一种报废动力锂电池电芯拆解用热切机构的制作方法

1.本发明属于废旧锂电池回收的技术领域，具体地涉及一种报废动力锂电池电芯拆解用热切机构。


背景技术：

2.锂电池单体的主要结构材料是由正极片(在铝箔两面涂布上正极材料制成)、塑料隔膜、负极片(在铜箔两面涂布上负极材料制成)叠合后卷绕或逐层叠加制成圆柱形或立方形的整包电芯，装入电池单体外壳(钢外壳或铝外壳或铝塑软包或铝塑包装膜)中引出正、负极耳。
3.由于锂电池电芯这种不同材料逐层叠合并反复叠制成一个整体材料包的特殊结构，且在报废锂电池电芯拆解过程中，首先需要将包覆在正极片、负极片以及隔膜外围的铝塑包装膜去除，但由于铝塑包装膜是柔性的，且自身较薄，难以实现精准切断，同时在铝塑包装膜热切完毕后，在切刀的温度作用下，铝塑包装膜容易粘连在正负极片上，难以分离。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种报废动力锂电池电芯拆解用热切机构，用于解决现有技术中铝塑包装膜难以实现精准切断，铝塑包装膜热切完毕后，铝塑包装膜容易粘连在正负极片上，难以分离的技术问题。
5.该发明提供以下技术方案，一种报废动力锂电池电芯拆解用热切机构，用于报废锂电池电芯拆解，包括：
6.箱体；
7.支撑组件，安装于所述箱体上，其用于放置锂电池电芯，所述支撑组件包括固定在所述箱体上的第一滑轨与第二滑轨，所述第一滑轨与所述第二滑轨上均安装有支撑台；
8.上热切组件，安装于所述支撑组件上方，其用于切断锂电池电芯的铝塑包装膜，所述上热切组件包括固定在所述箱体上的支撑杆、连接在所述支撑杆上的第一驱动气缸以及连接在所述第一驱动气缸输出端的上热切刀，所述上热切刀在第一驱动气缸的带动下朝下移动切断锂电池电芯的铝塑包装膜，所述上热切刀的两侧安装有吹嘴，所述吹嘴的输出端朝向所述上热切刀的底部，所述吹嘴用于将切断后的铝塑包装膜分离开；
9.下热切组件，安装于所述支撑组件下方，其用于切断锂电池电芯的铝塑包装膜，所述下切刀组件包括固定在所述箱体内的安装支架、连接在所述安装支架一侧的第二驱动气缸以及连接在所述第二驱动气缸输出端的下热切刀，所述下热切刀在第二驱动气缸的带动下朝上移动切断锂电池电芯的铝塑包装膜；
10.其中，所述箱体顶部开设有可供所述下热切刀通过的切割孔，两所述支撑台之间留有可供所述下热切刀通过的切割间隙。
11.相比现有技术，本技术的有益效果为：本技术将报废锂电池电芯放置在支撑台上，通过上热切刀与下热切刀的相对运动，将锂电池电芯的铝塑包装膜切断，实现了锂电池电
芯铝塑包装膜的精准切断，同时在上热切刀切断铝塑包装膜的同时，通过吹嘴朝向锂电池电芯的铝塑包装膜的切断位置处吹气，使得热切完毕的铝塑包装膜从正负极片上分离开，避免铝塑包装膜粘连在正负极片上。
12.较佳的，所述箱体前侧铰接有箱门，所述箱体底部连接有万向轮。
13.较佳的，所述支撑组件还包括滑动组件，所述滑动组件包括滑动在所述第一滑轨上的第一滑块以及滑动在所述第二滑轨上的第二滑块，在所述第二滑轨的一端安装有驱动电机，所述驱动电机输出端连接有螺纹杆，所述第二滑块螺纹连接在螺纹杆上，所述第二滑轨上开设有可供所述第二滑块滑动的运行槽，所述第一滑块与所述第二滑块上共同固定连接有u型板，所述支撑台安装在所述u型板上方。
14.较佳的，所述u型板上固定有两升降气缸，两所述升降气缸的输出端与所述支撑台的底部连接。
15.较佳的，所述支撑台上设有若干吸盘，所述吸盘的吸附端设置在所述支撑台的上表面。
16.较佳的，两所述支撑台相互靠近的一侧上开设有夹爪槽。
17.较佳的，所述吸盘至少只有两个，其中两个所述吸盘设置在所述夹爪槽的中间位置，其余所述吸盘均匀分布在两所述支撑台上。
18.较佳的，所述第一驱动气缸输出端固定有上固定板，所述上热切刀顶部固定有第一螺钉，所述第一螺钉滑动贯穿在所述上固定板上，所述第一螺钉的一端连接有第一固定螺母，所述第一固定螺母设置在所述上固定板的上表面，所述上热切刀与所述上固定板之间连接有第一限位弹簧。
19.较佳的，所述上固定板两侧固定有朝外延伸的固定板，所述固定板通过吹嘴安装板与所述吹嘴连接，所述吹嘴安装板通过活动轴转动连接在固定板上，所述吹嘴安装板远离所述吹嘴的一端开设有环形设置且以活动轴为圆心的调节槽，所述调节槽内设有锁紧螺钉，所述固定板与吹嘴安装板之间通过所述锁紧螺钉连接。
