1.本發(fā)明涉及鋰電池處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，新能源汽車已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分。

3.隨著新能源汽車的普及，車用動力鋰電池的生產(chǎn)量也隨之加大，因此，針對鋰電池的回收處理也成為研究的課題，針對鋰電池的回收處理主要是對動力鋰電池進行拆解，目的是為了把正極和負極的金屬材料分離開，把其中不同的金屬分開做回收利用。而報廢的動力鋰電池電芯正負極不好分離，人工拆解效率低，難以拆解，被丟棄的概率較大，造成資源上的浪費，還對周圍環(huán)境造成污染。

4.現(xiàn)有的鋰電池回收技術(shù)比較粗放，利用率低，當前廣泛采取的工藝是把正負極和中間的隔膜材料粉碎后，加熱融化再根據(jù)材料特性不同進行分離。在針對鋰電池拆解分離工藝中存在著材料的浪費，分離金屬工序復(fù)雜，成本高，并且鋰電池拆解分離工藝所需要的設(shè)備負責，造價昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.基于此，本發(fā)明的目的是提供一種報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，以至少解決上述技術(shù)中的不足。

6.本發(fā)明提出一種報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：

7.所述操作模塊至少包括第一操作機構(gòu)和第二操作機構(gòu)，所述第一操作機構(gòu)和所述上料模塊相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊；

8.所述熱切模塊用于對所述鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極由所述第二操作機構(gòu)傳遞至所述視覺模塊；

9.所述視覺模塊用于判斷所述電芯負極以及所述電芯正極的卷繞方向；

10.所述拆分模塊和所述第二操作機構(gòu)相配合，用于對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解。

11.進一步的，所述上料模塊包括上料機臺、設(shè)于所述上料機臺上的托盤運輸皮帶機、設(shè)于所述托盤運輸皮帶機上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤平移機構(gòu)和托盤提升機構(gòu)，所述托盤運輸皮帶機用于運輸所述鋰電池電芯，所述托盤平移機構(gòu)用于帶動所述托盤提升機構(gòu)在所述上料支撐架上軸向運動，所述托盤提升機構(gòu)用于配合所述第一操作機構(gòu)抓取所述鋰電池電芯。

12.進一步的，在所述托盤運輸皮帶機與所述上料機臺之間設(shè)有托盤舉升機，所述托

盤舉升機用于與所述托盤提升機構(gòu)相配合，以使托盤提升機構(gòu)抓取放置于所述托盤運輸皮帶機上的托盤，所述托盤提升機構(gòu)包括提升氣缸、托盤夾取氣缸以及托盤夾爪，所述提升氣缸用于帶動所述托盤夾爪在其軸線上伸縮運動，所述托盤夾取氣缸用于推動所述托盤夾爪夾取所述托盤。

13.進一步的，所述第一操作機構(gòu)包括第一底座以及安裝于所述第一底座上的四軸機械臂，在所述四軸機械臂上設(shè)有第一操作組件，所述第一操作組件包括兩相對設(shè)置的指尖夾板以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動兩所述指尖夾板相對運動。

14.進一步的，所述熱切模塊包括熱切操作臺以及氣動吸附機構(gòu)，所述氣動吸附機構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺上、且所述氣動吸附機構(gòu)在所述熱切操作臺上軸向運動，所述氣動吸附機構(gòu)包括電芯支撐板、吸盤以及調(diào)高氣缸，所述吸盤設(shè)于所述電芯支撐板上，所述調(diào)高氣缸分別連接所述熱切操作臺和所述電芯支撐板。

15.進一步的，所述熱切模塊還包括熱切機構(gòu)，所述熱切機構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺上，所述熱切機構(gòu)包括上熱切刀、下熱切刀、滑臺組件以及設(shè)于所述滑臺組件上的多個氣嘴，所述上熱切刀和所述下熱切刀分設(shè)于所述氣動吸附機構(gòu)的上下兩端，所述滑臺組件在所述熱切操作臺上軸向運動。

16.進一步的，所述視覺模塊包括支架、設(shè)于所述支架上的相機鏡頭、圍設(shè)于所述相機鏡頭上的光源，在所述相機鏡頭的正對位置設(shè)有背景板，在所述支架上設(shè)有伸縮氣缸，所述伸縮氣缸用于對所述相機鏡頭進行清潔。

