專利名稱：一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于車用動力電池回收處理領(lǐng)域，特別涉及一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著資源的日益短缺和環(huán)境的不斷惡化，電動汽車將成為未來世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，也是我國汽車工業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重要手段，近年來國家投入大量的人力和財力進(jìn)行電動汽車的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作。2001年，我國就確立了“十五”國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)電動汽車重大專項項目，提出“三橫三縱”的開發(fā)布局。2012年7月，國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》更是明確提出，到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量超過50萬輛；到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達(dá)200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛。動力電池作為電動汽車的動力源,是影響電動汽車發(fā)展的核心部件。隨著電動汽車的逐步產(chǎn)業(yè)化，電動汽車動力電池的產(chǎn)量將大幅提高。隨之而來的問題是廢舊動力電池該如何回收和處理。電動汽車用動力電池中含有大量的鉛，鈷，鎳，鋰等重金屬材料和電解液，一旦廢舊電池不能得到有效地回收處理，不僅造成資源的浪費，對環(huán)境的污染也尤為嚴(yán)重。因此，如何治理“車用動力電池 污染”，減少資源浪費、提高經(jīng)濟(jì)效益，最大程度地避免環(huán)境污染，實現(xiàn)廢舊車用動力電池資源循環(huán)化利用，已成為人們關(guān)注的焦點。目前，現(xiàn)有的車用電池回收一般采用人工拆解處理方式，如錘擊式破碎，手工敲打電池殼。然而，車用動力電池因需要滿足汽車使用，其體積、電壓和電量都非常大，而且車用動力電池一般是由十幾個電池單體串聯(lián)疊置而成。就一個電池單體而言，其體積比一般的手機(jī)電池、數(shù)碼相機(jī)電池等小型充電電池的體積大，失效后其余能電壓和電量仍然很高，因而車用動力電池組和單體的拆解都存在很大的危險性，例如容易起火或爆炸。車用動力電池的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，除了電池單體以外，還有像鐵片、銅片、電線、線路板、塑料和橡膠等材料。因而若采用人工拆解處理方式回收車用動力電池，其危險性非常大，同時，這種處理方式噪音大、流程長、效率不高。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種可減輕勞動強(qiáng)度，自動化程度高，對電池單體進(jìn)行多方位旋轉(zhuǎn)拆解，并能精確控制拆解距離、深度和速度，實現(xiàn)動力電池組無損化、免放電防爆防燃、安全環(huán)保的新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:—種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，包括用于分離電池模組的外框拆解室、單體拆解室以及位于它們下方的下腔室，有軌道依次經(jīng)過外框拆解室和單體拆解室，所述軌道上設(shè)有用于運送電池模組的自動履帶輪推車；所述外框拆解室左、右兩面分別設(shè)置有供軌道經(jīng)過的進(jìn)料門I和出料門I，在外框拆解室內(nèi)設(shè)有支撐軌道的工作臺I，位于工作臺I上設(shè)有對電池模組定位的夾具裝置I，在工作臺I的上方還設(shè)有固定于外框拆解室內(nèi)的平行架I，所述平行架I上活動安裝有外框拆解裝置，在工作臺I上開有與下腔室相通的外框下料口 ；所述單體拆解室通過出料門I與外框拆解室相通，在單體拆解室右側(cè)設(shè)有出料門II，所述軌道從出料門I伸入至單體拆解室中，在單體拆解室內(nèi)設(shè)有支撐軌道的工作臺II，位于工作臺II上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺，在旋轉(zhuǎn)臺上方設(shè)有夾具裝置II，所述單體拆解室內(nèi)還設(shè)有機(jī)械手裝置和平行架II，所述平行架II上活動安裝有單體拆解裝置，在工作臺II上開有與下腔室相通的出料口。在本實用新型中，所述外框拆解裝置包括活動套裝在平行架I上的滑動套I，在滑動套I上下端面固定有上、下滑板，在下滑板下端固定有鋸片組件，在上滑板上端固定有控制鋸片組件工作的鋸片電機(jī)；所述平行架I 一端還設(shè)有控制上、下滑板活動的驅(qū)動氣缸