20.较佳的，所述第二驱动气缸输出端固定有下固定板，所述下热切刀底部固定有第二螺钉，所述第二螺钉滑动贯穿在所述下固定板上，所述第二螺钉的一端连接有第二固定螺母，所述第二固定螺母设置在所述下固定板的下表面，所述下热切刀与所述下固定板之间连接有第二限位弹簧。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构的立体图一；
23.图2为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构的立体图二；
24.图3为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中的箱体的立体图；
25.图4为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中支撑组件的立
体图；
26.图5为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中滑动组件的立体图；
27.图6为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中上热切组件的立体图；
28.图7为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中上热切组件的局部立体图；
29.图8为本发明实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构中下热切组件的立体图。
30.附图标记说明：
[0031][0032]
具体实施方式
[0033]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
[0034]
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0035]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
[0037]
在本发明的一个实施例中，如图1、3所示，一种报废动力锂电池电芯拆解用热切机构，用于报废锂电池电芯拆解，包括箱体10、支撑组件20、上热切组件30、下热切组件40。
[0038]
其中，所述支撑组件20安装在于所述箱体10上，其用于放置锂电池电芯，在进行整个报废锂电池的拆解过程中，可通过人工或者机器设备或机械手的方式，将报废的锂电池电芯抓取放置在支撑组件20上，便于后续的上热切组件30、下热切组件40完成铝塑包装膜的热切过程，所述支撑组件20包括固定在所述箱体10上的第一滑轨21与第二滑轨22，所述第一滑轨21与所述第二滑轨22上均安装有支撑台26，具体的，报废的锂电池电芯放置在支撑台26上，上热切组件30、下热切组件40分别安装在支撑台26的上下方，用于对放置在支撑台26上的锂电池的铝塑包装膜进行切断。
[0039]
如图6所示，所述上热切组件30安装在所述支撑组件20上方，其用于切断锂电池电芯的铝塑包装膜，所述上热切组件30包括固定在所述箱体10上的支撑杆31、连接在所述支撑杆31上的第一驱动气缸32以及连接在所述第一驱动气缸32输出端的上热切刀34，所述上热切刀34在第一驱动气缸32的带动下朝下移动切断锂电池电芯的铝塑包装膜，支撑杆31具体为l型结构，起到支撑上热切组件30中其余部件的作用，在支撑杆31底部设置若干斜撑以及三角撑，以加强支撑杆31的结构稳定性，通过第一驱动气缸32用于驱动所述上热切刀34朝向或远离支撑台26的上表面移动，可理解的，第一驱动气缸32带动上热切刀34朝向放置在支撑台26上的锂电池电芯的上表面运动，直到上热切刀34与锂电池电芯上的铝塑包装膜接触，完成热切过程。
[0040]
具体的，上热切刀34内部结构具体为：包括切刀本体以及设置在切刀本体中的加热元件，其中加热元件具体可为电阻片或者电热丝，电流对其进行加热，从而提高上热切刀
34的温度，同时在实际加工过程中，上热切刀34加热的温度范围为0℃～1000℃，加热时间5s～6s，其中在切断铝塑包装膜的温度为300℃～500℃，优选为400℃，在拆解不同的报废锂电池电芯时，其外围包覆的包装膜的材质可能不一，可通过改变上热切刀34的温度，来完成不同类型的锂电池电芯中包装膜的热切过程。
[0041]
