[发明专利]一种废旧圆柱锂电池预处理装置及预处理方法

说明书

本发明公开了一种废旧圆柱锂电池预处理装置及预处理方法，属于废旧锂电池回收利用技术领域。本发明废旧圆柱锂电池预处理装置包括：自动分选装置、传送机构、电量监测执行器、无损检测系统、柔性夹爪机构、自动切割机构、自动分离机构、回收集尘系统和控制系统。其中自动分选装置、传送机构、柔性夹爪机构、自动切割机构、自动分离机构和回收集尘系统依次相连，电量监测执行器、无损检测系统均设置于传送机构上方，控制系统实现对上述各部件的信息接收及指令发送。本发明废旧圆柱锂电池预处理装置结构简单，自动化程度高、操作便捷、拆解效率高，具有绿色化、智能化、柔性化的特点。

技术领域

本发明涉及废旧锂电池回收利用领域，更具体地，涉及一种废旧圆柱锂电池的预处理装置和处理方法。

背景技术

在能源电池行业，锂离子二次电池技术不断发展，锂离子电池广泛应用于我们的生产生活。其中圆柱锂电池具有能量密度高、安全性好、一致性好等优点，笔记本电脑、数码相机、照明灯具、玩具产品、电动工具、新能源汽车等产品大量使用圆柱锂电池。

随着经济社会的发展，电子产品更新速率越来越快。以新能源汽车为例，从2009年开始推广至今，在国家的大力支持下，近几年新能源汽车爆发式增长，据中国汽车工业协会数据统计，2016年中国新能源汽车销量达50.7万。动力电池的使用年限一般是5～8年，从2018年开始，我国动力电池将进入大规模的报废期。具有代表性的美国特斯拉电动汽车、比亚迪电动车、江淮汽车、云渡等使用圆柱锂电池作为汽车供电系统的基本单元。新能源汽车销量大幅增长，产生大量废旧锂电池。

目前，我国关于废旧锂电池的回收仍然处于起步阶段，体系很不完善。圆柱锂电池中的六氟磷酸锂、有机溶剂、钴镍等重金属物质，若在回收利用或填埋、焚烧等处置过程中进入环境，会对环境造成严重污染，威胁人类身体健康。废旧圆柱锂电池主要依靠人工进行预处理，破碎后使用火法或湿法等措施回收正极流体上的Li、Co、Ni和Mn等有价金属元素。圆柱锂电池主要由正极、负极、电芯、外壳等部分组成，电芯位于电池外壳内部，若想回收其中的有价金属，必须进行拆解预处理。废旧圆柱锂电池人工拆解过程中存在电解液腐蚀人手或吸入有害气体、拆解过程中可能发生爆炸、效率低等问题，因此需要智能拆解预处理设备，减少拆解对环境的二次伤害，尽可能消除各种安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种废旧圆柱锂电池预处理装置，集自动分选、电池输送、余电释放、无损检测、精准切割、自动分离和回收集尘于一体，实现高效自动拆解。

为了实现上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种废旧圆柱锂电池拆解预处理装置，包括自动分选装置、传送机构、电量监测执行器、无损检测系统、柔性夹爪机构、多工位操作台、自动切割机构、自动分离机构、回收集尘系统和控制系统。所述自动分选装置将人工摆放的电池批量抓取，并按顺序放置于所述传送机构上；所述传送机构实现电池有序统一上料；所述电量监测执行器能够实现回收电池的放电；所述无损检测系统用于检测圆柱锂电池的外形变化，判断出电池正负极的方向，检测电池尺寸参数并存储；所述柔性夹爪机构将电池从传送带放置于所述多工位操作台，电池切割、电池外壳与电芯的分离均在多工位操作台上进行；自动切割机构实现电池正负极的精准切割；自动分离机构实现电池外壳与电芯的分离；回收集尘系统完成正负极头及废料残渣回收、外壳储藏、电芯回收、污染性气体绿色处理。按照电池拆解预处理工序，所述自动分选装置、传送机构、柔性夹爪机构、多工位操作台、自动切割机构、自动分离机构、回收集尘系统依次相连，电量监测执行器和无损检测系统架设于传送机构上方，传送带位于传送机构的末端，异形电池回收箱与传送带相接，废料回收箱、电芯回收箱、外壳回收箱分别与自动分离机构相接，废气处理装置与自动分离机构上方的排放口相连，控制系统与上述除回收箱以外的所有部件相接。