17.進一步的，所述第二操作機構(gòu)包括第二底座以及安裝于所述第二底座上的六軸機械臂，在所述六軸機械臂上設(shè)有端拾器，所述六軸機械臂和所述端拾器相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊，以及配合所述拆分模塊對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解。

18.進一步的，所述拆分模塊包括拆分操作臺以及設(shè)于所述拆分操作臺上的夾爪平移機構(gòu)、拆分夾爪，所述夾爪平移機構(gòu)包括設(shè)置在所述拆分操作臺上的平移導(dǎo)軌以及滑動設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸，所述拆分夾爪設(shè)于所述夾爪開合氣缸的自由末端、且所述夾爪開合氣缸控制所述拆分夾爪的開合。

19.進一步的，在所述拆分操作臺上還設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)和分離機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺上的正極導(dǎo)向臺、負極導(dǎo)向臺、正極導(dǎo)向輥、正極動力輥、負極導(dǎo)向輥以及負極動力輥，所述正極導(dǎo)向輥和所述正極動力輥分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺的一端，所述負極導(dǎo)向輥和所述負極動力輥設(shè)于所述負極導(dǎo)向臺遠離所述正極導(dǎo)向臺的一端。

20.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過上料模塊和第一操作機構(gòu)相配合完成對鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊對鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，進而使得鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊將其電芯負極和電芯正極分離拆解；視覺模塊能夠有效的識別出電芯負極和電芯正極的卷繞方向，進而使得電芯負極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

附圖說明

21.圖1為本發(fā)明實施例中的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；

22.圖2為本發(fā)明實施例中的上料模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

23.圖3為本發(fā)明實施例中的托盤提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

24.圖4為本發(fā)明實施例中的托盤舉升機的結(jié)構(gòu)示意圖；

25.圖5為本發(fā)明實施例中的第一操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

26.圖6為本發(fā)明實施例中的氣動吸附機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

27.圖7為本發(fā)明實施例中的熱切機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

28.圖8為本發(fā)明實施例中的視覺模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

29.圖9為本發(fā)明實施例中的第二操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

30.圖10為本發(fā)明實施例中的拆分模塊的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

31.圖11為本發(fā)明實施例中的拆分模塊的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

32.圖12為本發(fā)明實施例中的鋰電池電芯細化拆解系統(tǒng)的拆解工藝流程圖。

33.主要元件符號說明：

34.1、上料模塊；

35.11、上料機臺；12、托盤運輸皮帶機；13、托盤平移機構(gòu)；14、托盤提升機構(gòu)；15、托盤；16、托盤舉升機；

36.141、提升氣缸；142、托盤夾取氣缸；143、托盤夾爪；161、托盤舉升電機；162、絲母座；163、絲桿滑塊；164、絲桿；165、托盤舉升板；

37.2、第一操作機構(gòu)；

38.21、第一操作組件；22、四軸機械臂；23、第一底座；211、左側(cè)指尖夾板；212、右側(cè)指尖夾板；213、同步帶；214、同步輪；215、驅(qū)動電機；

39.3、熱切模塊；

40.301、電芯支撐板；302、吸盤；303、調(diào)高氣缸；304、下熱切刀；305、電芯；306、滑臺組件；307、氣嘴支架；308、氣嘴；309、上熱切刀；310、熱切操作臺；

41.4、視覺模塊；

42.41、相機鏡頭；42、光源；43、清潔氣嘴；44、伸縮氣缸；45、支架；46、背景板；

43.5、第二操作機構(gòu)；

44.51、端拾器；52、六軸機械臂；53、第二底座；

45.6、拆分模塊；61、夾爪平移機構(gòu)；62、夾爪開合氣缸；63、拆分夾爪；64、正極導(dǎo)向輥；65、分離吸盤；66、分離機構(gòu)；67、正極下壓氣缸；68、負極下壓氣缸；69、負極導(dǎo)向輥；70、負極動力輥；71、拆分操作臺；72、負極壓緊氣缸；73、負極卡槽；74、正極動力輥；75、正極隨動輥；76、切斷刀片。

46.如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

47.為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的若干實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

