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一种碳酸锂电池用逆向式回收再生方法与流程

2022-03-04 23:12:58 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及废蓄电池有用部件的再生领域,具体涉及废弃锂电池中的 各组成部分的回收分类领域,特别涉及一种碳酸锂电池用逆向式回收再生 方法。


背景技术:

2.废弃电池随意抛弃会对环境造成污染,同时废弃电池中还含有锌壳、 电池底铁、铜帽、石墨棒、电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物等等可回 收再利用的物质,故而对废弃电池进行回收再利用是当下的发展趋势,目 前电池回收再利用,一般是将废电池砸碎或磨碎后,通过一系列技术手段 进行有用物质回收,较为粗暴,没有对废电池内的各组成部分进行分拣, 回收再利用的效率以及利用率都较低,因此,本发明提出了一种碳酸锂电 池用逆向式回收再生方法。


技术实现要素:

3.为解决上述背景中提出的,现有废电池的回收再利用,没有对废电池 内的各组成部分进行分拣,回收再利用的效率以及利用率都较低的问题, 本发明提供了一种碳酸锂电池用逆向式回收再生方法。
4.为实现上述技术目的,本发明所采用的技术方案如下。
5.一种碳酸锂电池用逆向式回收再生方法,其步骤在于:
6.s1:锂电池以正极端朝下的方式投入至引导机构中,引导机构引导锂 电池以正极端朝下的竖直状态掉落至输送机构中,输送机构牵引锂电池移 动至牵引机构的正上方,牵引机构顶升锂电池使其上升至壳分离装置中的 夹持机构的夹持区内;
7.s2:夹持机构运行对锂电池进行夹持;
8.s3:切割机构中的上切割构件与侧切割构件同时运行,上切割构件对 锂电池的电池外壳封闭端进行切割,侧切割构件对锂电池的电池外壳外圆 面进行切割,并且两者形成的切割痕迹连通;
9.s4:剥壳机构运行对切割后的电池外壳进行剥壳处理,使电池外壳一 分两半后向下掉落至输出机构上,并被输出机构引导排出;
10.s5:牵引机构牵引锂电池的正极端与电芯移动至芯分离装置所在位置 处;
11.s6:芯分离机构中的平铺构件运行将电芯由螺旋缠绕拉平为平面结构, 拉平后的电芯被引导进入至芯分离机构中的压平构件内,被压平构件压平 输出至引导架的引导区c内并被其引导输出,同时正极端掉落至引导架的 引导区a内并被其引导输出,电芯被拉平的过程中,产生的碎屑掉落至引 导架的引导区b内并被其引导输出。
12.本发明与现有技术相比,有益效果在于:
13.1、本方案通过壳分离装置与芯分离装置的配合,完成对废弃锂电池 的电池外壳、正极端、电芯的分类拆解,整个过程全自动化,拆解后的锂 电池各组成部分回收再利用的效率以及利用率都能够得到明显提升;
14.2、本方案将电池外壳一分两半,没有对电池外壳产生较大的破坏, 电池外壳的回收再利用更加方便;
15.3、本方案通过芯分离装置将电芯由螺旋缠绕拉平为平面结构,该过 程中,正极端会与电芯脱离粘贴并且产生碎屑,拉平后的电芯、正极端、 碎屑分别被芯分离装置引导排出,碎屑不会混杂在电芯或正极端中而影响 电芯或正极端的回收再利用,不会暴露污染外界环境;
16.4、本方案中,分类拆解后的电池外壳、正极端、电芯均被有序引导 输出,没有混杂其它物质,无需进行过滤,回收再利用的过程不受影响。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图;
18.图2为本发明的结构示意图;
19.图3为本发明送料装置的结构示意图;
20.图4为本发明输出机构的结构示意图;
21.图5为本发明牵引机构的结构示意图;
22.图6为本发明引导机构的结构示意图;
23.图7为本发明输送机构的结构示意图;
24.图8为本发明壳分离装置的结构示意图;
25.图9为本发明切割机构的结构示意图;
26.图10为本发明上切割构件的结构示意图;
27.图11为本发明侧切割构件的结构示意图;
28.图12为本发明侧切割构件的局部结构示意图;
29.图13为本发明夹持机构的结构示意图;
30.图14为本发明夹持机构的部分结构示意图;
31.图15为本发明夹持部件的结构示意图;
