一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，包括固定基座、加熱機(jī)構(gòu)、切刀機(jī)構(gòu)、吸附裝置，以及用于驅(qū)動加熱機(jī)構(gòu)、切刀機(jī)構(gòu)和吸附裝置上下移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)、切刀機(jī)構(gòu)和吸附裝置均設(shè)置于固定基座的上方，并且加熱機(jī)構(gòu)和切刀機(jī)構(gòu)之間呈85-95°。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過設(shè)置用于切除側(cè)封邊的切刀機(jī)構(gòu)、用于加熱熔融頂封邊的加熱機(jī)構(gòu)，再通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動吸附裝置吸附包裝膜，就可以使得電芯與包裝膜分離開來并對電芯進(jìn)行回收。該裝置能夠在不破壞電芯的情況下，對封裝不良品中的電芯進(jìn)行回收，回收后的電芯重新封裝后可以繼續(xù)使用，極大地提高了產(chǎn)品的優(yōu)率，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種軟包裝裡離子電芯的回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋰離子電池由于具有高比能量、長壽命和無污染等優(yōu)點而得到了快速發(fā)展，鋰離子電池正逐漸取代其他類型的二次電池成為市場的主角。隨著鋰離子電池的市場份額的逐年增長，鋰離子電池的產(chǎn)能快速增長，鋰離子電池生產(chǎn)廠商也不斷增多，競爭日益激烈。
[0003]為了提高產(chǎn)品競爭力，鋰離子電池生產(chǎn)廠商通過不斷更新設(shè)備、優(yōu)化生產(chǎn)工序等手段降低生產(chǎn)成本。然而，由于設(shè)備的不穩(wěn)定性及工序的異常波動，生產(chǎn)過程總是不可避免地產(chǎn)生大量的工序壞品。對于已經(jīng)出現(xiàn)的壞品，如何有效地回收利用以減少壞品率對鋰離子電池行業(yè)來說意義重大。
[0004]在鋰離子電池的制作工序中，由于卷繞工序之前產(chǎn)生的壞品難以直接重復(fù)利用，所以只有回收的價值而沒有利用的可能。但是，在卷繞工序之后，特別是頂側(cè)封工序產(chǎn)生的壞品，由于極片和隔離膜已經(jīng)被制成鋰離子電芯，封裝產(chǎn)生的壞品并沒有破壞電芯的結(jié)構(gòu)，所以如果能夠在不破壞電芯的情況下，回收并重復(fù)利用電芯，將會極大地提高產(chǎn)品優(yōu)率，降低生產(chǎn)成本。但是，目前尚沒有能夠?qū)︿囯x子電池頂側(cè)封工序壞品的電芯加以回收利用的專門的機(jī)械裝置。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種針對軟包裝鋰離子電池工序中產(chǎn)生的封裝不良品進(jìn)行電芯回收的裝置——軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，該裝置可以在不破壞電芯的條件下對封裝不良品中的電芯進(jìn)行回收，回收后的電芯重新封裝后可以繼續(xù)使用，極大地提高了產(chǎn)品的優(yōu)率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，包括用于放置電池的固定基座、用于加熱熔融電池的頂封邊的加熱機(jī)構(gòu)、用于切除電池的側(cè)封邊的切刀機(jī)構(gòu)、用于吸附電池的包裝膜的吸附裝置，以及用于驅(qū)動所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置上下移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)、所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置均設(shè)置于所述固定基座的上方，并且所述加熱機(jī)構(gòu)和所述切刀機(jī)構(gòu)之間呈85-95°。其中，固定基座用于固定鋰離子電池，防止電池移位不利于操作。同時，固定基座也是操作平臺。優(yōu)選的，固定基座還可以設(shè)置為可轉(zhuǎn)動式的，當(dāng)電池的包裝膜被吸開之后，使固定基座傾斜，就可以將電芯倒入盛放電芯的容器中，操作方便，有利于實現(xiàn)自動化，減少人工的參與。
