电池拆解装置的制作方法

专利2022-11-18  124


本申请涉及机械装置技术领域,特别涉及一种锂离子电池的拆解装置。



背景技术:

目前在现有政策及市场的推动下,对锂离子电池的需求日益增加。方壳锂离子电池生产中经常会出现许多不合格电池,为了研究锂离子电池失效的原因,经常需要对锂离子电池进行拆解,分离出极片对电池进行研究,然后回收利用原材料。

现阶段拆解过程中,通常都是人工用刀对铝壳划线,然后用尖嘴钳沿着划痕撕破锂离子电池外壳,人工拆解时锂离子电池很容易出现短路,导致发热、冒烟、明火等安全危险,而且取出电池的过程中,由于电池空隙以及正负极片和隔膜表面的电解液很多,直接取出就会造成电解液的浪费以及造成电解液随处洒落的风险。

因此,有必要开发一种拆解方壳电池的装置,保证拆解安全的同时减少电解液的损失。



技术实现要素:

为解决铝壳电池拆解易发生安全危险以及电解液浪费的问题,本申请公开了一种电池拆解装置,包括:工作台;固定机构,设置在所述工作台上,用于固定待拆解电池;切割机构,设置在所述工作台上,包括切割件,所述切割件工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

所述电池拆解装置还包括:钻孔机构,设置在所述工作台上,被配置为在所述待拆解电池上开孔;抽取机构,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔,并被配置为通过所述开孔抽取所述待拆解电池的电解液。

可选的,所述抽取机构包括:吸液嘴,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔;储存装置,通过管路连接至所述吸液嘴;动力装置,通过管路与所述储存装置连接,工作时在所述抽取机构中产生负压。

可选的,所述吸液嘴直径大于所述开孔的直径。

可选的,连接所述吸液嘴与所述储存装置的管路贯穿所述工作台。

可选的,连接所述吸液嘴与所述储存装置的管路包括软管。

可选的,所述储存装置包括透明部分。

所述固定机构包括:支撑架,用于承载并固定所述待拆解电池;支撑杆,所述支撑杆一端固定在所述工作台表面,另一端连接至所述支撑架,所述支撑杆可沿垂直方向伸缩,且所述支撑架与所述支撑杆可旋转连接。

可选的,所述支撑架包括夹紧装置,用于承载并固定所述待拆解电池,其中所述夹紧装置的长宽可调。

可选的,所述切割机构还包括:滑轨,位于所述支撑架的一侧,所述滑轨的高度不高于所述待拆解电池固定在所述支撑架上的顶面高度;螺杆,所述切割件通过所述螺杆可滑动的连接至所述滑轨,所述切割件工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

可选的,所述切割机构还包括背板,所述背板固定连接在所述工作台的一侧,所述滑轨设置在所述背板表面。

综上所述,本申请提供了一种电池拆解装置,包括高度可调并且能够固定不同规格尺寸铝壳电池的固定机构,以及可以在滑轨上自由移动并调整自身切割深度,能够高效安全的切割固定在固定机构上的铝壳电池的切割件,还包括电解液抽取机构,能够在拆解铝壳电池之前抽取电池的电解液。所述电池拆解装置避免了人工拆解铝壳电池可能产生的危险,拆解效率也更高,并且能够回收电解液,减少电解液对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例中电池拆解装置结构示意图。

图2为本申请一些实施例中支撑杆的结构示意图。

图3为本申请一些实施例中支撑架的结构示意图。

图4为本申请一些实施例中支撑架的侧视图。

图5为本申请一些实施例中切割机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”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申请和简化描述,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申请的限制。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的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示为本申请一些实施例中电池拆解装置的结构示意图。所述电池拆解装置100包括工作台110;固定机构130,设置在所述工作台110上,用于固定待拆解电池;切割机构150,设置在所述工作台110上,包括切割件151,所述切割件151工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

所述工作台110为所述电池拆解装置100的工作区域,承载所述电池拆解装置100的组件。

所述固定机构130包括支撑架131,用于承载并固定所述待拆解电池;支撑杆133,所述支撑杆133一端固定在所述工作台110表面,另一端连接至所述支撑架131,所述支撑杆133可沿垂直方向伸缩,且所述支撑架131与所述支撑杆133可旋转连接。