32.图16为本发明剥壳机构的结构示意图;
33.图17为本发明芯分离装置的结构示意图;
34.图18为本发明引导架的结构示意图;
35.图19为本发明芯分离机构的结构示意图;
36.图20为本发明平铺构件的结构示意图;
37.图21为本发明压平构件的结构示意图;
38.图22为本发明锂电池的结构示意图。
39.附图中的标号为: 100、机架;200、送料装置;210、引导机构;211、引导斗;212、 引导管;220、输送机构;221、转辊;222、输送带;223、连接架;224、 半圆槽;225、输送电机;226、动力传递件a;230、牵引机构;231、固 定架;232、驱动电机;233、活动架;234、齿轮轴;235、主动锥齿轮; 236、从动锥齿轮;237、直线丝杆步进电机a;240、输出机构;241、输 出件;242、输出电机;243、引导台;300、壳分离装置;400、芯分离装 置;410、引导架;411、引导区a;412、引导区b;413、引导区c;414、 承托架;420、芯分离机构;4210、平铺构件;4211、平铺电机;4212、 平铺辊;4213、弧板;4220、压平构件;4221、下运输件;4222、动力传 递件c;
4223、竖直杆;4224、运输架;4225、压平弹簧;4226、上运输 件;4227、运输电机;4228、动力传递件d;500、顶架;501、导向柱; 600、夹持机构;601、导向支架;602、夹持架;603、夹持丝杆;604、 夹持电机;605、滑杆;606、夹块;607、行程弹簧;700、切割机构;710、 上切割构件;7110、支撑架;7120、行进组件a;7121、行进电机a;7122、 动力传递件b;7123、行进丝杆a;7124、行进架a;7130、对刀组件a; 7131、直线丝杆步进电机b;7132、刀架a;7140、切割刀组a;720、侧 切割构件;7210、行进组件b;7211、行进电机b;7212、行进丝杆b; 7213、行进架b;7220、对刀组件b;7221、对刀电机;7222、从动直齿 条;7223、主动直齿轮;7224、刀架b;7230、切割刀组b;800、剥壳机 构;801、导杆;802、剥壳丝杆;803、剥壳电机;804、剥壳架;805、 剥壳刀。
具体实施方式
40.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功 效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、 特征及其功效,详细说明如后。
41.如图22所示,锂电池,一般包括电池外壳、电芯、设置在电池外壳 封闭端的负极端、嵌在电池外壳开口端的正极端,正极端与电芯之间粘贴, 电芯包括隔膜、电解液等等,隔膜一般是一层层的螺旋有序缠绕。
42.一种碳酸锂电池用逆向式回收再生方法,其步骤在于:
43.s1:锂电池以正极端朝下的方式投入至引导机构210中,引导机构 210引导锂电池以正极端朝下的竖直状态掉落至输送机构220中,输送机 构220牵引锂电池移动至牵引机构230的正上方,牵引机构230顶升锂电 池使其上升至壳分离装置300中的夹持机构600的夹持区内;
44.s2:夹持机构600运行对锂电池进行夹持;
45.s3:切割机构700中的上切割构件710与侧切割构件720同时运行, 上切割构件710对锂电池的电池外壳封闭端进行切割,侧切割构件720对 锂电池的电池外壳外圆面进行切割,并且两者形成的切割痕迹连通;
46.s4:剥壳机构800运行对切割后的电池外壳进行剥壳处理,使电池外 壳一分两半后向下掉落至输出机构240上,并被输出机构240引导排出;
47.s5:牵引机构230牵引锂电池的正极端与电芯移动至芯分离装置400 所在位置处;
48.s6:芯分离机构420中的平铺构件4210运行将电芯由螺旋缠绕拉平 为平面结构,拉平后的电芯被引导进入至压平构件4220中,被压平构件 4220压平输出至引导架410的引导区c413内并被其引导输出,同时正极 端掉落至引导架410的引导区a411内并被其引导输出,电芯被拉平的过 程中,产生的碎屑掉落至引导架410的引导区b412内并被其引导输出。