48.需要說明的是，當元件被稱為“固設(shè)于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接

到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

49.除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

50.請參閱圖1至圖11，所示為本發(fā)明實施例中的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，如圖1所示，包括上料模塊1、操作模塊、熱切模塊3、視覺模塊4以及拆分模塊6：

51.其中，所述操作模塊包括第一操作機構(gòu)2和第二操作機構(gòu)5，所述第一操作機構(gòu)2和所述上料模塊1相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊3；所述熱切模塊3用于對所述鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極由所述第二操作機構(gòu)5傳遞至所述視覺模塊4；所述視覺模塊4用于判斷所述電芯負極以及所述電芯正極的卷繞方向；所述拆分模塊6和所述第二操作機構(gòu)5相配合，用于對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解。

52.可以理解的，通過上料模塊1和第一操作機構(gòu)2相配合完成對鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊3對鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，進而使得鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊6將其電芯負極和電芯正極分離拆解；視覺模塊4能夠有效的識別出電芯負極和電芯正極的卷繞方向，進而使得電芯負極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

53.請參閱圖2至圖4，上述的上料模塊1包括上料機臺11、設(shè)于所述上料機臺11上的托盤15運輸皮帶機12、設(shè)于所述托盤15運輸皮帶機12上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤15平移機構(gòu)13和托盤15提升機構(gòu)14，在本實施例中，所述托盤15運輸皮帶機12、所述上料支撐架均與所述上料機臺11可拆卸設(shè)置，所述托盤15運輸皮帶機12包括運輸皮帶以及安裝在運輸皮帶上的托盤15，該托盤15用于放置鋰電池電芯、且能夠隨著運輸皮帶的移動而移動，所述托盤15平移機構(gòu)13包括托盤15平移滑軌以及設(shè)置在托盤15平移滑軌上的托盤15平移滑塊，所述托盤15提升機構(gòu)14設(shè)于所述托盤15平移滑塊上，在托盤15運輸皮帶機12朝向所述托盤15提升機構(gòu)14的一端設(shè)有托盤15舉升機，所述托盤15舉升機設(shè)置在運輸皮帶的下方，當托盤15移動到對應(yīng)位置時，托盤15平移機構(gòu)13推動托盤15提升機構(gòu)14朝向該對應(yīng)位置移動，此時，所述托盤15舉升機將托盤15舉升，以便于托盤15提升機構(gòu)14抓取托盤15。

54.在本實施例中，所述托盤15提升機構(gòu)14包括提升氣缸141、托盤15夾取氣缸以及托盤15夾爪，所述提升氣缸141用于推動所述托盤15夾爪在其軸線上進行伸縮運動，所述托盤15夾取氣缸用于推動所述托盤15夾爪夾取所述托盤15；所述托盤15舉升機包括托盤15舉升電機、設(shè)于所述托盤15舉升電機自由末端上的絲桿164，在該絲桿164上設(shè)有絲母座162以及絲桿164滑塊163，該絲桿164滑塊163的另一端設(shè)有托盤15舉升板，當托盤15移動到對應(yīng)位置時，該托盤15舉升板抵靠在托盤15的底部，隨著托盤15舉升電機推動絲桿164滑塊163在絲桿164上移動，進而保證托盤15舉升板帶動托盤15相對絲桿164進行移動。

55.請參閱圖5，所述第一操作機構(gòu)2包括第一底座23以及安裝于所述第一底座23上的

四軸機械臂22，在所述四軸機械臂22上設(shè)有第一操作組件21，所述第一操作組件21包括兩相對設(shè)置的指尖夾板(左側(cè)指尖夾板211和右側(cè)指尖夾板212)以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動兩所述指尖夾板相對運動。

56.可以理解的，當托盤15提升機構(gòu)14抓取托盤15后，托盤15平移機構(gòu)13推動托盤15提升機構(gòu)14遠離上述的對應(yīng)位置，直到移動到第一操作機構(gòu)2的抓取位置，此時，四軸機械臂22在第一底座23上旋轉(zhuǎn)至該抓取位置，以使鋰電池電芯設(shè)于兩指尖夾板的中部，驅(qū)動組件將兩指尖夾板夾取該鋰電池電芯，四軸機械臂22再次旋轉(zhuǎn)并將該鋰電池電芯轉(zhuǎn)移至上料模塊1上。