[0007]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括氣缸、導(dǎo)套、第一安裝板和第二安裝板，所述氣缸固定在所述第一安裝板上，所述導(dǎo)套設(shè)置于所述第一安裝板和所述第二安裝板之間，所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置均設(shè)置于所述第二安裝板靠近所述固定基座的表面上。優(yōu)選的，導(dǎo)套設(shè)置為四個。并且導(dǎo)套由導(dǎo)管和設(shè)置在所述導(dǎo)管上的套管組成。
[0008]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述加熱機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置位于所述第二安裝板的同一邊上，并且所述加熱機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置平行設(shè)置。
[0009]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述加熱機(jī)構(gòu)包括加熱板和集成于所述加熱板內(nèi)的加熱器。優(yōu)選的，加熱器為加熱管或加熱線圈。加熱板對電池的頂封邊進(jìn)行加熱，使包裝膜的塑膠層熔融以便于分離。
[0010]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述吸附裝置包括若干個氣管和吸嘴，所述吸嘴設(shè)置于所述氣管的出口處，所述氣管連接有真空泵。吸附裝置工作時，吸嘴吸附在電池的包裝膜上表面，當(dāng)頂封邊熔融后，吸嘴吸附電芯上層包裝膜，使包裝膜與電芯分離。
[0011]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述加熱機(jī)構(gòu)和所述切刀機(jī)構(gòu)之間呈90°。
[0012]作為本實用新型軟包裝鋰離子電芯的回收裝置的一種改進(jìn)，所述固定基座的下方也設(shè)置有所述加熱機(jī)構(gòu)、所述吸附裝置和所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述固定基座具有部分鏤空的結(jié)構(gòu)。這是優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，即固定基座的上方和下方均設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)，使得頂封邊的熔融更徹底；固定基座的上方和下方均設(shè)置吸附裝置，當(dāng)吸附裝置工作時，吸嘴吸附在電池的包裝膜的上下表面，當(dāng)頂封邊熔融后，吸嘴吸附電芯上下層包裝膜分離。固定基座的鏤空結(jié)構(gòu)有利于電芯與下層包裝膜的分離。
[0013]優(yōu)選的，設(shè)置于所述固定基座上方和下方的加熱機(jī)構(gòu)以所述固定基座所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置，設(shè)置于所述固定基座上方和下方的吸附裝置以所述固定基座所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置，設(shè)置于所述固定基座上方和下方的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以所述固定基座所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置。
[0014]所述固定基座包括電芯主體支撐板、設(shè)置于所述電芯主體支撐板側(cè)邊的倒L形容置槽和設(shè)置于所述電芯主體支撐板上的“工”字形鏤空。
[0015]優(yōu)選的，所述回收裝置還包括控制系統(tǒng)和與所述控制系統(tǒng)連接的人機(jī)交互界面，使用者可輸入預(yù)設(shè)參數(shù)信息實現(xiàn)自動操作。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過設(shè)置用于切除電池的側(cè)封邊的切刀機(jī)構(gòu)、用于加熱熔融電池的頂封邊的加熱機(jī)構(gòu)使得電池的包裝膜的頂封邊和側(cè)封邊得以打開，再通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動吸附裝置吸附電池的包裝膜，就可以使得包裹在包裝膜內(nèi)的電芯與包裝膜分離開來并對電芯進(jìn)行回收。該裝置能夠在不破壞電芯的情況下，對封裝不良品中的電芯進(jìn)行回收，回收后的電芯重新封裝后可以繼續(xù)使用，極大地提高了產(chǎn)品的優(yōu)率，降低生產(chǎn)成本。
[0017]整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，而且不會對電芯的極耳及其他部位造成不良影響，操作簡單，有望于大規(guī)模使用。