所述上热切刀34的两侧安装有吹嘴38，所述吹嘴38的输出端朝向所述上热切刀34的底部，所述吹嘴38用于将切断后的铝塑包装膜分离开，其中吹嘴38具有输入端与输出端，输入端为吹嘴38的输气端，且吹嘴38的吹气端可连接输气设备(如气泵等)，通过输气设备将高压气体输入到吹嘴38中，吹嘴38将高压气体吹到上热切刀34切断铝塑包装膜的位置处，避免在上热切刀34的温度作用下粘连到正负极片上，值得一提的是，在本实施例中，只在上热切组件30中设置吹嘴38，而未在下热切组件40中设置吹嘴38，其原因如下：首先，铝塑包装膜并不是直接粘连在锂电池电芯的外围，而是包裹在锂电池电芯的外围，当上热切组件30对锂电池电芯上表面的铝塑包装膜进行切断后，同时经过吹嘴38输出高压气体，由于铝塑包装膜只是与正负极片接触，而不是粘连，同时铝塑包装膜为一个整体，当锂电池电芯上表面的铝塑包装膜进行切断后，取出拆解完毕的锂电池电芯，铝塑包装膜会自动从锂电池电芯上脱落，无需在下热切组件40中再设置吹嘴38；然后，由于锂电池电芯放置在支撑台26上，位于锂电池电芯下表面的铝塑包装膜在锂电池电芯的重力下，压紧在支撑台26上，在当下热切组件40对锂电池电芯下表面的铝塑包装膜进行切断后，如再用吹嘴38对切割位置进行吹气的意义不大，取出拆解完毕的锂电池电芯，铝塑包装膜依然会从锂电池电芯上脱落，因而在下热切组件40中增加吹嘴38没有必要，同时也会造成一定的能源浪费。
[0042]
如图8所示，所述下热切组件40安装在所述支撑组件20下方，其用于切断锂电池电芯的铝塑包装膜，所述下切刀组件40包括固定在所述箱体10内的安装支架42、连接在所述安装支架42一侧的第二驱动气缸41以及连接在所述第二驱动气缸41输出端的下热切刀44，所述下热切刀44在第二驱动气缸41的带动下朝上移动切断锂电池电芯的铝塑包装膜，通过第二驱动气缸41用于驱动所述下热切刀44朝向或远离支撑台26的下表面移动，可理解的，第二驱动气缸41带动下热切刀44朝向放置在支撑台26上的锂电池电芯的下表面运动，直到下热切刀44与锂电池电芯上的铝塑包装膜接触，完成热切过程，其中下热切刀44的结构与上热切刀34的结构、加热范围完全一致，只是两者的刀刃的朝向相对设置，且两者的运动方向相反。
[0043]
所述箱体10上开设有可供所述下热切刀44通过的切割孔，两所述支撑台26之间留有可供所述下热切刀44通过的切割间隙，由于下热切组件40中大部分安装在箱体10内，只是在下热切刀44进行铝塑包装膜的切断过程中，反复穿过切割孔与切割间隙，直到下热切刀44与锂电池电芯表面的铝塑包装膜接触完成热切过程，同时在放置锂电池电芯时，需保证锂电池电芯部分处于切割间隙上方，由此保证下热切刀44能够与铝塑包装膜接触。
[0044]
如图2所示，在本实施例中，所述箱体10前侧铰接有箱门11，所述箱体11底部连接有万向轮12，工作人员可通过打开箱门11进入到箱体10内部，从而完成下热切组件40的检修，同时万向轮12可使本实施例提供的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构可任意移动，不受工作环境的限制。
[0045]
如图4、5所示，在本实施例中，所述支撑组件20还包括滑动组件23，所述滑动组件23包括滑动在所述第一滑轨21上的第一滑块233以及滑动在所述第二滑轨22上的第二滑块
234，在所述第二滑轨21的一端安装有驱动电机231，所述驱动电机231输出端连接有螺纹杆232，所述第二滑块234螺纹连接在螺纹杆232上，所述第二滑轨22上开设有可供所述第二滑块234滑动的运行槽，所述第一滑块233与所述第二滑块234上共同固定连接有u型板24，所述支撑台26安装在所述u型板24上方，在报废锂电池电芯的拆解过程中，由于报废锂电池电芯的种类或者放置位置不同，需要上热切组件30以及下热切组件40的位置，对应调整支撑台26的位置，而滑块组件23为丝杆滑块组件，在驱动电机231的带动下，使螺纹杆232转动，从而带动第二滑块234在运行槽内自由滑动，通过控制驱动电机231正反转可对应控制第二滑块234的移动方向，从而对应带动u型板24以及支撑台26对应移动，以满足不同类型的锂电池电芯的拆解过程。
[0046]
如图4、5所示，在本实施例中，所述u型板24上固定有两升降气缸25，两所述升降气缸25的输出端与所述支撑台26的底部连接，不同的锂电池的厚度、大小可能不一，为了满足上热切组件30以及下热切组件40的切断需求，可根据具体的锂电池的类型，控制升降气缸25将支撑台26顶起或降下，以保证上热切刀34以及下热切刀44可顺利与锂电池电芯的铝塑包装膜接触并完成铝塑包装膜的切断。
[0047]