57.在本實施例中，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動電機215、設(shè)置在兩指尖夾板一側(cè)的兩同步輪214以及連接兩同步輪214的同步帶213，可以理解的，通過驅(qū)動電機215帶動兩同步輪214旋轉(zhuǎn)，進而完成兩指尖夾板的相對運動。

58.具體的，所述熱切模塊3包括熱切操作臺310以及氣動吸附機構(gòu)，所述氣動吸附機構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺310上，在氣動吸附機構(gòu)與所述熱切操作臺310的連接處設(shè)有導(dǎo)軌，所述氣動吸附機構(gòu)通過所述導(dǎo)軌在所述熱切操作臺310上軸向運動。

59.請參閱圖6至圖7，在本實施例中，所述氣動吸附機構(gòu)包括電芯支撐板301、吸盤302以及調(diào)高氣缸303，所述吸盤302設(shè)于所述電芯支撐板301上，所述調(diào)高氣缸303分別連接所述熱切操作臺310和所述電芯支撐板301。可以理解的，當四軸機械臂22將鋰電池電芯305放置在所述電芯350支撐板301上，所述吸盤302將該鋰電池電芯305吸附住，進而保證熱切和氣吹時整個電芯305的穩(wěn)定性，調(diào)高氣缸303能夠調(diào)節(jié)整個電芯305支撐板301的高度，氣動吸附機構(gòu)整體在熱切操作臺310上軸向運動，進而將鋰電池電芯305轉(zhuǎn)移到熱切、氣吹等不同工位，需要說明的是，本實施例中的吸盤302分布在電芯支撐板301上，其位置能夠按照不同型號的電芯305尺寸而布置。

60.進一步的，所述熱切模塊3還包括熱切機構(gòu)，該熱切機構(gòu)同樣設(shè)于所述熱切操作臺310上，所述熱切機構(gòu)包括上熱切刀309、下熱切刀304、滑臺組件306以及設(shè)于所述滑臺組件306上的氣嘴支架307，在所述氣嘴支架307上設(shè)有多個氣嘴308，所述上熱切刀309和所述下熱切刀304分設(shè)于所述氣動吸附機構(gòu)的上下兩端，所述滑臺組件306在所述熱切操作臺310上軸向運動。

61.可以理解的，熱切機構(gòu)是為了分離電芯的上面下表面的負極和正極和隔膜材料，當氣動吸附機構(gòu)整體在熱切操作臺310上軸向運動，進而將鋰電池電芯轉(zhuǎn)移到上熱切刀309和下熱切刀304的中間，下熱切刀304片和上熱切刀309片同時動作完成電芯的熱切分離動作，氣動吸附機構(gòu)整體在熱切操作臺310上軸向運動，又將電芯支撐板301移動到氣吹位置上，通過氣嘴308對該鋰電池電芯進行氣吹，滑臺組件306能夠在熱切操作臺310上上下左右移動，進而保證氣嘴308適應(yīng)不同型號的電芯的吹起拆解。

62.請參閱圖8，所述視覺模塊4包括支架45、設(shè)于所述支架45上的相機鏡頭41、圍設(shè)于所述相機鏡頭41上的光源42，在所述相機鏡頭41的正對位置設(shè)有背景板46，在所述支架45上設(shè)有伸縮氣缸44，在伸縮氣缸44上設(shè)有清潔氣嘴43、并將清潔氣嘴43伸入相機鏡頭41對所述相機鏡頭41進行清潔，以避免浮塵影響視覺判斷誤動作。

63.可以理解的，該視覺模塊4能夠判斷所述電芯負極以及所述電芯正極的卷繞方向，進而作為下一拆解過程中拆解依據(jù)。

64.請參閱圖9，所述第二操作機構(gòu)5包括第二底座53以及安裝于所述第二底座53上的六軸機械臂52，在所述六軸機械臂52上設(shè)有端拾器51，所述六軸機械臂52和所述端拾器51相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊4，以及配合所述拆分模塊6對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解，其中，熱切和氣吹完畢的鋰電池電芯在所述六軸機械臂52上的端拾器51的夾持下，移動到視覺模塊4的相機鏡頭41和背景板46之間進行拍攝，視覺程序會判斷出電芯的繞向，進而作為下一拆解過程中端拾器51旋轉(zhuǎn)拆解的依據(jù)。