I。[0009]在本實用新型中，所述單體拆解裝置包括活動套裝在平行架II上的滑動套II，在滑動套II上連接有絲杠螺母副，有銑刀機(jī)構(gòu)與絲杠螺母副相連，所述絲杠螺母副與銑刀機(jī)構(gòu)分別由絲杠電機(jī)和銑刀電機(jī)驅(qū)動，所述平行架II 一端還設(shè)有控制絲杠螺母副活動的驅(qū)動氣缸II。在本實用新型中，所述下腔室內(nèi)設(shè)有蝸輪蝸桿裝置，所述蝸輪蝸桿裝置包括固定于下腔室內(nèi)的電機(jī)座，在電機(jī)座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)，旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)連有蝸桿，有蝸輪與蝸桿嚙合，所述蝸輪通過立軸與旋轉(zhuǎn)臺底部連接。本實用新型的有益效果是:通過將待分離的車用動力電池模組放置在自動履帶輪推車上，利用自動履帶輪推車將電池模組經(jīng)軌道依次送至外框拆解室和單體拆解室，經(jīng)外框拆解室和單體拆解室中的外框拆解裝置、單體拆解裝置對電池模組進(jìn)行外框拆解及單體拆解，通過上述區(qū)域并結(jié)合自動化控制單元進(jìn)行控制，實現(xiàn)了對車用動力電池?zé)o損化、免放電、無害化拆解；特別是單體拆解室內(nèi)所采用的旋轉(zhuǎn)臺可帶動電池單體在水平面上360°任意角度旋轉(zhuǎn)后并定位，并結(jié)合單體拆解裝置對電池單體進(jìn)行全方位的精準(zhǔn)距離、深度和速度的拆解，有效的提高了電池模組拆解的工作效率，極大的降低了勞動強(qiáng)度，杜絕了電池模組切割后產(chǎn)生二次污染的現(xiàn)象，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中外框拆解室和單體拆解室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型中外框拆解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型中單體拆解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型中下腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型中裝載有電池模組的自動履帶輪推車結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2。一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，包括用于分離電池模組的外框拆解室10、單體拆解室20以及位于它們下方的下腔室30，有軌道I依次經(jīng)過外框拆解室10和單體拆解室20，所述軌道I上設(shè)有用于運送電池模組的自動履帶輪推車2 ;所述外框拆解室10左、右兩面分別設(shè)置有供軌道I經(jīng)過的進(jìn)料門I 4和出料門I 5，在外框拆解室10內(nèi)設(shè)有支撐軌道I的工作臺I 6，位于工作臺I 6上設(shè)有對電池模組定位的夾具裝置I 7，在工作臺I 6的上方還設(shè)有固定于外框拆解室10內(nèi)的平行架I 8，所述平行架I 8上活動安裝有外框拆解裝置9，在工作臺I 6上開有與下腔室30相通的外框下料口 18 ;所述單體拆解室20通過出料門I 5與外框拆解室10相通，在單體拆解室20右側(cè)設(shè)有出料門