49.如图1-2所示,一种全逆向式低损耗碳酸锂电池回收再生设备,包括 机架100,机架100上安装有送料装置200、壳分离装置300、芯分离装 置400,送料装置200用于牵引锂电池在壳分离装置300与芯分离装置400 之间进行移动,壳分离装置300用于对锂电池进行剥壳处理,芯分离装置 400用于对锂电池的电芯进行拉平输出。
50.工作时,将电量使用完的锂电池投放至送料装置200中,接着,送料 装置200运行牵引锂电池移动至壳分离装置300中,通过壳分离装置300 对电池外壳的封闭端以及电池
外壳的外圆面进行切割,并对切割后的电池 外壳进行剥壳处理,进而使电池外壳一分两半后向下掉落并被送料装置 200引导输出,接着,送料装置200运行牵引正极端与电芯移动至芯分离 装置400中,通过芯分离装置400将电芯由螺旋缠绕拉平为平面结构,该 过程中,正极端会与电芯脱离粘贴并且产生碎屑,拉平后的电芯、正极端、 碎屑分别被芯分离装置400引导排出,至此,锂电池的各组成部分依次被 分类拆解完毕,整个过程全自动化,拆解后的锂电池各组成部分回收再利 用的效率以及利用率都能够得到明显提升。
51.如图3所示,送料装置200包括引导机构210、输送机构220、牵引 机构230、输出机构240,其中,引导机构210接收锂电池并引导锂电池 以正极端朝下的竖直状态掉落至输送机构220中,接着,输送机构220牵 引锂电池移动至牵引机构230的正上方,接着,牵引机构230顶升锂电池 使其上升至壳分离装置300内,接着,壳分离装置300对锂电池进行剥壳 处理,剥壳处理产生的电池外壳掉落至输出机构240上并被其引导排出, 接着,牵引机构230牵引正极端与电芯移动至芯分离装置400中。
52.如图6所示,引导机构210包括引导件,引导件包括竖直安装在机架 100上的引导斗211,引导斗211呈上下两端开口的直角梯形壳体结构, 引导斗211的宽度大于锂电池的直径并小于锂电池的轴长,引导斗211的 水平横截面积沿竖直方向由下至上递增,引导斗211的下开口端竖直延伸 有引导管212。
53.引导件沿水平方向阵列设置有若干组。
54.引导机构210的工作过程,具体表现为:
55.锂电池以正极端朝下的方式投入至引导斗211内,在引导斗211的斜 面内壁的引导下,锂电池进入引导管212内且此时锂电池呈竖直布置且正 极端朝下。
56.如图1、3、7所示,输送机构220位于引导机构210的下方,输送机 构220包括输送构件,输送构件包括竖直安装在机架100上的转辊221, 转辊221设置有两个且两个转辊221之间设置有输送带222,输送带222 的外表面设置有连接架223,连接架223上设置有贯穿其高度的半圆槽224, 半圆槽224沿输送带222的延伸方向阵列设置有若干组。
57.输送构件的输送方向平行于引导件的阵列方向。
58.输送构件设置有两组,两组输送构件中,相互靠近的半圆槽224的槽 口相互接触并形成一个完整圆柱孔结构的输送区,引导件中的引导管212 与输送区同轴布置。
59.机架100上安装有输送电机225,输送电机225的输出端与两组输送 构件的输入端之间设置有用于实现动力传递的动力传递件a226,具体的, 输送电机225竖直布置,动力传递件a226为三组直齿轮组成的直齿轮组 结构。
60.机架100上还水平安装有承托板,承托板的上端面与输送带222的底 部接触,承托板上开设有避让孔a,多组输送区中靠近输送构件出料端的 输送区与避让孔a同轴布置。
61.输送机构220的工作过程,具体表现为:
62.引导管212内的锂电池在重力作用下,向下掉落至输送区内,输送电 机225开启通过动力传递件a226驱使两组输送构件运行,并且两组输送 构件中的转辊221转向相反,进而牵引位于输送区内的锂电池朝向牵引机 构230移动,当锂电池移动至位于避让孔a正上方时,输送电机225停止 运行,此时,牵引机构230开始运行,穿过避让孔a对锂电池进行顶升。
63.如图4-5所示,牵引机构230位于输送构件的下方,牵引机构230包 括固定安装在
机架100上的固定架231,固定架231上水平安装有呈同轴 布置的两组驱动电机232且两组驱动电机232的输出端呈相向布置,两组 驱动电机232之间设置有活动架233,活动架233上安装有初始状态与避 让孔a同轴布置的齿轮轴234。