65.請參閱圖10至圖11，所述拆分模塊6包括拆分操作臺71以及設(shè)于所述拆分操作臺71上的夾爪平移機構(gòu)61、拆分夾爪63，所述夾爪平移機構(gòu)61包括設(shè)置在所述拆分操作臺71上的平移導(dǎo)軌以及滑動設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸62，所述拆分夾爪63設(shè)于所述夾爪開合氣缸62的自由末端、且所述夾爪開合氣缸62控制所述拆分夾爪63的開合。

66.在所述夾爪平移機構(gòu)61的相對一端設(shè)有分離機構(gòu)66，所述分離機構(gòu)66包括兩分離吸盤65以及分離導(dǎo)軌，兩所述分離吸盤65在所述分離導(dǎo)軌上相對運動。

67.進一步的，在所述拆分操作臺71上還設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)和分離機構(gòu)66，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺71上的正極導(dǎo)向臺、負極導(dǎo)向臺、正極導(dǎo)向輥64、正極動力輥74、負極導(dǎo)向輥69以及負極動力輥70，所述正極導(dǎo)向輥64和所述正極動力輥74分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺的一端，所述負極導(dǎo)向輥69和所述負極動力輥70設(shè)于所述負極導(dǎo)向臺遠離所述正極導(dǎo)向臺的一端。

68.可以理解的，從端拾器51轉(zhuǎn)運來的鋰電池電芯已經(jīng)經(jīng)過熱切和氣吹分離，正極和負極雖然經(jīng)過氣吹已經(jīng)分離，但是由于非常薄，存在靜電吸附作用還是粘在一起，需要分開才能實現(xiàn)正負極回收。端拾器51把電芯轉(zhuǎn)移到分離吸盤65的中間，左右各對著一對分離吸盤65，在分離機構(gòu)66的帶動下，分離吸盤65從左右貼近負極和正極吸附，分離模組反轉(zhuǎn)，使電芯的正負極從物理空間上分開；夾爪平移機構(gòu)61帶動拆分夾爪63移動到負極垂落的位置，在夾爪開合氣缸62作用下夾住負極，并在夾爪平移機構(gòu)61帶動下，移動到負極動力輥70外側(cè)，拆分夾爪63返回到初始位置；設(shè)置在負極導(dǎo)向輥69上的負極下壓氣缸68帶動負極導(dǎo)向輥69下壓把負極材料壓在負極導(dǎo)向輥69負極動力輥70之間，同時設(shè)置在正極動力輥74上的正極下壓氣缸67也把正極材料壓在正極動力輥74、正極隨動輥75之間，啟動負極動力輥70和正極動力輥74，隨之端拾器51也會朝著電芯卷繞方向的反向旋轉(zhuǎn)，使正極和負極源源不斷的拆解開，啟動負極動力輥70和正極動力輥74帶動負極材料和負極材料進入料框。

69.需要說明的是，在氣動吸附機構(gòu)上還設(shè)置有負極壓緊氣缸72、負極卡槽73以及切斷刀片，它們的作用是應(yīng)對拆解中的緊急情況，因為負極材料比較容易斷裂，一旦發(fā)生斷裂，整個拆解動作就不能連貫進行了需要應(yīng)急處理，當負極發(fā)生斷裂時，負極壓緊氣缸72帶動負極卡槽73，壓緊負極，在切斷刀片的作用下被切斷，作為廢料處理，及時排除故障，順利進行下一個拆解。

70.如圖12所示，為本發(fā)明上述實施例中的鋰電池電芯細化拆解系統(tǒng)的拆解工藝流程：

71.第一步：鋰電池電芯上料

72.我們采用最大外形尺寸相同，但是內(nèi)部格子尺寸不同的托盤承裝鋰電池電芯，這樣可以適應(yīng)多種規(guī)格的鋰電池電芯，通過上料模塊完成鋰電池電芯的上料作業(yè)，上料模塊

