本发明涉及废旧锂电池回收,特别涉及一种废锂离子动力电池正负极片的分离装置及方法。
背景技术:
1、随着新能源电动汽车的蓬勃发展,动力电池市场呈现高速增长态势,与此同时,动力电池报废量日益增多,报废动力电池的回收利用是动力电池产业发展的一个重要方面。
2、目前动力电池包拆解分类主要是通过笼统破碎的工艺路线,导致破碎后的电池各组分混料复杂,分离困难,回收成本居高不下。加之,电池包在拆解过程中存在有电解液,电解液是复杂的化学污染源,拆解人员直接接触电解液,会对人体的健康造成影响。
3、在动力电池的拆解回收过程中,其中一个关键问题是要将动力电池正负极铜箔与铝箔的分离,以进行下一步电池内部可再生利用资源的回收步骤。国内已有部分厂家和科研机构进行了动力电池正负极铜箔与铝箔的分离方面的探索,但整体上效率较低、过程不稳定、难以系统集成形成产线。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种结构简单、分离效率高的废锂离子动力电池正负极片的分离装置,并提供一种操作简单、回收率高的废锂离子动力电池正负极片的分离方法。
2、本发明解决上述问题的技术方案是:一种废锂离子动力电池正负极片的分离装置,包括底板,所述底板上平行设置两个滑轨,底板中间位置固定设有电池夹持机构,且电池夹持机构位于两个滑轨之间,电池夹持机构一侧设有铜箔分离机构,铜箔分离机构可滑动设置在两个滑轨一侧,电池夹持机构另一侧设有铝箔分离机构,铝箔分离机构可滑动设置在两个滑轨另一侧;
3、所述电池夹持机构包括支撑柱,所述支撑柱底部固定在底板中间位置,支撑柱上部可滑动设有第一直线电机,第一直线电机上固定设有第一固定板,第一固定板上可转动设有第一卡爪,支撑柱下部固定设有固定块,固定块上固定设有第二固定板,第二固定板上设有伺服电机,伺服电机与第二卡爪转动连接,通过第一卡爪和第二卡爪夹持废锂离子动力电池;
4、所述铝箔分离机构包括第三固定板,第三固定板下表面两侧对称设有两个第一滑块,第三固定板通过两个第一滑块可滑动安装在两个滑轨另一侧,第三固定板一侧设有第二直线电机,所述第二直线电机与两个滑轨的其中一个滑轨滑动连接,第三固定板上表面中间设有第一固定架,所述第三固定板下表面中间固定设置第一电机,第一电机的输出轴穿过第三固定板与第一固定架固定连接,所述第一固定架上设有若干第一吸盘,第一固定架一侧设有第四固定板,第四固定板上固定设有第二电机,第二电机通过传动轴与连接杆一端连接,连接杆另一端固定设有夹板;
5、所述铜箔分离机构包括第五固定板,所述第五固定板下表面两侧对称设置两个第二滑块,第五固定板通过两个第二滑块可滑动安装在两个滑轨一侧,第五固定板一侧设有第三直线电机,所述第三直线电机与两个滑轨的另一个滑轨滑动连接,第五固定板上表面中间设有第二固定架,所述第五固定板下表面中间固定设置第三电机,第三电机的输出轴穿过第五固定板与第二固定架固定连接,所述第二固定架上设有若干第二吸盘。
6、上述废锂离子动力电池正负极片的分离装置,所述第三固定板上靠近电池夹持机构位置处设有第一气爪,第一气爪通过第一连接件安装在第三固定板上。
7、上述废锂离子动力电池正负极片的分离装置,所述第五固定板上靠近电池夹持机构位置处设有第二气爪,第二气爪通过第二连接件安装在第五固定板上。
8、一种废锂离子动力电池正负极片的分离方法,包括以下步骤:
9、s1:将废锂离子动力电池放入到电池夹持机构的第一卡爪与第二卡爪之间;启动第一直线电机,第一直线电机带动第一卡爪向下运动,直至第一卡爪与第二卡爪一起将废锂离子动力电池卡住,第一直线电机停止;