64.齿轮轴234的外部同轴套设有从动锥齿轮236,两组驱动电机232的 输出端均同轴套设有与从动锥齿轮236啮合的主动锥齿轮235。
65.齿轮轴234上同轴安装有直线丝杆步进电机a237且齿轮轴234上开 设有用于避让直线丝杆步进电机a237输出端直线移动的避让孔b,直线 丝杆步进电机a237为现有技术,其输出运动是纯直线运动,即直线丝杆 步进电机a237的输出轴只沿自身轴向发生位移,此处不再对其具体结构 作详细的赘述,直线丝杆步进电机a237的输出端设置有电磁铁。
66.牵引机构230的工作过程,具体表现为:
67.当锂电池移动至位于避让孔a正上方时,输送电机225停止运行,此 时,直线丝杆步进电机a237运行,其输出端依次穿过避让孔b、a后顶升 锂电池,使锂电池位于壳分离装置300中,该过程中,电磁铁通电吸附正 极端;
68.当锂电池完成电池外壳剥壳处理后,直线丝杆步进电机a237反向运 行,牵引正极端与电芯下移至承托板的下方,接着,两组驱动电机232同 步同向运行(指的是两组驱动电机232同时运行且转向相同),由于此时 两组从动锥齿轮236与主动锥齿轮235之间被锁死,故而齿轮轴234、活 动架233、直线丝杆步进电机a237、正极端与电芯同步绕驱动电机232的 轴向偏转,进而使正极端与电芯位于芯分离装置400处,接着,两组驱动 电机232同步反向运行(指的是两组驱动电机232同时运行且转向相反), 通过两组从动锥齿轮236与主动锥齿轮235的配合驱使齿轮轴234转动, 齿轮轴234转动牵引直线丝杆步进电机a237、正极端与电芯同步转动, 配合芯分离装置400对电芯进行拉平输出。
69.如图3-4所示,输出机构240位于输送构件的出料端正上方,输出机 构240包括安装在机架100上的输出件241,输出件241为输送方向水平 的输送带结构,输送件241沿垂直于自身输送方向并平行于地面的方向阵 列设置有两组,机架100上还安装有用于驱使两组输送件241运行的输出 电机242。
70.两组输送件241之间设置有引导台243,引导台243沿输送件241阵 列阵列方向的两侧面之间的距离沿竖直方向由下至上递减,引导台243上 还设置有与避让孔a同轴布置的避让孔c。
71.输出机构240的工作过程,具体表现为:
72.直线丝杆步进电机a237运行,其输出端依次穿过避让孔b、a后顶升 锂电池,并通过避让孔c将锂电池顶升至壳分离装置300中;
73.锂电池的电池外壳的剥壳处理过程中,一分两半后的电池外壳在重力 作用下掉落,经引导台243引导掉落至输出件241上,输出电机242运行 驱使输出件241运行,牵引电池外壳输出,可在输出件241的出料端收集 电池外壳。
74.如图2、8所示,壳分离装置300位于输出机构240的上方,壳分离 装置300包括安装在机架100上的顶架500,顶架500上安装有夹持机构 600、切割机构700、剥壳机构800,夹持机构600用于接收牵引机构230 顶升的锂电池并夹持锂电池,切割机构700用于对锂电池的电池外壳封闭 端以及电池外壳外圆面进行切割,剥壳机构800用于对切割后的电池外壳 进行剥壳处理,使电池外壳一分两半后向下掉落。
75.如图8、13-15所示,夹持机构600包括安装在顶架500上的导向支 架601,导向支架601上水平安装有夹持丝杆603,夹持丝杆603的输入 端动力连接有夹持电机604,夹持电机604运行驱使夹持丝杆603转动。
76.夹持丝杆603沿自身轴向分为两段:螺纹段a与螺纹段b,两者的螺 纹旋向相反,螺纹段a与螺纹段b的外部均螺纹安装有夹持架602,夹持 架602同时还与导向支架601之间构成引导方向平行于夹持丝杆603轴向 的滑动连接,故而当夹持丝杆603转动时,牵引两组夹持架602做相互远 离或相互靠近的移动。
77.夹持架602上设置有夹持部件,两组夹持架602上的夹持部件相匹配 合完成对锂电池的夹持。
78.夹持部件包括引导方向平行于夹持丝杆603轴向且滑动安装在夹持 架602上的滑杆605,两组夹持部件中的滑杆605相向的端部为固定端。
79.滑杆605的固定端设置有夹块606,滑杆605的外部还套设有位于夹 持架602与夹块606之间的行程弹簧607。