如图2所示为本申请一些实施例中支撑杆的结构示意图。所述支撑杆133包括包含外螺纹的丝杆136,固定安装于所述工作台110的固定螺母134,与所述固定螺母134旋转连接的旋转螺母135。所述固定螺母134与所述旋转螺母135包含与所述丝杆136外螺纹契合的内螺纹,所述丝杆136装置于所述固定螺母134与所述旋转螺母135,并且贯通于所述工作台110。旋转所述旋转螺母135可以调整所述丝杆136在垂直方向上的高度,所述丝杆136顶部连接所述支撑架131,而所述支撑架131承载待拆解电池,调整所述丝杆136在垂直方向上的高度即可以调整所述切割机构150切割待拆解电池的壳体位置,以适应不同型号,规格电池的拆解需求。

所述支撑架131包括夹紧装置137,用于承载并固定所述待拆解电池,其中所述夹紧装置137的长宽可调。

所述支撑架131的高度低于待拆解电池,使待拆解电池的壳体能够高出所述支撑架131并被所述切割机构150直接切割;所述支撑架131的长度小于待拆解电池,使待拆解电池底部有一部分在所述支撑架131之外,能够让钻孔机构在待拆解电池底部钻孔。

如图3所示为本申请一些实施例中支撑架的结构示意图,如图4所示为本申请一些实施例中支撑架的侧视图。结合图3与图4可知所述夹紧装置137为安装在所述支撑架131底部的可伸缩的弹簧,向外拉伸可以调整所述支撑架131在宽度方向的长度,以适应不同规格的电池。当所述支撑架131装置了待拆解电池时,并且所述夹紧装置137会向所述待拆解电池施加一个朝向所述待拆解电池的力,使装置在所述支撑架131内的电池能够被牢牢固定,不会在所述切割机构150切割所述待拆解电池壳的体时电池发生偏移。

所述支撑架131旋转连接在所述支撑杆133上,连接部件为固定在所述支撑架131底部与所述丝杆136相对应的螺母。在所述切割机构150切割完其中一面后旋转所述支撑架131,使未切割电池壳面正对到所述切割机构150,所述切割机构150即可在电池壳体垂直方向四个面切割出高度几乎相同的连续的切割线。

如图1所示所述电池拆解装置100还包括钻孔机构170,设置在所述工作台110上,被配置为可以在所述待拆解电池上开孔。所述钻孔机构170可以是手电钻等钻孔设备。对待拆解电池钻孔时,将待拆解电池固定在所述支撑架131上,所述待拆解电池的底部一部分处于所述支撑架131之外,将所述钻孔机构170对准所述待拆解电池的底部,并根据待拆解电池的型号尺寸设置所述钻孔机构170的钻孔深度。

所述钻孔机构170工作时在待拆解电池的底部形成开孔。所述开孔直径开孔太小会导致所述待拆解电池的电解液收集速度过慢,太大可能导致收集电解液的过程中电解液洒落。根据生产实践的经验得出所述开孔的直径一般为3~5mm。

如图1所示所述电池拆解装置100还包括抽取机构190,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔,并被配置为通过所述开孔抽取所述待拆解电池的电解液。所述抽取机构190包括吸液嘴191,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔;储存装置193,通过管路连接至所述吸液嘴191;动力装置195,通过管路与所述储存装置193连接,工作时在所述抽取机构190中产生负压。

所述抽取机构190通过吸液嘴191连接到所述待拆解电池的开孔,利用所述动力装置195产生的负压将所述待拆解电池的电解液抽取到所述存储装置193存储。所述抽取机构190可以在拆解电池之前收集电池的电解液,使拆解电池更加安全,同时也回收了资源。

其中所述吸液嘴191为一端带有空心管的吸盘,可封闭连接至所述待拆解电池的开孔,并且所述吸液嘴191的直径大于所述开孔的直径,避免电解液从所述开孔流到所述吸液嘴191时洒落。并且所述吸液嘴191与所述开孔封闭连接可以防止空气从所述吸液嘴191进入所述抽取机构190,使得负压减小,抽取电解液的速度变慢。

所述存储装置193设置在所述工作台110下方,所述吸液嘴191与所述存储装置193的管路贯穿所述工作台110,并且连接所述吸液嘴191与所述存储装置193的管路包括软管197。所述软管197设置在所述工作台110上,与所述吸液嘴191封闭连接。所述软管197为伸缩材质,可以在垂直方向上带着所述吸液嘴191自由伸缩。待拆解电池在抽取电解液时固定在所述固定机构130上,而所述固定机构130可以在垂直方向上调整高度以适应不同规格电池。所述吸液嘴191通过所述软管197可以在所述固定机构130调整高度时仍能连接到所述待拆解电池的开孔。