II19，所述軌道I從出料門I 5伸入至單體拆解室20中，在單體拆解室20內(nèi)設(shè)有支撐軌道I的工作臺II 21，位于工作臺II 21上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺22，在旋轉(zhuǎn)臺22上方設(shè)有夾具裝置II 23，所述單體拆解室20內(nèi)還設(shè)有機(jī)械手裝置24和平行架II 25，所述平行架II 25上活動安裝有單體拆解裝置26，在工作臺II 21上開有與下腔室30相通的出料口 27。另外，所述單體拆解室20上開有液氮通入口 3。參照圖3。所述外框拆解裝置9包括活動套裝在平行架I 8上的滑動套I 11，在滑動套I 11上下端面固定有上、下滑板12、13，在下滑板13下端固定有鋸片組件14，在上滑板12上端固定有控制鋸片組件14工作的鋸片電機(jī)15 ;所述平行架I 8 一端還設(shè)有控制上、下滑板12、13活動的驅(qū)動氣缸I 16。進(jìn)一步，所述平行架I 8另一端設(shè)有測量鋸片組件14與電池模組之間距離的傳感器I 17，該傳感器I 17與鋸片電機(jī)15電連接，通過該結(jié)構(gòu)可以保證外框拆解裝置9使用的安全性。進(jìn)一步，所述夾具裝置I 7上設(shè)有沖氣管43。參照圖4。所述單體拆解裝置26包括活動套裝在平行架II 25上的滑動套II 27，在滑動套II 27上連接有絲杠螺母副28，有銑刀機(jī)構(gòu)29與絲杠螺母副28相連，所述絲杠螺母副28與銑刀機(jī)構(gòu)29 分別由絲杠電機(jī)31和銑刀電機(jī)32驅(qū)動，所述平行架II 25 一端還設(shè)有控制絲杠螺母副28活動的驅(qū)動氣缸II 33。進(jìn)一步，所述平行架II 25另一端設(shè)有測量銑刀機(jī)構(gòu)29中的銑刀與電池單體之間距離的傳感器II 34，通過該結(jié)構(gòu)可以保證單體拆解裝置26使用的安全性。參照圖5。所述下腔室30內(nèi)設(shè)有蝸輪蝸桿裝置，所述蝸輪蝸桿裝置包括固定于下腔室30內(nèi)的電機(jī)座35，在電機(jī)座35上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)36，旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)36連有蝸桿37，有蝸輪38與蝸桿37嚙合，所述蝸輪38通過立軸39與旋轉(zhuǎn)臺22底部連接。另外，下腔室30內(nèi)設(shè)有與外框下料口 18位置對應(yīng)的外框收集箱40。另外，下腔室30內(nèi)設(shè)有與出料口 27位置對應(yīng)的廢液收集箱41，出料口 27與廢液收集箱41通過導(dǎo)流管42接通。本實用新型的工作原理是:工作時，將待拆解的電池模組置于自動履帶輪推車2表面，在履帶傳輸裝置的帶動下通過軌道I從外框拆解室10的進(jìn)料門I 4進(jìn)入，自動履帶輪推車2進(jìn)入到工作臺I 6后，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置后停止不動，啟動夾具裝置I 7將電池模組進(jìn)行夾緊和定位，接著啟動鋸片電機(jī)15，通過皮帶輪帶動鋸片組件14旋轉(zhuǎn)工作，然后啟動驅(qū)動氣缸I 16以推動上、下滑板12、13，使鋸片組件14完成對電池模組的外部金屬框架進(jìn)行拆解作業(yè)，拆解完成后，外框拆解裝置9復(fù)位，夾具裝置I 7松開對電池模組的夾合，啟動沖氣管43，將已拆解的金屬外部框架沖至外框下料口 18，從而掉落至工作臺I 6下方的下腔室中的外框收集箱40中。[0030]繼續(xù)啟動履帶輪傳輸裝置，帶動自動履帶輪推車2經(jīng)軌道I通過外框拆解室10的出料門I 5、進(jìn)入到單體拆解室20中，到達(dá)指定位置后，啟動機(jī)械手裝置24將電池單體(注:電池模組經(jīng)過外框拆解裝置拆解后為電池單體)夾持至旋轉(zhuǎn)臺22上，接著啟動夾具裝置II 23，將電池單體進(jìn)行夾緊和定位工作，接著啟動銑刀電機(jī)32、絲杠電機(jī)31和驅(qū)動氣缸II 33，銑刀機(jī)構(gòu)29上的銑刀便可在電池單體進(jìn)行拆解作業(yè)。同時，在蝸輪蝸桿裝置的配合下，通過旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)36驅(qū)動蝸桿37帶動蝸輪38、立軸39轉(zhuǎn)動使得旋轉(zhuǎn)臺22隨之轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動角度通過連接PLC控制系統(tǒng)，可在水平面上360°任意角度旋轉(zhuǎn)后并通過夾具裝置II 23定位，通常旋轉(zhuǎn)角度控制為90°、180°、270°以及360°工位，便于單體拆解裝置26對電池單體進(jìn)行四個方位的拆解。