80.两组夹持部件中的夹块606相向的面为夹持弧面,两组夹持弧面共同 构成用于夹持锂电池的夹持区,夹持区与避让孔a同轴布置。
81.两组夹持部件中的行程弹簧607的压缩弹力用于驱使两组夹块606做 相互靠近的移动。
82.夹持机构600的工作过程,具体表现为:
83.直线丝杆步进电机a237运行,其输出端依次穿过避让孔b、a后顶升 锂电池,并通过避让孔c将锂电池顶升至夹持区内;
84.接着,夹持电机604运行驱使夹持丝杆603转动,进而使两组夹持架 602以及夹持部件做相互靠近的移动,将锂电池夹持。
85.如图8所示,切割机构700包括上切割构件710与侧切割构件720, 其中,上切割构件710对锂电池的电池外壳封闭端进行切割,侧切割构件 720对锂电池的电池外壳外圆面进行切割。
86.如图8-10所示,顶架500的上端部竖直朝上设置有导向柱501。
87.上切割构件710包括安装在导向柱501顶端的支撑架7110,支撑架 7110上安装有行进组件a7120、对刀组件a7130,对刀组件a7130的底部 安装有切割刀组a7140,其中,切割刀组a7140用于切割锂电池的电池外 壳封闭端,对刀组件a7130用于切割刀组a7140与电池外壳封闭端之间的 对刀,行进组件a7120用于牵引对刀组件a7130与切割刀组a7140沿电池 外壳封闭端的径向发生位移。
88.如图10所示,行进组件a7120包括水平安装在支撑架7110上的行进 丝杆a7123,行进丝杆a7123设置有两组,两组行进丝杆a7123之间螺纹 安装有行进架a7124。
89.支撑架7110上设置有行进电机a7121,行进电机a7121的输出端与两 组行进丝杆a7123的输入端之间设置有用于实现动力连接的动力传递件 b7122,行进电机a7121运行通过动力传递件b7122驱使行进丝杆a7123 转动,进而使行进架a7124沿行进丝杆a7123的轴向发生位移。
90.如图10所示,对刀组件a7130包括竖直安装在行进架a7124上的直 线丝杆步进电机b7131,直线丝杆步进电机b7131为现有技术,其输出运 动是纯直线运动,即直线丝杆步
进电机b7131的输出轴只沿自身轴向发生 位移,此处不再对其具体结构作详细的赘述。
91.直线丝杆步进电机b7131的输出端设置有刀架a7132,切割刀组a7140 安装在刀架a7132上。
92.上切割构件710的工作过程,具体表现为:
93.锂电池被夹持在夹持区内后,直线丝杆步进电机b7131运行驱使切割 刀组a7140竖直下移与电池外壳的封闭端接触,行进电机a7121运行驱使 行进架a7124、对刀组件a7130、切割刀组a7140沿水平方向,即电池外 壳封闭端的径向移动,同时,切割刀组a7140本身启动运行,对电池外壳 的封闭端进行切割。
94.切割刀组a7140为现有切割技术可实现,不作赘述。
95.如图11-12所示,侧切割构件720包括行进组件b7210与对刀组件 b7220,对刀组件b7220上设置有切割刀组b7230,其中,切割刀组b7230 用于切割锂电池的电池外壳外圆面,对刀组件b7220用于切割刀组b7230 与电池外壳外圆面之间的对刀,行进组件b7210用于牵引对刀组件b7220 与切割刀组b7230沿电池外壳的轴向发生位移。
96.如图12所示,行进组件b7210包括竖直安装在支撑架7110上的行进 电机b7211,行进电机b7211的输出端同轴安装有行进丝杆b7212,行进 丝杆b7212的外部螺纹安装有行进架b7213,同时行进架b7213还与导向 柱501滑动连接;当行进电机b7211运行驱使行进丝杆b7212转动时,会 使行进架b7213沿竖直方向发生位移。
97.如图12所示,对刀组件b7220设置有两组并分别位于夹持区的两侧。
98.对刀组件b7220包括水平安装在行进架b7213上且输出轴轴向垂直于 行进丝杆a7123轴向的对刀电机7221,对刀电机7221的输出端设置有主 动直齿轮7223。
99.行进架b7213上滑动安装有延伸方向平行于行进丝杆a7123轴向且与 主动直齿轮7223啮合的从动直齿条7222。
100.从动直齿条7222上安装有刀架b7224,切割刀组b7230安装在刀架 b7224上,切割刀组b7230为现有切割技术可实现,不作赘述。