還可以完成空托盤的回收。

73.第二步：鋰電池電芯吸附固定

74.采用第一操作機構(gòu)的指尖夾板，把托盤中的電芯逐個轉(zhuǎn)移到電芯支撐板上，電芯支撐板的主要特征的包含有若干位置的吸盤(這樣可以適應(yīng)不同規(guī)格的鋰電池電芯)，通過負壓把第一操作機構(gòu)轉(zhuǎn)移來的電芯牢固吸附在臺子上，方便下一道熱切工序固定用。

75.第三步：鋰電池電芯熱切，把正負極及隔膜切斷

76.氣動吸附機構(gòu)熱切操作臺上進行軸向運動，平移到熱切工位，進行熱切作業(yè)。上切刀和下切刀加熱到一定的溫度，上下切刀同時動作，切斷鋰電池的電芯正負極和隔膜，為保證所需要熱切深度和力度，上下切刀在刀柄位置均設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧，用過來控制熱切力大小。

77.第四步：氣吹把負極及隔膜和陽極分左右貼附到吸附臺

78.氣動吸附機構(gòu)熱切操作臺上進行軸向運動，轉(zhuǎn)移到氣吹分離單元。在左右氣嘴噴出高壓氣體作用下，使上一步切斷的負極，正極和隔膜部分分離，貼附在吸附平臺上完成上部切口位置的分離。

79.第五步：端拾器夾持電芯

80.第二操作機構(gòu)上的帶動端拾器在電芯支撐板的上方抓取鋰電池電芯的側(cè)面，抓起被熱切和氣吹分離的切口的電芯，移動到視覺模塊，進行下垂部分的位置判斷，從而為后續(xù)工序，確定端拾器的拆解旋轉(zhuǎn)方向。

81.第六步：雙側(cè)吸附分開負極和正極隔膜

82.在端拾器作用下將鋰電池電芯，轉(zhuǎn)移到拆分模塊，采用雙側(cè)吸附分離吸盤，左右分離吸盤模塊貼緊上一步分開的負極和正極，然后在分離機構(gòu)帶動下左右分開。

83.第七步：拆分夾爪夾持分開負極和隔膜陽極

84.拆分夾爪移動到負極垂落的位置，夾取負極，在分離機構(gòu)的帶動下，移動到負極回收料框位置，把負極放置到對應(yīng)的位置。

85.第八步：端拾器旋轉(zhuǎn)拆分正負極

86.端拾器會夾持鋰電池的電芯根據(jù)第五步視覺判斷的結(jié)果，按照下垂一側(cè)的位置進行對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)拆解(下垂端在正面的左側(cè)，則逆時針轉(zhuǎn)動；下垂端在正面的右側(cè)，則順時針轉(zhuǎn)動)，直至完全拆解完畢，整個流程結(jié)束。

87.第九步：執(zhí)行下一循環(huán)。

88.綜上，本發(fā)明上述實施例中的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，通過上料模塊和第一操作機構(gòu)相配合完成對鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊對鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，進而使得鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊將其電芯負極和電芯正極分離拆解；視覺模塊能夠有效的識別出電芯負極和電芯正極的卷繞方向，進而使得電芯負極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

89.以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

90.以上所述實施例僅表達了本技術(shù)的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并

不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本技術(shù)的保護范圍。因此，本技術(shù)專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。技術(shù)特征：