所述储存装置193通过管路连接至所述吸液嘴191,存储所述吸液嘴191吸取的电解液。所述管路在所述存储装置193的第一连接口为可拆卸结构,例如相互配合的螺纹管件连接,卡套式管连接。所述存储装置193可以自由地从所述管路上拆卸下来,将所述存储装置193存储的电解液转存到其他区域。所述第一连接口处于所述存储装置193的顶部或侧壁比较靠近顶部的位置,避免所述第一连接口的位置过低,当所述存储装置193存储的电解液达到所述连接口所处位置时,所述电解液隔断了所述动力装置195与所述吸液嘴191之间的空气,所述吸液嘴191失去负压无法继续抽液,所述存储装置193能够存储的电解液只能达到所述第一连接口的位置,限制了所述存储装置193的存储容量。

所述存储装置193包括透明部分194,所述透明部分194分布在所述存储装置193的侧壁面,所述透明部分194可以是透明的玻璃或塑胶。透过所述透明部分194可以观测到所述存储装置193内存储的电解液的量,以便在达到存储容量极限之前转存电解液到其他存储区域,不影响所述抽取机构190的正常运作。

所述动力装置195为可以抽气产生负压的真空泵,通过管道与所述存储装置193连接。所述管道在所述存储装置193的第二连接口为可拆卸结构,例如相互配合的螺纹管件连接,卡套式管连接。所述第二连接口处于所述存储装置193的顶部或侧壁比较靠近顶部的位置,避免所述第二连接口的位置过低,当所述存储装置193存储的电解液达到所述第二连接口所述位置时,所述动力装置195吸取将所述电解液,不仅可能损坏所述动力装置195,还将所述存储装置193的存储容量限制在所述第二连接口的所在位置。

如图5所示为一些实施例中切割机构的剖面图。所述切割机构150还包括滑轨153,位于所述支撑架131的一侧,所述滑轨153的高度不高于所述待拆解电池固定在所述支撑架131上的顶面高度;螺杆155,所述切割件151通过所述螺杆155可滑动的连接至所述滑轨153,所述切割件151工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

所述切割件151为固定装置在所述螺杆155上的锋利切刀,刀刃正对固定在所述支撑架131上的待拆解电池。所述螺杆155滑动连接所述滑轨153,所述滑轨153的高度低于待拆解电池固定在所述支撑架131上的顶面高度,避免所述切割件151高过待拆解电池,无法切割。并且所述滑轨153定义的路线和方向即是所述切割件151在待拆解电池上切割的路线和方向,而所述滑轨153的轨道是高度相同且连续的,所以所述切割件151在待拆解电池四个面上的切割路径也是连续且高度相同的,有利于将电池壳体轻松地从电池上取下。

所述螺杆155包括包含外螺纹的连接轴156,以及底座157。所述底座157与所述滑轨153的形状契合,可以自由地在所述滑轨153定义的路线上移动,并且不脱离所述滑轨153。所述底座157一端开孔,为有一定深度的与所述连接轴156相契合的内螺纹孔。

所述连接轴156一端装置于所述底座157的内螺纹孔内,旋转所述连接轴156可以改变所述连接轴156进入所述底座157的深度,而所述连接轴156另一端固定连接所述切割件151,当所连接轴156进入所述底座157的距离改变时,所述切割件151与装置在所述支撑架131上的待拆解电池的距离也会发生相应的变化。可以通过调整所述连接轴156进入所述底座157的深度来适应不同规格的电池以及调整所述切割件151在所述待拆解电池的壳体的切割深度。

所述切割机构150还包括背板160,所述背板160固定连接在所述工作台110的一侧,所述滑轨153设置在所述背板160表面。所述背板160固定连接在所述工作台110的侧面,并且垂直于所述工作台110。所述滑轨153为设置在所述背板160上连续且高度相同的凹槽,并且能够让所述螺杆155滑动连接,并将所述螺杆155固定在所述滑轨153内。