[0018]需要說明的是，本實用新型的封裝不良品是指在電池的頂封和側(cè)封過程中造成的封裝不嚴(yán)密或者封裝后尺寸超出規(guī)格的電池，此時，包裝膜內(nèi)尚未注液，包裝膜的氣袋并未切除，靠近氣袋的側(cè)邊也尚未封住?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0019]圖I為本實用新型實施例I的立體圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例I的主視圖。
[0021]圖3為本實用新型實施例I的使用狀態(tài)圖。
[0022]圖4為電池不良品的主視圖。
[0023]圖5為本實用新型實施例2的立體圖。
[0024]圖6為本實用新型實施例2的主視圖。
[0025]圖7為本實用新型實施例2的使用狀態(tài)圖。
[0026]圖8為本實用新型實施例2中的固定基座的主視圖。
[0027]其中，I-固定基座，11-電芯主體支撐板，12-倒L形容置槽，13- “工”字形鏤空，2-加熱機(jī)構(gòu)，21-加熱板，22-加熱器，3-切刀機(jī)構(gòu)，4-吸附裝置，41-氣管，42-吸嘴，5-驅(qū)動機(jī)構(gòu)，51-氣缸，52-導(dǎo)套，521-導(dǎo)管，522-套管，53-第一安裝板，54-第二安裝板，61-頂封邊，62-側(cè)封邊，63-包裝膜。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0029]實施例I
[0030]請參閱圖I至圖3，本實施例提供的一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，包括用于放置電池的固定基座I、用于加熱熔融電池的頂封邊61 (如圖4所示)的加熱機(jī)構(gòu)2、用于切除電池的側(cè)封邊62 (如圖4所示）的切刀機(jī)構(gòu)3、用于吸附電池的包裝膜63 (如圖4所示）的吸附裝置4，以及用于驅(qū)動加熱機(jī)構(gòu)2、切刀機(jī)構(gòu)3和吸附裝置4上下移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，驅(qū)動機(jī)構(gòu)5、加熱機(jī)構(gòu)2、切刀機(jī)構(gòu)3和吸附裝置4均設(shè)置于固定基座I的上方，并且加熱機(jī)構(gòu)2和切刀機(jī)構(gòu)3之間呈85-95°，因為側(cè)封邊62和頂封邊61—般呈90°角，因此，用于加熱熔融頂封邊61的加熱機(jī)構(gòu)2和用于切除側(cè)封邊62的切刀機(jī)構(gòu)3之間最好也呈90°角，可以上下浮動5°左右。
[0031]其中，固定基座I用于固定鋰離子電池，防止電池移位不利于操作。同時，固定基座I也是操作平臺。固定基座I還可以設(shè)置為可轉(zhuǎn)動式的，當(dāng)電池的包裝膜63被吸開之后，使固定基座I傾斜，就可以將電芯倒入盛放電芯的容器中，操作方便，有利于實現(xiàn)自動化，減少人工的參與。
[0032]其中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)5包括氣缸51、導(dǎo)套52、第一安裝板53和第二安裝板54，氣缸51固定在第一安裝板53上,導(dǎo)套52設(shè)置于第一安裝板53和第二安裝板54之間,加熱機(jī)構(gòu)2、切刀機(jī)構(gòu)3和吸附裝置4均設(shè)置于第二安裝板54靠近固定基座I的表面上。導(dǎo)套52設(shè)置為四個。導(dǎo)套52由導(dǎo)管521和設(shè)置在導(dǎo)管521上的套管522組成。
[0033]加熱機(jī)構(gòu)2和吸附裝置4位于第二安裝板54的同一邊上，并且加熱機(jī)構(gòu)2和吸附裝置4平行設(shè)置。加熱機(jī)構(gòu)2將頂封邊61加熱熔融后，吸附裝置4可以從頂封邊61處將包裝膜63吸起，使包裝膜63和電芯分離。
[0034]加熱機(jī)構(gòu)2包括加熱板21和集成于加熱板21內(nèi)的加熱器22。優(yōu)選的，加熱器22為加熱管或加熱線圈。加熱板21對電池的頂封邊61進(jìn)行加熱，使包裝膜63的塑膠層熔融以便于分離。
[0035]吸附裝置4包括若干個氣管41和吸嘴42，吸嘴42設(shè)置于氣管41的出口處，氣管41連接有真空泵。氣管41與真空泵相連，使吸嘴42與電池表面接觸時保持一定的真空度用以吸附包裝膜63。吸附裝置4工作時，吸嘴42吸附在電池的包裝膜63上表面，當(dāng)頂封邊61熔融后，吸嘴42吸附電芯上層的包裝膜63，使包裝膜63與電芯分離開來。