拆解過程中，電池廢液將沿著出料口 27順著導(dǎo)流管42流入下腔室30，最終收集于廢液收集箱41內(nèi)。 接下來，單體拆解裝置26復(fù)位，夾具裝置II 23松開單體電池，啟動機(jī)械手裝置24，將已拆解的電池單體夾持至出料門II 19，通過門外的出料板運輸?shù)街付ㄎ恢?；同時，履帶傳輸裝置帶動自動履帶輪推車2返回至軌道I的起點，如此循環(huán)，便可多次完成電池模組的連續(xù)自動拆解作業(yè)。通過上述結(jié)構(gòu)對電池模組進(jìn)行分離拆解作業(yè)，實現(xiàn)了對車用動力電池?zé)o損化、免放電、無害化的拆解；特別是單體拆解室內(nèi)20所采用的旋轉(zhuǎn)臺22采用蝸輪蝸桿裝置進(jìn)行驅(qū)動，一方面可帶動電池單體在水平面上360°任意角度旋轉(zhuǎn)后并定位，另外，蝸輪蝸桿裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)、傳動平穩(wěn)、噪音小的優(yōu)點，并結(jié)合單體拆解裝置26的特殊結(jié)構(gòu)，本實用新型中主要采用了可受驅(qū)動氣缸II 33驅(qū)動絲杠螺母副28沿平行架II 25水平移動，同時銑刀機(jī)構(gòu)29可沿絲杠螺母副28垂直移動，從而對電池單體進(jìn)行全方位的精準(zhǔn)距離、深度和速度的拆解，有效的提高了電池模組拆解的工作效率，極大的降低了勞動強(qiáng)度，杜絕了電池模組切割后產(chǎn)生二次污染的現(xiàn)象，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。此外，所述·單體拆解室20上開有液氮通入口 3，通過該通入口充入液氮至單體拆解室20內(nèi)。由于液氮化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不容易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，液氮的通入使得單體拆解室20中可起到隔絕空氣的作用，有效地杜絕了電池單體拆解過程中可能產(chǎn)生的起火或爆炸，實現(xiàn)了動力車用動力電池拆解免放電的功能。同時，液氮在汽化過程中將大量吸收單體拆解室20中的熱量，降低封閉區(qū)域內(nèi)的溫度，從而有效地解決了銑刀機(jī)構(gòu)29拆解電池單體過程產(chǎn)生高溫的現(xiàn)象。當(dāng)然，本實用新型除了上述實施方式之外，還可以有其它結(jié)構(gòu)上的變形，這些等同技術(shù)方案也應(yīng)當(dāng)在其保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于:包括用于分離電池模組的外框拆解室(10 )、單體拆解室(20 )以及位于它們下方的下腔室(30 )，有軌道(I)依次經(jīng)過外框拆解室(10)和單體拆解室(20)，所述軌道(I)上設(shè)有用于運送電池模組的自動履帶輪推車(2);所述外框拆解室(10)左、右兩面分別設(shè)置有供軌道(I)經(jīng)過的進(jìn)料門I (4)和出料門I (5)，在外框拆解室(10)內(nèi)設(shè)有支撐軌道(I)的工作臺I (6)，位于工作臺I (6)上設(shè)有對電池模組定位的夾具裝置I (7)，在工作臺I (6)的上方還設(shè)有固定于外框拆解室(10)內(nèi)的平行架I (8)，所述平行架I (8)上活動安裝有外框拆解裝置(9)，在工作臺I (6)上開有與下腔室(30)相通的外框下料口(18);所述單體拆解室(20)通過出料門I (5)與外框拆解室(10)相通，在單體拆解室(20)右側(cè)設(shè)有出料門II (19)，所述軌道(I)從出料門I(5)伸入至單體拆解室(20)中，在單體拆解室(20)內(nèi)設(shè)有支撐軌道(I)的工作臺II (21)，位于工作臺II (21)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺(22)，在旋轉(zhuǎn)臺(22)上方設(shè)有夾具裝置II (23)，所述單體拆解室(20 )內(nèi)還設(shè)有機(jī)械手裝置(24 )和平行架II (25 )，所述平行架II (25 )上活動安裝有單體拆解裝置(26)，在工作臺II (21)上開有與下腔室(30)相通的出料口(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述外框拆解裝置(9)包括活動套裝在平行架I (8)上的滑動套I (11)，在滑動套I (11)上下端面固定有上、下滑板(12、13)，在下滑板(13)下端固定有鋸片組件(14)，在上滑板(12)上端固定有控制鋸片組件(14)工作的鋸片電機(jī)(15);所述平行架I (8) —端還設(shè)有控制上、下滑板(12、13)活動的驅(qū)動氣缸I (16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述平行架I (8)另一端設(shè)有測量鋸片組件(14)與電池模組之間距離的傳感器I (17)，該傳感器I (17)與鋸片電機(jī)(15)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述夾具裝置1(7)上設(shè)有沖氣管(43)。·
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述單體拆解裝置(26)包括活動套裝在平行架II (25)上的滑動套II (27)，在滑動套II (27)上連接有絲杠螺母副(28)，有銑刀機(jī)構(gòu)(29)與絲杠螺母副(28)相連，所述絲杠螺母副(28)與銑刀機(jī)構(gòu)(29 )分別由絲杠電機(jī)(31)和銑刀電機(jī)(32 )驅(qū)動，所述平行架II (25 ) —端還設(shè)有控制絲杠螺母副(28)活動的驅(qū)動氣缸II (33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述平行架II (25)另一端設(shè)有測量銑刀機(jī)構(gòu)(29)中的銑刀與電池單體之間距離的傳感器II(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述下腔室(30)內(nèi)設(shè)有蝸輪蝸桿裝置，所述蝸輪蝸桿裝置包括固定于下腔室(30)內(nèi)的電機(jī)座(35 )，在電機(jī)座(35 )上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)(36 )，旋轉(zhuǎn)臺電機(jī)(36 )連有蝸桿(37 )，有蝸輪(38 )與蝸桿(37 )嚙合，所述蝸輪(38 )通過立軸(39 )與旋轉(zhuǎn)臺(22 )底部連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述下腔室(30)內(nèi)設(shè)有與外框下料口(18)位置對應(yīng)的外框收集箱(40)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述下腔室(30)內(nèi)設(shè)有與出料口( 27)位置對應(yīng)的廢液收集箱(41)，出料口( 27)與廢液收集箱(41)通過導(dǎo)流管(42)接通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，其特征在于所述單體拆解室(2 0)上開有液氮通入口(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種新型電動車用動力電池模組分離設(shè)備，包括用于分離電池模組的外框拆解室、單體拆解室以及位于它們下方的下腔室，有軌道依次經(jīng)過外框拆解室和單體拆解室，所述軌道上設(shè)有用于運送電池模組的自動履帶輪推車；通過上述區(qū)域并結(jié)合自動化控制單元進(jìn)行控制，實現(xiàn)了對車用動力電池?zé)o損化、免放電、無害化拆解；特別是單體拆解室內(nèi)所采用的旋轉(zhuǎn)臺可帶動電池單體在水平面上360°任意角度旋轉(zhuǎn)后并定位，并結(jié)合單體拆解裝置對電池單體進(jìn)行全方位的精準(zhǔn)距離、深度和速度的拆解，有效的提高了電池模組拆解的工作效率，極大的降低了勞動強(qiáng)度，杜絕了電池模組切割后產(chǎn)生二次污染的現(xiàn)象，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。
文檔編號H01M10/54GK203134933SQ201320105280
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者羅峰, 李長東, 余海軍 申請人:佛山市邦普循環(huán)科技有限公司, 湖南邦普循環(huán)科技有限公司