如图4、5所示，在本实施例中，所述支撑台26上设有若干吸盘27，所述吸盘27的吸附端设置在所述支撑台26的上表面，其中吸盘27具体为启动吸盘，利用负压原理可将锂电池电芯吸附在支撑台26上，完成锂电池的固定定位，同时在铝塑包装膜切断完毕后，也可通过吸盘27的吸力将切断完毕的铝塑包装膜吸附在支撑台26上，将锂电池电芯取出即可。
[0048]
如图4、5所示，在本实施例中，两所述支撑台26相互靠近的一侧上开设有夹爪槽，其中夹爪槽设置在靠近切割间隙的位置处，在拆解锂电池电芯时，有些锂电池电芯自身的厚度较小，在通过夹爪夹取锂电池电芯时，可能会出现夹取不到的情况，因而在实际使用时，可通过将夹爪伸入夹爪槽中，将放置在支撑台26上的夹取起来，送入下一个拆解工装即可。
[0049]
在本实施例中，所述吸盘27至少只有两个，其中两个所述吸盘27设置在所述夹爪槽的中间位置，其余所述吸盘27均匀分布在两所述支撑台26上，在本实施例中，吸盘27设有共设置有十个，其中两个放置在夹爪槽处，用于吸附尺寸较小的锂电池电芯，其余吸盘27均匀分布在支撑台26的其余区域中，以便满足不同尺寸的锂电池电芯的固定以及定位。
[0050]
如图7所示，在本实施例中，所述第一驱动气缸32输出端固定有上固定板33，所述上热切刀34顶部固定有第一螺钉35，所述第一螺钉35滑动贯穿在所述上固定板33上，所述第一螺钉35的一端连接有第一固定螺母36，所述第一固定螺母36设置在所述上固定板33的上表面，所述上热切刀34与所述上固定板33之间连接有第一限位弹簧37，进一步的，第一限位弹簧37环绕在所述第一螺钉35的外围，在上热切刀34朝下移动完成铝塑包装膜的切断过程中，可能会出现上热切刀34切割到正极片或者负极片的情况，因而通过第一限位弹簧37可以进一步限定上热切刀34的切割深度，同时由于不同的锂电池电芯的外形可能不同，锂电池电芯可能会出现鼓包或者凹陷的情况，通过第一限位弹簧37可以给予上热切刀34一个预压紧力，使得上热切刀34顶在铝塑包装膜的外围，不论锂电池电芯的形状如何，均可实现锂电池电芯中铝塑包装膜的切断。
[0051]
如图7所示，在本实施例中，所述上固定板33两侧固定有朝外延伸的固定板39，所述固定板39通过吹嘴安装板310与所述吹嘴38连接，所述吹嘴安装板310通过活动轴311转
动连接在固定板39上，所述吹嘴安装板310远离所述吹嘴38的一端开设有环形设置且以活动轴311为圆心的调节槽313，所述调节槽313内设有锁紧螺钉312，所述固定板39与吹嘴安装板310之间通过所述锁紧螺钉312连接，在实际使用时，可通过拆除锁紧螺钉312，使得吹嘴安装板310以及吹嘴38可以活动轴311为轴线而转动，且初始状态时，吹嘴38处于倾斜状态，通过转动吹嘴安装板310以及吹嘴38可以改变吹嘴38吹气的位置，以便满足铝塑包装膜在不同切割位置下的吹气过程，同时调节槽313为环形槽的一部分，通过调节槽313可以限定吹嘴安装板310以及吹嘴38的转动位置，在吹嘴安装板310以及吹嘴38转动完毕后，通过锁紧螺钉312将吹嘴安装板310与固定板39固定起来，由此实现吹嘴38的固定。
[0052]
如图8所示，在本实施例中，所述第二驱动气缸41输出端固定有下固定板43，所述下热切刀44底部固定有第二螺钉45，所述第二螺钉45滑动贯穿在所述下固定板43上，所述第二螺钉45的一端连接有第二固定螺母46，所述第二固定螺母46设置在所述下固定板43的下表面，所述下热切刀44与所述下固定板43之间连接有第二限位弹簧47，进一步的，第二限位弹簧47环绕在所述第二螺钉45的外围，在下热切刀44朝下移动完成铝塑包装膜的切断过程中，可能会出现下热切刀44切割到正极片或者负极片的情况，因而通过第二限位弹簧47可以进一步限定下热切刀44的切割深度，同时由于不同的锂电池电芯的外形可能不同，锂电池电芯可能会出现鼓包或者凹陷的情况，通过第二限位弹簧47可以给予下热切刀44一个预压紧力，使得下热切刀44顶在铝塑包装膜的外围，不论锂电池电芯的形状如何，均可实现锂电池电芯中铝塑包装膜的切断。
[0053]
综上，本发明上述实施例当中的报废动力锂电池电芯拆解用热切机构，将报废锂电池电芯放置在支撑台26上，通过上热切刀34与下热切刀44的相对运动，将锂电池电芯的铝塑包装膜切断，实现了锂电池电芯铝塑包装膜的精准切断，同时在上热切刀34切断铝塑包装膜的同时，通过吹嘴38朝向锂电池电芯的铝塑包装膜的切断位置处吹气，使得热切完毕的铝塑包装膜从正负极片上分离开，避免铝塑包装膜粘连在正负极片上。
[0054]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。