101.侧切割构件720的工作过程,具体表现为:
102.锂电池被夹持在夹持区内后,对刀电机7221运行通过主动直齿轮 7223与从动直齿条7222的配合牵引刀架b7224与切割刀组b7230做靠近 锂电池的移动,使切割刀组b7230与锂电池的电池外壳接触;
103.接着,行进电机b7211运行驱使行进丝杆b7212转动,进而使行进架 b7213、对刀组件b7220、切割刀组b7230沿竖直方向,即电池外壳的轴 向发生移动,同时,切割刀组b7230本身启动运行,沿电池外壳的轴向对 电池外壳的外圆面进行切割;
104.通过侧切割构件720完成对电池外壳外圆面的切割,通过上切割构件 710完成对电池外壳封闭端的切割后,前者形成的切割痕迹与后者形成的 切割痕迹连通。
105.如图13、16所示,剥壳机构800包括安装在夹持架602上的剥壳构 件,剥壳构件对应夹持架602设置有两组。
106.剥壳构件包括轴向平行于行进丝杆a7123轴向且安装在夹持架602上 的导杆801与剥壳丝杆802,剥壳丝杆802沿自身轴向分为螺纹旋向相反 的螺纹段c与螺纹段d,剥壳丝杆802的输入端动力连接有剥壳电机803。
107.螺纹段c与螺纹段d的外部均螺纹安装有剥壳架804,同时剥壳架804 还与导杆801
滑动连接,剥壳电机803运行驱使剥壳丝杆802转动,进而 使两组剥壳架804做相互远离或相互靠近的移动。
108.两组剥壳架804相向的侧边设置有剥壳刀805。
109.剥壳机构800的工作过程,具体表现为:
110.在切割机构700切割锂电池的电池外壳的过程中,设置在两组对刀组 件b7220上的切割刀组b7230通过两组剥壳构件之间的区域间隙进行移动, 即不影响切割刀组b7230的切割过程;
111.当切割结束后,对刀电机7221反向运行,使切割刀组b7230做远离 锂电池的退刀移动,直线丝杆步进电机b7131反向运行,使切割刀组a7140 做远离锂电池的退刀移动;
112.接着,夹持电机604运行驱使两组夹持架602做相互靠近的移动,由 于行程弹簧607的存在,故而夹块606静止不动仍夹持锂电池,而两组剥 壳构件上的对应剥壳刀805的刀刃贴合并正对电池外壳外圆面上的切割 痕迹;
113.接着,剥壳电机803运行驱使两组剥壳架804做相互靠近的移动,进 而使剥壳刀805的刀刃插入电池外壳外圆面上的切割痕迹中;
114.接着,夹持电机604反向运行驱使两组夹持架602做相互远离的移动, 夹持架602移动牵引剥壳构件同步移动,进而对电池外壳进行剥壳处理, 使电池外壳一分两半;
115.接着,夹持电机604继续反向运行,撤销对锂电池的夹持,一分两半 的电池外壳在重力作用下向下掉落,而正极端被吸附在电磁铁上。
116.如图2、17所示,芯分离装置400位于牵引机构230的一侧并且当牵 引机构230牵引正极端与电芯偏转九十度时,正极端与电芯位于芯分离装 置400所在位置处且此时牵引机构230中的直线丝杆步进电机a237轴向 为方向a。
117.如图17所示,芯分离装置400包括引导架410以及安装在引导架410 上的芯分离机构420,芯分离机构420用于将电芯由螺旋缠绕拉平为平面 结构,该过程中,正极端会与电芯脱离粘贴并且产生碎屑,引导架410用 于分别引导拉平后的电芯、正极端、碎屑向外排出。
118.如图17-18所示,引导架410安装在机架100上且引导架410上设置 有呈倾斜布置且相互平行的三组引导区:引导区a411、引导区b412、引 导区c413,引导区a411与引导区b412并排布置且引导区a411位于引导 区b412朝向牵引机构230的一侧,引导区c413位于引导区b412的正上 方。
119.引导区c413的最高点处设置有承托架414。
120.芯分离机构420安装在承托架414上。
121.如图19所示,芯分离机构420包括平铺构件4210与压平构件4220, 其中,平铺构件4210用于将电芯由螺旋缠绕拉平为平面结构,压平构件 4220用于对呈平面结构的电芯进行压平输出。
122.如图20所示,平铺构件4210包括轴向平行于方向a且安装在承托架414上的平铺辊4212,平铺辊4212的输入端动力连接有平铺电机4211。
