[发明专利]一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置

说明书

本发明涉及一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，包括：1.上料装置，2.可控放电装置，3.端盖切割装置，4.局部气氛保护装置，5.壳体切割装置，6.取芯装置。本发明设备结构清晰，拆解效率高，拆解过程安全可控。应用于废旧硬壳锂离子动力电池回收领域。

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池回收处理领域，特别涉及一种废旧硬壳锂离子动力电池切割方法和与之相适应的自动分离设备。

背景技术

废旧硬壳锂离子动力电池具有比能量大、循环寿命长以及安全性能优异等特点，现已在电动汽车、电动列车、电动自行车以及高尔夫球车等电动交通工具领域得到广泛应用，因此也被称为动力电池。动力电池在使用过程中，由于内外因素的影响会出现容量下降的现象。随着电动新能源汽车的快速发展，动力电池的用量逐年上升，随之而产生的废旧电池也在逐年上升。

目前，第一批电动汽车中的动力电池已经开始出现报废现象。预计到2020年，我国电动车动力电池报废量将达到12万吨至17万吨。

现阶段，我国动力电池回收行业仍处于起步时期，电池自动拆解设备虽已有研究，但由于动力电池型号各异，自动拆解设备的适应性不高，因此并未在实际生产中得到大规模应用。专利CN103928727A（申请号201410164190.0）公布了一种动力电池拆解设备与方法，采用电池两端切割，芯包顶出方式实现自动分离。该专利主要针对动力电池自动拆解，但对电池形状要求严格不适应大规模工业生产。同时金属外壳在切割过程中产生毛刺，芯包在顶出过程中可能不顺畅或被划伤。专利CN204029951U（申请号201420475176.8）公布了一种废旧动力电池的全自动拆解设备，采用端盖切割，芯包夹出的方式实现自动分离。该方法由于只对端盖一端进行切割，在芯包夹取时必须由辅助设备将壳体撑开。壳体撑开一方面增加了设备的复杂程度与成本，另一方面在壳体撑开过程中变形的铝壳极有可能卡住芯包，影响夹取效果并且不利于工业生产。

电池电芯位于电池组塑料壳体内部，一端设有电极端盖。拆解动力电池时，需要将硬质壳体切开，再从切口处将电池芯包取出。废旧动力电池仍具有一定能量，并且其内部有电解液等可燃成分。拆解时，切割位置产生的高温会导致局部温度达到电池中某些材料的着火点，若此时材料接触空气便会产生起火现象。同时，局部的高温使电池中的不良反应加剧，其有害产物在空气作用下会加剧火情。

发明内容

为克服现有自动拆解装置存在的问题，本发明的目的是：采用对废旧电池可控放电、气体保护下的方式切割，该装置既提高了电池拆解效率，也杜绝拆解过程中的起火现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

如图1，一种废旧硬壳锂离子动力电池可控放电安全自动拆解装置，其特征在于，包括：1.上料装置，2.可控放电装置，3.端盖切割装置，4.局部惰性气氛保护装置，5.壳体切割装 置，6.取芯装置。上料装置、可控放电装置、端盖切割装置、壳体切割装置、取芯装置依次相连，切割装置中的机械臂抓取电池完成切割，端盖集料箱位于端盖切割刀片下方，电芯集料箱位于取芯装置夹头下方，外壳集料箱与取芯装置末端导轨相连。上料装置中电池由上料传送皮带输送至电池调向工位，经过位置调整以及电压测量后分别被输送至切割装置和可控放电装置。进入切割装置的电池由机械臂夹紧并沿导轨完成切割工作，进入可控放电装置电池经过放电处理后再被输送进切割装置。切割完成的电池由机械臂输送至取芯起始位置，然后由取芯装置完成取芯分离。