一种废电池安全智能拆解装置及拆解方法

    技术2025-02-06  48


    本发明属于废电池回收,具体涉及一种废电池安全智能拆解装置及拆解方法。


    背景技术:

    1、随着新能源技术的发展,锂离子电池的应用逐渐增加,同时也产生大量废电池,如果不回收利用,会严重阻碍电池的可持续发展。

    2、锂离子电池因其具备高能量密度、长寿命、低自放电率、快速充电、轻便等优点,已成为当今电动车辆等领域的重要能源选择,并在应用中脱颖而出,成为行业主流,而随着全球范围内新能源汽车的不断普及,锂离子电池企业发展势头迅猛,锂离子电池产业规模逐年扩大,因此,锂离子电池产业链急需完善和优化,而如何高效、环保、安全地实现从电池的生产到使用,再到回收则成为了当今锂离子电池领域一个重要的问题。

    3、现有废电池回收拆解时多采用将废电池直接进行机械破碎或焚烧方式,电池的离子与电子通道构成完整回路,存在燃烧、爆炸、产生有毒有害物质等问题,不安全、不环保。同时,电池金属外壳也会给后续粉碎、分离、电解液回收等工序中带来一定的成本及能耗。


    技术实现思路

    1、为解决上述背景技术中提出的问题,本发明提供一种废电池安全智能拆解装置及拆解方法,以解决现有技术中直接对废电池进行机械破碎或焚烧会导致废电池燃烧、爆炸、产生有毒有害物质等问题,以及导致后续粉碎、分离、电解液回收等工序中成本和能耗较高的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种用于安全智能废电池拆解装置,包括:

    4、传送带;废电池放置在传送带上;

    5、测量装置;测量装置设置在传送带上,测量装置用于获取位于传送带上并经过测量装置的废电池的尺寸信息;

    6、中央控制箱;中央控制箱与测量装置连接,中央控制箱用于接收尺寸信息并通过尺寸信息计算废电池的外壳和电芯的切割参数;

    7、环切装置;环切装置与中央控制箱连接,环切装置用于根据切割参数对经过测量装置的废电池进行外壳和电芯的环切分离;

    8、机械抓手;机械抓手与中央控制箱连接,机械抓手用于根据切割参数分离并转运环切后的外壳和电芯。

    9、优选的,废电池拆解装置还包括载料板,载料板固定安装在传送带上,载料板上设有夹持机构,夹持机构用于夹持废电池。

    10、优选的,载料板包括:

    11、板体;板体固定安装在传送带上;

    12、挡板;挡板设置在板体的顶面,挡板与传送带的两侧相互平行;

    13、动力输出装置;动力输出装置固定安装在板体上;

    14、推杆;推杆的第一端与动力输出装置的动力输出端连接;

    15、紧固推板;紧固推板与推杆的第二端连接,推杆与挡板垂直设置,紧固推板与挡板平行设置。

    16、优选的,测量装置包括:

    17、感应隧道;感应隧道为管状结构,传送带贯穿感应隧道的两端设置;

    18、光电门;光电门设置在感应隧道的内侧壁上,光电门与中央控制箱连接;

    19、三个红外发射器;所有红外发射器均与中央控制箱连接,一个红外发射器的红外光束发射端设置在感应隧道的内顶面上并垂直指向传送带的上表面,另两个红外发射器的红外光束发射端分别设置在感应隧道的两侧并垂直指向位于感应隧道内的废电池两侧。

    20、优选的,环切装置包括:

    21、至少一个机械臂;机械臂与中央控制箱连接,机械臂用于接收切割参数并按切割参数进行运动;

    22、刀具;刀具安装在机械臂的肢体末端上。

    23、一种废电池安全智能拆解方法,包括:

    24、s1:将废电池夹持在载料板上,载料板随传送带运动至感应隧道中,传送带的速度为v;

    25、s2:废电池经过并遮挡光电门后,光电门将遮挡时间t发送至中央控制箱中;