123.承托架414上还设置有与平铺辊4212同轴布置的弧板4213,弧板 4213分为两部分并分别为弧形段与水平段,弧形段的最低点位于平铺辊 4212的最低点正下方,弧形段的最高点位于平铺辊4212的最高点最上方, 水平段与弧形段的最高点连接。
124.平铺构件4210的工作过程,具体表现为:
125.锂电池完成剥壳处理后,直线丝杆步进电机a237反向运行,牵引正 极端与电芯下移至承托板的下方,接着,两组驱动电机232同步同向运行, 由于此时两组从动锥齿轮236与主动锥齿轮235之间被锁死,故而齿轮轴 234、活动架233、直线丝杆步进电机a237、正极端与电芯同步绕驱动电 机232的轴向偏转九十度,接着,直线丝杆步进电机a237运行牵引正极 端与电芯前进至位于弧板4213的正下方且电芯贴近弧板4213;
126.接着,两组驱动电机232同步反向运行,通过两组从动锥齿轮236与 主动锥齿轮235的配合驱使齿轮轴234转动,齿轮轴234转动牵引直线丝 杆步进电机a237、正极端与电芯同步转动,使电芯的自由端被弧板4213 的最低点勾住并位于弧板4213与平铺辊4212之间的区域内,与此同时, 平铺电机4211运行牵引平铺辊4212转动,进而牵引电芯被一层层剥开并 沿弧板4213与平铺辊4212之间的区域向外输出。
127.如图20-21所示,压平构件4220位于弧板4213的水平段背离弧形段 的一侧。
128.压平构件4220包括下运输件4221,下运输件4221为输送方向水平 并垂直于平铺辊4212轴向的输送带结构,下运输件4221的上表面与平铺 辊4212的最高点位于同一水平面内,下运输件4221的输入端与平铺辊 4212的输出端之间设置有用于实现两者动力连接的动力传递件c4222。
129.压平构件4220还包括竖直位于下运输件4221上方的竖直杆4223, 竖直杆4223与承托架414之间滑动连接,竖直杆4223的底部设置有运输 架4224,竖直杆4223的外部套设有压平弹簧4225,压平弹簧4225的压 缩弹力用于驱使运输架4224竖直下移。
130.运输架4224上设置有上运输件4226,上运输件4226为输送方向平 行于下运输件4221输送方向的输送带结构。
131.运输架4224上设置有运输电机4227,运输电机4227的输出端与上 运输件4226的输入端之间设置有用于实现两者动力连接的动力传递件 d4228。
132.压平构件4220的工作过程,具体表现为:
133.电芯被一层层剥开后沿着弧板4213与平铺辊4212之间的区域进入至 上运输件4226与下运输件4221之间的区域内,同时,运输电机4227与 动力传递件d4228配合驱使上运输件4226运行,动力传递件c4222驱使 下运输件4221运行,通过上运输件4226与下运输件4221的配合牵引电 芯向外输出,其中,压平弹簧4225驱使上运输件4226对电芯进行压平, 若无压平,则电芯输出后呈蜷曲,而不能保持平面。
134.经上运输件4226与下运输件4221配合输出的电芯掉落至引导区c413 内并被其引导输出,同时,电磁铁断电,正极端掉落至引导区a411内并 被其引导输出,另外,上述电芯被剥开的过程中,产生的碎屑掉落至引导 区b412内并被其引导输出。
135.本发明的工作原理为:
136.首先,锂电池以正极端朝下的方式投入至引导斗211内,在引导斗 211的斜面内壁的引导下,锂电池以正极端竖直朝下的状态进入引导管 212内并被引导输送至输送区内,输送电机225开启通过动力传递件a226 驱使两组输送构件运行,进而牵引位于输送区内的锂电池朝向牵引机构 230移动,当锂电池移动至位于避让孔a正上方时,输送电机225停止运 行;
137.接着,直线丝杆步进电机a237运行,其输出端依次穿过避让孔b、a 后顶升锂电池,
并通过避让孔c将锂电池顶升至夹持区内;
138.接着,夹持电机604运行驱使夹持丝杆603转动,进而使两组夹持架 602以及夹持部件做相互靠近的移动,将锂电池夹持;
139.锂电池被夹持在夹持区内后,上切割构件710完成对电池外壳封闭端 的切割:直线丝杆步进电机b7131运行驱使切割刀组a7140竖直下移与电 池外壳的封闭端接触,行进电机a7121运行驱使行进架a7124、对刀组件 a7130、切割刀组a7140沿水平方向,即电池外壳封闭端的径向移动,切 割刀组a7140同时启动运行,对电池外壳的封闭端进行切割;