10、s2:启动铝箔分离机构的第二直线电机和铜箔分离机构的第三直线电机,第二直线电机带动第三固定板上的第一固定架与废锂离子动力电池靠近,第三直线电机带动第五固定板上的第二固定架与废锂离子动力电池靠近,当第三固定板和第五固定板移动到设定位置时,第二直线电机、第三直线电机停止工作;
11、s3:启动电池夹持机构的伺服电机,伺服电机带动废锂离子动力电池转动,当废锂离子动力电池隔膜封胶位置正对第一固定架时,伺服电机停止转动并抱闸,保持在当前位置不动,废锂离子动力电池保持为不可转动状态;
12、s4:首先启动铝箔分离机构的第一电机,第一电机带动第一固定架转动,当第一固定架上的第一吸盘与废锂离子动力电池的隔膜相接触时,由于废锂离子动力电池不能转动,第一吸盘将挤压隔膜从而吸住隔膜,当第一吸盘吸住隔膜后,第一电机停止工作;然后电池夹持机构的伺服电机解除抱闸,废锂离子动力电池恢复为可转动状态;接着第一电机恢复工作,第一电机带动隔膜逆时针旋转九十度后,第一电机停止工作;再启动第二电机,第二电机带动夹板转动并压住第一吸盘吸住的隔膜后,第二电机停止工作;
13、s5:铝箔分离机构的第一电机继续工作且逆时针转动九十度后停止工作,此时废锂离子动力电池的隔膜与铝箔缠绕第一固定架半圈;然后启动铝箔分离机构的第一气爪,使得第一气爪夹住废锂离子动力电池的隔膜与铝箔,隔膜与铝箔缠绕第一固定架半圈后废锂离子动力电池中的铜箔将脱落出来;
14、s6:伺服电机抱闸,使得废锂离子动力电池保持为不可转动状态;启动铜箔分离机构的第三电机,第三电机带动第二固定架转动,使得第二固定架上的第二吸盘挤压并吸住废锂离子动力电池脱落的铜箔;然后启动铜箔分离机构的第二气爪,使得第二气爪夹住废锂离子动力电池脱落的铜箔;接着伺服电机解除抱闸;
15、s7:同时启动第二直线电机和第三直线电机,使得铜箔分离机构拉住废锂离子动力电池的铜箔、铝箔分离机构拉住废锂离子动力电池的隔膜与铝箔往两端移动,将废锂离子动力电池的铜箔与铝箔进行分离。
16、本发明的有益效果在于:本发明设有铜箔分离机构与铝箔分离机构,通过铜箔分离机构与铝箔分离机构将废锂离子动力电池的铜箔与铝箔分离拆解,然后可直接牵拉至后续回收工序,提高了废锂离子动力电池拆解效率,同时在拆解过程中无需人工干预,保障了工作人员的身体健康,更主要的是,不对废锂离子动力电池进行破碎,而是整版分离铜箔和铝箔,分别回收正极极粉和负极极粉,从源头杜绝了笼统破碎分选工艺技术装备铜箔铝箔分离不彻底、极粉掺混的弊端,提高了资源回收率,降低了生产成本,提高了效益。
1.一种废锂离子动力电池正负极片的分离装置,包括底板,其特征在于:所述底板上平行设置两个滑轨,底板中间位置固定设有电池夹持机构,且电池夹持机构位于两个滑轨之间,电池夹持机构一侧设有铜箔分离机构,铜箔分离机构可滑动设置在两个滑轨一侧,电池夹持机构另一侧设有铝箔分离机构,铝箔分离机构可滑动设置在两个滑轨另一侧;
2.根据权利要求1所述的废锂离子动力电池正负极片的分离装置,其特征在于:所述第三固定板上靠近电池夹持机构位置处设有第一气爪,第一气爪通过第一连接件安装在第三固定板上。
3.根据权利要求2所述的废锂离子动力电池正负极片的分离装置,其特征在于:所述第五固定板上靠近电池夹持机构位置处设有第二气爪,第二气爪通过第二连接件安装在第五固定板上。
4.一种废锂离子动力电池正负极片的分离方法,其特征在于,用于权利要求3所述的废锂离子动力电池正负极片的分离装置,包括以下步骤:
