(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.07.16
C N 103928727
A (21)申请号 201410164190.0
(22)申请日 2014.04.22
H01M 10/54(2006.01)
(71)申请人广东邦普循环科技有限公司
地址528244 广东省佛山市南海区里水上沙
涌工业区
申请人湖南邦普循环科技有限公司
(72)发明人陈炯文 孔伟浩 陈进
限公司 44245
代理人梁莹
黄磊
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种动力电池拆解设备，其特征
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。本发明还涉及一种动力电池拆解方法。本
发明具有结构简单，操作方便，自动化程度高，拆
解效率高的优点，属于车用动力电池回收处理领
域。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书6页 附图6页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图6页(10)申请公布号CN 103928727 A
1.一种动力电池拆解设备，其特征在于：包括：
-上料用的储料输送机，
-使动力电池有序排列的调整输送机，
-通过摄像头识别动力电池的型号尺寸及电极头方向的影像系统，
-将动力电池调整至正确切割方向的自动调整送料机构，
-输送动力电池的切割进料机构，
-将动力电池的电极头切割的自动切割机构，
-将动力电池的电芯从动力电池的电池外壳顶出的自动分离机构，
-出料输送机；
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。
2.按照权利要求1所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述调整输送机包括：
-输送动力电池的输送带，
-架设在输送带上的将动力电池推平的推倒装置，
-架设在输送带上的、引导动力电池在输送带上位置的导向块，
-从输送带的侧向压住动力电池的拍平装置。
3.按照权利要求1所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述自动调整送料机构包括：
-将动力电池在水平面上转动的转动调整机构，
-将动力电池在自动调整送料机构的进料口、转动调整机构和自动调整送料机构的出料口之间移动的取料装置。
4.按照权利要求3所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述取料装置有两组，两组取料装置同步运动；当第一组取料装置位于自动调整送料机构的进料口时，第二组取料装置位于转动调整机构处；当第一组取料装置位于转动调整机构时，第二组取料装置位于自动调整送料机构的出料口处。
5.按照权利要求3所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述转动调整机构包括做0、90、180或270度转动的转盘，动力电池置于转盘上。
6.按照权利要求1所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述切割进料机构包括：
-在动力电池的上端面打孔的打孔装置，
-打孔时将动力电池压紧的定位气缸，
-将动力电池沿着切割进料机构的进料方向送料的第一拨料装置，
-垂直于第一拨料装置送料、将动力电池推入自动切割机构的第二拨料装置，
-位于切割进料机构的两个出料口之间、将动力电池从自动切割机构移到自动分离机构的旋转机械手。
7.按照权利要求1所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述自动切割机构包括：
-支撑并调整电池位置的移动平台，
-将动力电池夹紧在移动平台上的夹紧气缸，
-将动力电池朝自动切割机构的进料方向反向推出的推出气缸，
-位于移动平台上方的切割装置，
-位于移动平台下方的切割废料输送带，
-位于切割废料输送带下方的废液收集斗；
所述移动平台上设有供切割下的电极头通过的下料口。
8.按照权利要求1所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述自动分离机构包括：
-将动力电池从自动分离机构的进料口输送至顶出位置的第三拨料装置，
-将动力电池的电池外壳在顶出位置压紧的压紧装置，
-
将电芯从电池外壳顶出的顶芯装置。
9.按照权利要求8所述的一种动力电池拆解设备，其特征在于：所述自动分离机构设有电芯出料口、电池外壳出料口、电芯落料滑槽和电池外壳落料滑槽；电芯落料滑槽位于电芯出料口的下方，电池外壳落料滑槽位于电池外壳出料口的下方；出料输送机有两台，分别是第一出料输送机和第二出料输送机；第一出料输送机的一端与电池外壳落料滑槽相接，另一端设有储料箱；第二出料输送机的一端与电芯落料滑槽相接，另一端也设有储料箱。
10.一种动力电池拆解方法，其特征在于：使用权利要求1至9中任一项所述的一种动力电池拆解设备，包括如下步骤：动力电池由储料输送机上料，经调整输送机的推倒、导向、拍平后有序进入自动调整送料机构；在自动调整送料机构的进料口处由影像系统获取动力电池的型号尺寸和摆放方向的图像，切割机将会根据动力电池的型号尺寸调整到最佳切割位置，同时自动调整送料机构根据该图像将动力电池旋转至正确的切割方向，再将动力电池送至切割进料机构；切割进料机构将动力电池送入自动切割机构进行两端电极头的切割，切割进料机构将切割后的动力电池送入自动分离机构；在自动分离机构中，电池外壳被压紧，电芯从电池外壳内顶出；电芯和电池外壳分别落料，由出料输送机输出。
一种动力电池拆解设备和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及车用动力电池回收处理领域，特别涉及一种集电极头的切割和电芯的顶出于一体的动力电池拆解设备和方法。
背景技术