[0036]實際使用時，先將電池的封裝不良品置于固定基座I上，使得其頂封邊61位于加熱機(jī)構(gòu)2的正下方，側(cè)封邊62位于切刀機(jī)構(gòu)3的正下方；然后，啟動驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，氣缸51推動導(dǎo)管521向下移動，從而帶動加熱機(jī)構(gòu)2和切刀機(jī)構(gòu)3分別向頂封邊61和側(cè)封邊62運動，當(dāng)切刀機(jī)構(gòu)3下降至電池的側(cè)封邊62上時，切刀機(jī)構(gòu)3就能夠把側(cè)封邊62切除，同時，加熱板21開始對不良品的頂封邊61加熱，加熱板21的設(shè)置溫度要高于包裝膜63的聚合層的熔融溫度，經(jīng)過足夠的加熱時間之后，頂封邊61的聚合物層被完全熔融，使得頂封邊
61打開，如此就不會破壞極耳和電池的其他部位，此時，開啟真空泵，使得通過氣管41與該真空泵相連的吸嘴42與電池表面接觸時保持一定的真空度，如此吸嘴42就會吸附在電池上表面的包裝膜63上。當(dāng)導(dǎo)管521帶動加熱板21向上移動時，由于包裝膜63是三面開口的(頂封邊61、側(cè)封邊62和氣袋邊)，吸嘴42就會吸附包裝膜63，使位于電芯上方的包裝膜63向上移動，這樣電芯便會與包裝膜63分離開來。由于此時電池內(nèi)部并沒有電解液，因此可以直接手工操作，將電芯去除。當(dāng)然，為了提高效率，也可以將固定基座I設(shè)置為可轉(zhuǎn)動式的，當(dāng)電池的包裝膜63被吸開之后，使固定基座I傾斜，就可以將電芯倒入盛放電芯的容器中，操作方便，有利于實現(xiàn)自動化，減少人工的參與。
[0037]分離得到的電芯未被破壞，仍然具有完整的結(jié)構(gòu)，將分離出的電芯用于二次封裝，便可實現(xiàn)電芯的回收利用。
[0038]此外，為了提高本實用新型的自動化程度，該回收裝置還包括控制系統(tǒng)和與控制系統(tǒng)連接的人機(jī)交互界面，使用者可輸入預(yù)設(shè)參數(shù)信息實現(xiàn)自動操作，控制系統(tǒng)可以自動控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)5、切刀機(jī)構(gòu)3、加熱機(jī)構(gòu)2和吸附裝置4的移動，以及加熱機(jī)構(gòu)2的溫度、吸附裝置4的吸力和切刀機(jī)構(gòu)2的力度。
[0039]實施例2
[0040]如圖5-7所示，與實施例I不同的是，本實施例提供的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其固定基座I的下方也設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)2、吸附裝置4和驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，固定基座I具有部分鏤空的結(jié)構(gòu)。具體的，固定基座I的結(jié)構(gòu)如圖8所示，其包括電芯主體支撐板11、設(shè)置于電芯主體支撐板11側(cè)邊的倒L形容置槽12和設(shè)置于電芯主體支撐板11上的“工”字形鏤空13。固定基座I的鏤空結(jié)構(gòu)有利于電池下層包裝膜63的分離。
[0041]也就是說，固定基座I的上方和下方均設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)2，使得頂封邊61的熔融更徹底，電芯和包裝膜63的分離更徹底；固定基座I的上方和下方均設(shè)置吸附裝置4，當(dāng)吸附裝置4工作時，吸嘴42吸附在電池的包裝膜63的上下表面，當(dāng)頂封邊61熔融后，吸嘴42吸附電芯上下層包裝膜63分離。
[0042]其中，設(shè)置于固定基座I上方和下方的加熱機(jī)構(gòu)2以固定基座I所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置。
[0043]設(shè)置于固定基座I上方和下方的吸附裝置4以固定基座I所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置。[0044]設(shè)置于固定基座I上方和下方的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5以固定基座I所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置。
[0045]實際使用時，先將電池的封裝不良品置于固定基座I上，使得其頂封邊61位于頂封邊容置槽11內(nèi)，側(cè)封邊62位于側(cè)封邊容置槽12內(nèi)；然后，啟動驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，氣缸51推動導(dǎo)管521向固定基座I移動，從而帶動加熱機(jī)構(gòu)2和切刀機(jī)構(gòu)3分別向頂封邊61和側(cè)封邊