综上,本申请提供了一种电池拆解装置。通过设置可调节不同高度并且可以旋转的电池固定机构,通过在外力驱动下可以在滑轨上自由移动的切割件来切割固定机构上固定的电池,替代人工直接用刀切割拆解电池,使电池的拆解更快捷,安全。同时,设置了一个电解液抽取机构,在拆解电池之前抽取电池电解液,回收了资源的同时使拆解过程更安全,减少了电解液对环境的污染。

综上所述,在阅读本详细公开内容之后,本领域技术人员可以明白,前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改旨在由本公开提出,并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外,本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如,“一个实施例”,“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征,结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此,可以强调并且应当理解,在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外,特定特征,结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解,在本公开的实施例的前述描述中,为了帮助理解一个特征,出于简化本公开的目的,本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者,本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而,这并不是说这些特征的组合是必须的,本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说,本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中,表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”,“近似”或“基本上”修饰。例如,除非另有说明,否则“约”,“近似”或“基本上”可表示其描述的值的±20%变化。因此,在一些实施方案中,书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值,其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中,数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值,但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利,专利申请,专利申请的出版物和其他材料,例如文章,书籍,说明书,出版物,文件,物品等,可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容,除了与其相关的任何起诉文件历史,可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的,或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说,如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时,使用本文件中的术语为准。

最后,应理解,本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此,本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此,本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。


技术特征:

1.一种电池拆解装置,其特征在于,包括:

工作台;

固定机构,设置在所述工作台上,用于固定待拆解电池;

切割机构,设置在所述工作台上,包括切割件,所述切割件工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

2.如权利要求1所述电池拆解装置,其特征在于,还包括:

钻孔机构,设置在所述工作台上,被配置为在所述待拆解电池上开孔;

抽取机构,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔,并被配置为通过所述开孔抽取所述待拆解电池的电解液。

3.如权利要求2所述电池拆解装置,其特征在于,所述抽取机构包括:

吸液嘴,可封闭连接至所述待拆解电池上的开孔;

储存装置,通过管路连接至所述吸液嘴;

动力装置,通过管路与所述储存装置连接,工作时在所述抽取机构中产生负压。

4.如权利要求3所述电池拆解装置,其特征在于,所述吸液嘴直径大于所述开孔的直径。

5.如权利要求3所述电池拆解装置,其特征在于,连接所述吸液嘴与所述储存装置的管路贯穿所述工作台。

6.如权利要求5所述电池拆解装置,其特征在于,连接所述吸液嘴与所述储存装置的管路包括软管。

7.如权利要求3所述电池拆解装置,其特征在于,所述储存装置包括透明部分。

8.如权利要求1所述电池拆解装置,其特征在于,所述固定机构包括:

支撑架,用于承载并固定所述待拆解电池;

支撑杆,所述支撑杆一端固定在所述工作台表面,另一端连接至所述支撑架,所述支撑杆可沿垂直方向伸缩,且所述支撑架与所述支撑杆可旋转连接。

9.如权利要求8所述电池拆解装置,其特征在于,所述支撑架包括夹紧装置,用于承载并固定所述待拆解电池,其中所述夹紧装置的长宽可调。

10.如权利要求8所述电池拆解装置,其特征在于,所述切割机构还包括:

滑轨,位于所述支撑架的一侧,所述滑轨的高度不高于所述待拆解电池固定在所述支撑架上的顶面高度;

螺杆,所述切割件通过所述螺杆可滑动的连接至所述滑轨,所述切割件工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。

11.如权利要求10所述电池拆解装置,其特征在于,所述切割机构还包括:

背板,所述背板固定连接在所述工作台的一侧,所述滑轨设置在所述背板表面。

技术总结
本申请提供一种电池拆解装置,包括:工作台;固定机构,设置在所述工作台上,用于固定待拆解电池;切割机构,设置在所述工作台上,包括切割件,所述切割件工作时在外力驱动下切割所述待拆解电池。所述固定机构高度可调,并且能固定多种尺寸的电池。所述切割件可以在滑轨上自由移动并调整自身切割深度,能够高效安全的切割固定在固定机构上的电池。所述电池拆解装置还包括电解液抽取机构,能够在拆解电池之前抽取电池的电解液,回收资源的同时减少了电解液对环境的污染。

技术研发人员:王泽宇;周滢杰;金生洙;李根雨
受保护的技术使用者:苏州领湃新能源科技有限公司;湖南领湃新能源科技有限公司;四川新敏雅电池科技有限公司
技术研发日:2020.07.15
技术公布日:2021.04.06

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