140.与此同时,侧切割构件720完成对电池外壳外圆面的切割:对刀电机 7221运行通过主动直齿轮7223与从动直齿条7222的配合牵引刀架b7224 与切割刀组b7230做靠近锂电池的移动,使切割刀组b7230与锂电池的电 池外壳接触,行进电机b7211运行驱使行进丝杆b7212转动,进而使行进 架b7213、对刀组件b7220、切割刀组b7230沿竖直方向,即电池外壳的 轴向发生移动,切割刀组b7230同时启动运行,沿电池外壳的轴向对电池 外壳的外圆面进行切割;
141.通过侧切割构件720完成对电池外壳外圆面的切割,通过上切割构件 710完成对电池外壳封闭端的切割后,前者形成的切割痕迹与后者形成的 切割痕迹连通;
142.当电池外壳切割结束后,对刀电机7221反向运行,使切割刀组b7230 做远离锂电池的退刀移动,直线丝杆步进电机b7131反向运行,使切割刀 组a7140做远离锂电池的退刀移动;
143.接着,夹持电机604运行驱使两组夹持架602做相互靠近的移动,由 于行程弹簧607的存在,故而夹块606静止不动仍夹持锂电池,而两组剥 壳构件上的对应剥壳刀805的刀刃贴合并正对电池外壳外圆面上的切割 痕迹,剥壳电机803运行驱使两组剥壳架804做相互靠近的移动,进而使 剥壳刀805的刀刃插入电池外壳外圆面上的切割痕迹中;
144.接着,夹持电机604反向运行驱使两组夹持架602做相互远离的移动, 夹持架602移动牵引剥壳构件同步移动,进而对电池外壳进行剥壳处理, 使电池外壳一分两半,夹持电机604反向运行,撤销对锂电池的夹持,一 分两半的电池外壳在重力作用下向下掉落,而正极端被吸附在电磁铁上;
145.接着,直线丝杆步进电机a237反向运行,牵引正极端与电芯下移至 承托板的下方,接着,两组驱动电机232同步同向运行,由于此时两组从 动锥齿轮236与主动锥齿轮235之间被锁死,故而齿轮轴234、活动架233、 直线丝杆步进电机a237、正极端与电芯同步绕驱动电机232的轴向偏转 九十度,接着,直线丝杆步进电机a237运行牵引正极端与电芯前进至位 于弧板4213的正下方且电芯贴近弧板4213;
146.接着,两组驱动电机232同步反向运行,通过两组从动锥齿轮236与 主动锥齿轮235的配合驱使齿轮轴234转动,齿轮轴234转动牵引直线丝 杆步进电机a237、正极端与电芯同步转动,使电芯的自由端被弧板4213 的最低点勾住并位于弧板4213与平铺辊4212之间的区域内,与此同时, 平铺电机4211运行牵引平铺辊4212转动,进而牵引电芯被一层层剥开并 沿弧板4213与平铺辊4212之间的区域进入至上运输件4226与下运输件 4221之间的区域内,同时,运输电机4227与动力传递件d4228配合驱使 上运输件4226运行,动力传递件c4222驱使下运输件4221运行,通过上 运输件4226与下运输件4221的配合牵引电芯向外输出,其中,压平弹簧 4225驱使上运输件4226对电芯进行压平;
147.经上运输件4226与下运输件4221配合输出的电芯掉落至引导区c413 内并被其引导输出,同时,电磁铁断电,正极端掉落至引导区a411内并 被其引导输出,另外,上述电芯被剥开的过程中,产生的碎屑掉落至引导 区b412内并被其引导输出。
148.以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式 上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发 明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上 述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是 未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的 任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
再多了解一些

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