[0002] 当今，全球的石油储量仅能供人类使用40年左右，全球石油危机日益严重，且随着科技的迅猛发展和环保意识的日益增强，国内新能源动力电池产业发展势头强劲。动力电池之所以成为当今世界的研究热点，主要由于私家汽车大量增加，环境污染日益加剧；同时石油匮乏，迫使世界各国寻新能源，发展新能源交通工具，因此，动力电池和电动交通工具的发展被放在更加重要的位置。
[0003] 自2000年以来就依托国家“十五”、“863”计划电动车重大专项，对各类型的电动汽车展开多角度研发，为以后新能源汽车进一步发展奠定了较为完善的技术路径和体系。随着技术的成熟，电动汽车会得到广泛的应用，在未来的时间里，动力电池将会进入批量报废阶段。因此，需要快速提高动力电池的拆解回收效率来适应科学技术的发展。
[0004] 目前，我国已经形成了珠江三角洲、长江三角洲以及京津地区三大动力电池产业集，并形成了一批具有较强研发和生产能力的动力电池企业。这些企业生产的产品已能够满足我国现有车辆的使用要求，但是，关键原材料仍依赖进口。
[0005] 预计到2015年，国内动力电池累计报废重约在2万—4万吨左右。而到2020年前后，我国仅纯电动(含插电式)乘用车何混合动力乘用车动力电池的累计报废量将会达到12万—17万吨的规模。
[0006] 动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，可配置电动自行车、电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池；，单个动力电池体积比一般的手机电池、数码相机电池等小型充电电池的体积大，失效后其余能电压和电量仍然很高，因而动力电池拆解存在很大的危险性，容易发生起火或爆炸。
[0007] 目前我国车用动力电池尚未出现大规模报废的情况，因此尚未建立专业车用动力电池回收利用体系。目前国内的动力电池的型号和品种繁多，对于拆解设备的适应性要求不断提高，导致其拆解方法稀少及回收设备效率偏低。
[0008] 动力电池的电芯位于电池外壳内，电池外壳的两端设有电极头，通过电极头将动力电池接入外部电路。拆解动力电池，需要将动力电池带有电极头的两端切割，再从其中一端将电芯从电池外壳取出。然而现有技术中，只存在电池端部自动切割的设备，将电芯取出的工序依然需要手工进行。因此，存在如下缺点：1.整个拆解过程不是连续的生产过程，效率低下。2.手工拆解过程中，操作者可能接触到电池废液，危害健康。3.废旧电池仍有爆炸的可能，人工操作具有安全隐患。
发明内容
[0009] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种自动化程度高的动
力电池拆解设备和方法，集自动上料、排列、摆放、电极头切割、电芯顶出、出料功能于一体。[0010] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0011] 一种动力电池拆解设备，其特征在于：包括：1.上料用的储料输送机，2.使动力电池有序排列的调整输送机，3.通过摄像头识别动力电池的型号尺寸及电极头方向的影像系统，4.将动力电池调整至正确切割方向的自动调整送料机构，5.输送动力电池的切割进料机构，6.将动力电池的电极头切割的自动切割机构，7.将动力电池的电芯从动力电池的电池外壳顶出的自动分离机构，8.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。采用这种结构后，储料输送机能将成批置于其上的动力电池大批量上料；调整输送机能实现动力电池的有序上料，即动力电池的长度方向与调整输送机的出料方向平行或垂直；影像系统能根据摄像头拍摄到的动力电池俯视的图像，识别出动力电池的型号尺寸及电极头的位置，切割机将根据将根据其型号尺寸调整到最佳切割位置，同时控制自动调整送料机构将电极头在水平面上旋转至正确的方向，为电极头的切割做准备；切割进料机构将动力电池以正确的方向送入自动切割机构，并将切割后的动力电池送入自动分离机构；自动切割机构可自动切割动力电池两端的电极头；自动分离机构可将电池外壳夹持，并通过顶芯装置将电芯从电池外壳中顶出；出料输送机将拆解后的物料自动出料。
[0012] 调整输送机包括：1.输送动力电池的输送带，2.架设在输送带上的将动力电池推平的推倒装置，3.架设在输送带上的、引导动力电池在输送带上位置的导向块，4.从输送带的侧向压住动力电池的拍平装置。采用这种结构后，调整输送机构在送料的过程中实现推倒、导向和拍平的功能，有序出料，即动力电池的方向有序，为其长度方向与出料方向平行或垂直；出料间隔有序。
[0013] 自动调整送料机构包括：1.将动力电池在水平面上转动的转动调整机构，2.将动力电池在自动调整送料机构的进料口、转动调整机构和自动调整送料机构的出料口之间移动的取料装置。采用这种结构后，取料装置将动力电池在进料口、转动调整机构和出料口之间平移。
[0014] 取料装置有两组，两组取料装置同步运动；当第一组取料装置位于自动调整送料机构的进料口时，第二组取料装置位于转动调整机构处；当第一组取料装置位于转动调整机构时，第二组取料装置位于自动调整送料机构的出料口处。采用这种结构后，即两组取料装置联动，有效提高调整动力电池方向的效率。
[0015] 转动调整机构包括做0、90、180或270度转动的转盘，动力电池置于转盘上。采用这种结构后，即可将动力电池旋转至合适的角度，为电极头的切割做准备。
[0016] 切割进料机构包括：1.在动力电池的上端面打孔的打孔装置，2.打孔时将动力电池压紧的定位气缸，3.将动力电池沿着切割进料机构的进料方向送料的第一拨料装置，4.垂直于第一拨料装置送料、将
动力电池推入自动切割机构的第二拨料装置，5.位于切割进料机构的两个出料口之间、将动力电池从自动切割机构移到自动分离机构的旋转机械手。采用这种结构后，打孔装置用于动力电池的打孔排气，防止动力电池短路引起的爆炸。动力电池依次经第一拨料装置和第二拨料装置送至自动切割机构，旋转机械手将切割后的
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