    26、s3:废电池经过红外发射器后,位于感应隧道内顶面的红外发射器将自身红外线的发出至接收的时间段t1发送至中央控制箱中,位于感应隧道内壁两侧的红外发射器将自身红外线发出至接收的时间段t2和t3发送至中央控制箱中,其中,红外发射器发射的红外线光束的传播速度为 v ir;

    27、s4:中央控制箱通过速度v和遮挡时间t计算得出废电池的长度l,通过传播速度 v ir和时间段t1计算出废电池的高度h,通过传播速度 v ir、时间段t2和时间段t3计算出废电池的宽度d;

    28、s5:中央控制箱将计算出的长度l、高度h和宽度d与预设的不同尺寸切割方案进行匹配,得到匹配方案后向环切装置输出匹配方案的切割参数;

    29、s6:环切装置接收到切割参数后对废电池进行外壳和电芯的环切分离;

    30、s7:机械抓手根据切割参数分离并转运环切后的外壳和电芯。

    31、优选的,废电池长度l的计算方法为:  l=vt。

    32、优选的,废电池高度h的计算方法为:

    33、;

    34、其中,h1为感应隧道内侧壁顶面与载料板表面的距离。

    35、优选的,废电池宽度d的计算方法为:

    36、;

    37、其中,l1为感应隧道两侧内壁的间距。

    38、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    39、本申请首先通过测量装置对废电池的尺寸进行测量,然后根据测量的尺寸进行外壳和电芯的环切分离,最后将外壳和电芯进行转运,本申请可适应性切割不同尺寸大小的废电池,并对外壳和电芯进行分离和转运,与传统电池回收技术相比,本申请破坏了电池的离子与电子通道,能够消除破碎时电池发生燃烧、爆炸、溶剂挥发等风险,同时降低后续粉碎、分离、电解液回收等工序中金属外壳带来的成本及能耗,提高电池拆解安全性和外壳整体回收水平。



    技术特征:

    1.一种废电池安全智能拆解装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种废电池安全智能拆解装置,其特征在于,废电池拆解装置还包括载料板(3),载料板(3)固定安装在传送带(2)上,载料板(3)上设有夹持机构,夹持机构用于夹持废电池。

    3.根据权利要求2所述的一种废电池安全智能拆解装置,其特征在于,载料板(3)包括:

    4.根据权利要求1所述的一种废电池安全智能拆解装置,其特征在于,测量装置(4)包括:

    5.根据权利要求1所述的一种废电池安全智能拆解装置,其特征在于,环切装置(5)包括:

    6.一种废电池安全智能拆解方法,应用于如权利要求1-5任一项所述的安全智能废电池拆解装置,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的一种废电池安全智能拆解方法,其特征在于,废电池长度l的计算方法为: l=vt。

    8.根据权利要求6所述的一种废电池安全智能拆解方法,其特征在于,废电池高度h的计算方法为:

    9.根据权利要求6所述的一种废电池安全智能拆解方法,其特征在于,废电池宽度d的计算方法为:


    技术总结
    本发明公开了一种废电池安全智能拆解装置及拆解方法,属于废电池回收技术领域,本申请通过测量装置对废电池的尺寸进行测量,然后根据测量的尺寸进行外壳和电芯的环切分离,最后将外壳和电芯进行转运,本申请可适应性切割不同尺寸大小的废电池,并对外壳和电芯进行分离和转运,与传统电池回收技术相比,本申请破坏了电池的离子与电子通道,能够消除破碎时电池发生燃烧、爆炸、溶剂挥发等风险,同时降低后续粉碎、分离、电解液回收等工序中金属外壳带来的成本及能耗,提高电池拆解安全性和外壳整体回收水平,并且本申请设计为长圆形结构,并设置了两个工作区,可相互配合循环持续切割,提高切割效率。

    技术研发人员:王贵欣,王赟波,廖俣杰,熊钰熙,田凯
    受保护的技术使用者:四川大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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