62運動，當(dāng)切刀機(jī)構(gòu)3下降至電池的側(cè)封邊62上時，切刀機(jī)構(gòu)3就能夠把側(cè)封邊62切除，同時，加熱板21開始對不良品的頂封邊61加熱，加熱板21的設(shè)置溫度要高于包裝膜63的聚合層的熔融溫度，經(jīng)過足夠的加熱時間之后，頂封邊61的聚合物層被完全熔融，使得頂封邊61打開，如此就不會破壞極耳和電池的其他部位，此時，開啟真空泵，使得通過氣管41與該真空泵相連的吸嘴42與電池表面接觸時保持一定的真空度，如此吸嘴42就會吸附在位于電芯上方和下方的包裝膜63上。當(dāng)導(dǎo)管521帶動加熱板21遠(yuǎn)離固定基座I移動時，由于包裝膜63是三面開口的(頂封邊61、側(cè)封邊62和氣袋邊)，吸嘴42就會吸附包裝膜63，使位于電芯上方和下方的包裝膜63與電芯分離。
[0046]以上的實施例只是為了說明而不是限制本實用新型，以上所述僅僅是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型專利申請范圍所述的方案所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：包括用于放置電池的固定基座、用于加熱熔融電池的頂封邊的加熱機(jī)構(gòu)、用于切除電池的側(cè)封邊的切刀機(jī)構(gòu)、用于吸附電池的包裝膜的吸附裝置，以及用于驅(qū)動所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置上下移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)、所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置均設(shè)置于所述固定基座的上方，并且所述加熱機(jī)構(gòu)和所述切刀機(jī)構(gòu)之間呈85-95°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括氣缸、導(dǎo)套、第一安裝板和第二安裝板，所述氣缸固定在所述第一安裝板上，所述導(dǎo)套設(shè)置于所述第一安裝板和所述第二安裝板之間，所述加熱機(jī)構(gòu)、所述切刀機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置均設(shè)置于所述第二安裝板的靠近所述固定基座的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述加熱機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置位于所述第二安裝板的同一邊上，并且所述加熱機(jī)構(gòu)和所述吸附裝置平行設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述加熱機(jī)構(gòu)包括加熱板和集成于所述加熱板內(nèi)的加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述吸附裝置包括若干個氣管和吸嘴，所述吸嘴設(shè)置于所述氣管的出口處，所述氣管連接有真空泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述加熱機(jī)構(gòu)和所述切刀機(jī)構(gòu)之間呈90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述固定基座的下方也設(shè)置有所述加熱機(jī)構(gòu)、所述吸附裝置和所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述固定基座具有部分鏤空的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：設(shè)置于所述固定基座上方和下方的加熱機(jī)構(gòu)以所述固定基座所在平面為鏡像對稱面呈對稱設(shè)置，設(shè)置于所述固定基座上方和下方的吸附裝置以所述固定基座所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置，設(shè)置于所述固定基座上方和下方的驅(qū)動機(jī)構(gòu)以所述固定基座所在平面為對稱面呈鏡像對稱設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軟包裝鋰離子電芯的回收裝置，其特征在于：所述固定基座包括電芯主體支撐板、設(shè)置于所述電芯主體支撐板側(cè)邊的倒L形容置槽和設(shè)置于所述電芯主體支撐板上的“工”字形鏤空。
【文檔編號】H01M10/54GK203536540SQ201320616037
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】陳偉, 李揚 申請人:寧德新能源科技有限公司