1.一種報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：所述操作模塊至少包括第一操作機構(gòu)和第二操作機構(gòu)，所述第一操作機構(gòu)和所述上料模塊相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊；所述熱切模塊用于對所述鋰電池電芯進行精細化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極由所述第二操作機構(gòu)傳遞至所述視覺模塊；所述視覺模塊用于判斷所述電芯負極以及所述電芯正極的卷繞方向；所述拆分模塊和所述第二操作機構(gòu)相配合，用于對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述上料模塊包括上料機臺、設(shè)于所述上料機臺上的托盤運輸皮帶機、設(shè)于所述托盤運輸皮帶機上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤平移機構(gòu)和托盤提升機構(gòu)，所述托盤運輸皮帶機用于運輸所述鋰電池電芯，所述托盤平移機構(gòu)用于帶動所述托盤提升機構(gòu)在所述上料支撐架上軸向運動，所述托盤提升機構(gòu)用于配合所述第一操作機構(gòu)抓取所述鋰電池電芯。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，在所述托盤運輸皮帶機與所述上料機臺之間設(shè)有托盤舉升機，所述托盤舉升機用于與所述托盤提升機構(gòu)相配合，以使托盤提升機構(gòu)抓取放置于所述托盤運輸皮帶機上的托盤，所述托盤提升機構(gòu)包括提升氣缸、托盤夾取氣缸以及托盤夾爪，所述提升氣缸用于帶動所述托盤夾爪在其軸線上伸縮運動，所述托盤夾取氣缸用于推動所述托盤夾爪夾取所述托盤。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述第一操作機構(gòu)包括第一底座以及安裝于所述第一底座上的四軸機械臂，在所述四軸機械臂上設(shè)有第一操作組件，所述第一操作組件包括兩相對設(shè)置的指尖夾板以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動兩所述指尖夾板相對運動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱切模塊包括熱切操作臺以及氣動吸附機構(gòu)，所述氣動吸附機構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺上、且所述氣動吸附機構(gòu)在所述熱切操作臺上軸向運動，所述氣動吸附機構(gòu)包括電芯支撐板、吸盤以及調(diào)高氣缸，所述吸盤設(shè)于所述電芯支撐板上，所述調(diào)高氣缸分別連接所述熱切操作臺和所述電芯支撐板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱切模塊還包括熱切機構(gòu)，所述熱切機構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺上，所述熱切機構(gòu)包括上熱切刀、下熱切刀、滑臺組件以及設(shè)于所述滑臺組件上的多個氣嘴，所述上熱切刀和所述下熱切刀分設(shè)于所述氣動吸附機構(gòu)的上下兩端，所述滑臺組件在所述熱切操作臺上軸向運動。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊包括支架、設(shè)于所述支架上的相機鏡頭、圍設(shè)于所述相機鏡頭上的光源，在所述相機鏡頭的正對位置設(shè)有背景板，在所述支架上設(shè)有伸縮氣缸，所述伸縮氣缸用于對所述相機鏡頭進行清潔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述第二

操作機構(gòu)包括第二底座以及安裝于所述第二底座上的六軸機械臂，在所述六軸機械臂上設(shè)有端拾器，所述六軸機械臂和所述端拾器相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊，以及配合所述拆分模塊對所述電芯負極以及所述電芯正極進行分離拆解。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述拆分模塊包括拆分操作臺以及設(shè)于所述拆分操作臺上的夾爪平移機構(gòu)、拆分夾爪，所述夾爪平移機構(gòu)包括設(shè)置在所述拆分操作臺上的平移導(dǎo)軌以及滑動設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸，所述拆分夾爪設(shè)于所述夾爪開合氣缸的自由末端、且所述夾爪開合氣缸控制所述拆分夾爪的開合。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，其特征在于，在所述拆分操作臺上還設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)和分離機構(gòu)，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺上的正極導(dǎo)向臺、負極導(dǎo)向臺、正極導(dǎo)向輥、正極動力輥、負極導(dǎo)向輥以及負極動力輥，所述正極導(dǎo)向輥和所述正極動力輥分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺的一端，所述負極導(dǎo)向輥和所述負極動力輥設(shè)于所述負極導(dǎo)向臺遠離所述正極導(dǎo)向臺的一端。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種報廢動力鋰電池電芯精細化拆解系統(tǒng)，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：操作模塊包括第一操作機構(gòu)和第二操作機構(gòu)，第一操作機構(gòu)和上料模塊相配合用于將鋰電池電芯傳遞至熱切模塊；熱切模塊用于對鋰電池電芯的電芯負極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的電芯負極以及電芯正極由第二操作機構(gòu)傳遞至視覺模塊；視覺模塊用于判斷電芯負極以及電芯正極的卷繞方向；拆分模塊和第二操作機構(gòu)相配合，用于對電芯負極以及電芯正極進行分離拆解。本發(fā)明通過設(shè)置上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊，使得電芯負極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。提升鋰電池電芯的回收率。提升鋰電池電芯的回收率。

技術(shù)研發(fā)人員：聶志華 曹燕杰 鄔濤 何志芬 余方園

受保護的技術(shù)使用者：江西省智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.07

技術(shù)公布日：2022/7/12