電芯A9分離,從而在取走匯流排A7以及匯流排A7與電芯A9之間的組件時,不會對電芯A9造成損傷,且各個內(nèi)部組件能夠完整地被拆卸下來,留下多個粘接在一起的電芯A9。[0078] 通過上述布置,針對電池模組的結(jié)構(gòu)特點,在保證高效快速的拆解工作的同時,能夠?qū)⒏鱾€組件依次單獨拆解并有序存放至對應的回收區(qū)域,不會造成不同材料的混淆。此外,由于該生產(chǎn)線的拆除設(shè)備在對電池模組的各個組件進行拆解前,均先對組件之間的連接部位進行拆除或破壞,因此有效降低了拆解時對各個組件造成的損傷,使得各個組件能夠盡可能完整地保存下來,有利于后續(xù)回收利用。尤其是,采用這種拆解生產(chǎn)線,相比較背景技術(shù)中提到的破碎或無序拆解電池模組的設(shè)備,大大降低了對價格較為昂貴的電芯A9的損傷,從而最大化地保存了電池模組的回收價值。[0079] 綜上所述,本實施例的一種廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線,根據(jù)方形電池模組的結(jié)構(gòu)特點,針對性地設(shè)計了獨特的拆解步驟,并依據(jù)拆解步驟設(shè)計了由多個設(shè)備組成的一整個拆解生產(chǎn)線,在將電池模組拆解為電芯的過程中,能夠?qū)﹄姵啬=M的各種組裝物料進行分門別類的梯次拆解回收,電芯在拆解過程中安全無損,有效地提高了電池模組的回收利用效率。[0080] 實施例2[0081] 該實施例的方形電池模組的拆解生產(chǎn)線的整體結(jié)構(gòu)和功能與實施例1基本類似,不同的是二者在部分設(shè)備之間對于電池模組的轉(zhuǎn)運裝置以及部分電池模組拆卸設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)有所不同,從而形成兩種可以實現(xiàn)的拆解生產(chǎn)線的布置結(jié)構(gòu),下面對兩個實施例的區(qū)別點進行詳細描述。[0082] 本實施例中,電池模組在輸送單元1與匯流排分離裝置9之間通過機械手直接進行夾取并轉(zhuǎn)運,相比較輥道運輸?shù)姆绞?,通過機械手夾取電池模組更加快速方便,但是存在機械手對于電池模組的夾取出現(xiàn)失誤導致電池模組掉落的情況。同時,電池模組在輸送單元1與電芯分掰設(shè)備14之間也通過機械手直接進行夾取。[0083] 本實施例中,電芯分掰設(shè)備包括分切平臺、安裝在分切平臺上方的龍門架、安裝在龍門架上的升降裝置和安裝在升降裝置下端的分切裝置,分切裝置為根據(jù)單體電芯A9寬度而等間隔設(shè)置在升降裝置下端的多個分切件。機械手將拆除長側(cè)殼A6后的電芯組夾取放置在分離平臺上,分離裝置下壓,將相鄰電芯A9的膠合面剪切開。[0084] 實施例3[0085] 一種廢舊電池模組的拆解工藝,采用實施例1或2的拆解生產(chǎn)線,能夠針對方形電池模組各個組件的連接結(jié)構(gòu),高效快速地完成對電池模組各個組件的拆解回收,提高拆解回收效率,其包括以下步驟:[0086] 一、拆卸上蓋A1[0087] 將電池模組輸送至上蓋拆卸設(shè)備,通過上蓋分離裝置拆除電池模組與上蓋A1的連接部件,上蓋取料裝置取走上蓋A1,暴露出電池模組的內(nèi)部組件。該步驟中,依據(jù)實施例1中的描述,根據(jù)電池模組與上蓋A1的連接部件的不同,采用不同方式對上蓋進行拆除。[0088] 二、拆卸內(nèi)部組件[0089] 將暴露出內(nèi)部組件的電池模組送至內(nèi)部組件拆卸設(shè)備,首先通過外接線路拆卸裝置7拆除外接線路,接著通過匯流排分離裝置9破壞匯流排A7與電芯極耳A10的連接部位,然后通過內(nèi)部組件取料裝置10取出電極連接片A3、匯流排A7和塑料層A8。[0090] 三、拆卸外殼[0091] 內(nèi)部組件拆除后,輸送單元將電池模組送至外殼拆卸設(shè)備,外殼拆卸設(shè)備拆除并取走電芯組外側(cè)的殼體,使電芯組漏出。該步驟和步驟二的先后順序不固定,可以相互調(diào)換,其余拆解步驟的順序則并不影響。[0092] 具體的,將電池模組送至端殼切割機構(gòu)11的指定工位,端殼切割機構(gòu)11將端殼A5與長側(cè)殼A6之間的焊接部位切割開,然后通過端殼夾取機構(gòu)12將端殼A5和端殼A5上的電極柱保護殼A4抓取放入對應回收區(qū)域。[0093] 接著,長側(cè)殼夾取件夾住長側(cè)殼A6的邊部,將其從電池模組本體上撕開一定距離,鍥形件沿被撕開位置深入長側(cè)殼A6與電池模組本體之間,使長側(cè)殼A6脫離電池模組本體,然后長側(cè)殼夾取件將長側(cè)殼A6放入對應回收區(qū)域。[0094] 四、分掰電芯A9[0095] 通過電芯分掰設(shè)備14分離多個單體電芯A9,然后對單體電芯A9進行回收,電芯分掰設(shè)備14采用實施例1或2中的均可,根據(jù)實際情況選擇。[0096] 五、檢測電芯A9[0097] 通過電芯檢測單元15測量分掰后的電芯A9性能參數(shù),與設(shè)定的合格電芯參數(shù)值進行比對,然后通過電芯分選機構(gòu)取走性能參數(shù)不滿足設(shè)定值的電芯A9。[0098] 六、電芯A9后處理[0099] 通過鏟膠設(shè)備對步驟五留下的電芯A9進行除膠,通過拋光打磨設(shè)備對電芯極耳A10進行打磨拋光,然后通過膠帶粘貼設(shè)備對電芯極耳A10粘貼絕緣膠帶。



聲明:
“廢舊電池模組的拆解生產(chǎn)線” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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