本發(fā)明涉及動(dòng)力電池回收處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著新能源電動(dòng)汽車的蓬勃發(fā)展，動(dòng)力電池市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，與此同時(shí)，動(dòng)力電池報(bào)廢量也日益增多，報(bào)廢動(dòng)力電池的回收利用成為影響到動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。目前，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收行業(yè)還處于起步摸索階段，動(dòng)力電池的自動(dòng)化拆解程度低，主要依靠人工進(jìn)行拆解。

在處理廢舊動(dòng)力電池時(shí)，由于分解過(guò)程中短路、破碎等過(guò)程會(huì)使電池殘存的電量急劇釋放造成局部過(guò)熱甚至爆炸，因此在進(jìn)行廢舊動(dòng)力電池拆解回收前必須進(jìn)行充分放電處理，將動(dòng)力電池殘余電量將至安全電壓。

因此，亟需開發(fā)出基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池環(huán)保節(jié)能、安全可靠、效率高的拆解回收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)，該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的自動(dòng)上料、切縫、切割、分離、輸送、下料等一系列自動(dòng)化工藝過(guò)程。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于上述基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)的控制方法。

為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)，包括放電系統(tǒng)和拆解回收系統(tǒng)兩部分，所述放電系統(tǒng)包括上料吊車、料框、放電車、防火墻、防火系統(tǒng)、下料吊車、操作臺(tái)、放電車導(dǎo)軌、電極放電裝置以及電阻放電房；放電系統(tǒng)用于完成多規(guī)格動(dòng)力電池自動(dòng)上料、放電、下料工序，以安全電量進(jìn)行動(dòng)力電池的拆解；上料吊車位于上料緩存區(qū)，下料吊車位于下料緩存區(qū)，所述上料緩存區(qū)、下料緩存區(qū)位于放電車導(dǎo)軌一側(cè)。所述防火墻位于放電房一側(cè)，用于放電過(guò)程中的安全隱患防護(hù)，所述防火系統(tǒng)位于防電墻一端，所述拆解回收系統(tǒng)由多臺(tái)自動(dòng)拆解回收設(shè)備組成，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的上料、裝夾、電池頭切割、電芯與電池頭分離的一系列自動(dòng)化工序。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述料框包括定位板、夾板、夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)、隔板、料框框架、以及動(dòng)力電池；所述料框框架呈長(zhǎng)方體型，在料框框架的頂部四個(gè)角設(shè)置有吊環(huán)，定位板與料框框架底部垂直設(shè)置，在定位板的一側(cè)均勻分布有隔板，所述夾板位于定位板的對(duì)面，在夾板的外側(cè)上下兩側(cè)設(shè)置了彈簧壓緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)位于彈簧壓緊機(jī)構(gòu)上，通過(guò)彈簧壓緊機(jī)構(gòu)、夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的動(dòng)力電池的定位鎖緊。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述放電車為長(zhǎng)方體立體框架，在放電車的底部設(shè)置有移動(dòng)小輪，移動(dòng)小輪卡在放電車導(dǎo)軌上，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，放電車可以沿著放電車導(dǎo)軌移動(dòng)，在放電車上設(shè)置有可伸縮的定位框。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電極放電裝置包括電極放電框、電極夾子、電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)、開夾系統(tǒng)以及三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于電極放電框上，所述y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述開夾系統(tǒng)位于z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述電極夾子位于開夾系統(tǒng)上，所述電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)位于電極夾子后側(cè)；所述電極放電裝置的實(shí)施過(guò)程：開夾系統(tǒng)打開安裝在三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的電機(jī)夾子，通過(guò)x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電極夾子靠近待放電動(dòng)力電池，同時(shí)電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，保證電極夾子和動(dòng)力電池前端接觸便于電極夾子充分夾緊動(dòng)力電池電極兩端，另一方面防止電極夾子與動(dòng)力電池的硬性碰撞，當(dāng)x軸移動(dòng)到使電極夾子前端與動(dòng)力電池電極接觸時(shí)，開夾系統(tǒng)退回，電極夾子夾緊動(dòng)力電池的兩極開始放電，當(dāng)放完電時(shí)，開夾系統(tǒng)開夾，x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)退回，各機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一批動(dòng)力電池放電。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電阻放電房位于電極放電裝置的一側(cè)，電阻放電房包括放電電路、放電房冷卻系統(tǒng)、放電房防火系統(tǒng)、以及放電房控制系統(tǒng)；所述電阻放電房采用二級(jí)電阻放電，第一級(jí)電阻值0.05ω，第二級(jí)電阻值0.1ω，0.05ω由兩個(gè)0.1ω電阻并聯(lián)實(shí)現(xiàn)；所述電阻放電房包含兩組plc系統(tǒng)，其中控制plc系統(tǒng)用于切換一、二級(jí)電阻；當(dāng)檢測(cè)電池電壓(u)：3.2v<u<5v時(shí)，控制接觸器全部吸合，用0.05ω級(jí)電阻放電；當(dāng)0.3v<u<3.2v時(shí)，斷開一個(gè)接觸器，用0.1ω級(jí)電阻放電；當(dāng)u<0.3v時(shí)，斷開所有的接觸器，電池放電完成；另一組掃描plc系統(tǒng)用于對(duì)放電電池實(shí)行實(shí)時(shí)掃描，檢測(cè)放電電阻的電壓值。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上料吊車、下料吊車位于放電車導(dǎo)軌的一側(cè)，上料吊車、下料吊車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作，上料吊車將料框吊起送入到放電車的定位作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備成組設(shè)置，動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備組的一側(cè)分別設(shè)置有除塵裝置、凈化裝置，動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備的頂部通過(guò)管道串聯(lián)至除塵裝置、凈化裝置。

為了達(dá)到上述第二目的，本發(fā)采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)的控制方法，包括下述步驟：

(1)人工將動(dòng)力電池放入到料框的隔板上，通過(guò)夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)將動(dòng)力電池緊固在料框中；

(2)上料吊車將料框吊起并送置于放電車伸出的定位框架中；

(3)放電車伸出的定位框架縮回放電車實(shí)現(xiàn)精確定位；

(4)放電車沿著放電車導(dǎo)軌由上料區(qū)運(yùn)動(dòng)到放電區(qū)電極放電裝置處進(jìn)行放電；

(5)放完電后，系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池的電量進(jìn)行檢測(cè)；

(6)檢測(cè)完畢后，放電車沿著放電導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)至下料區(qū)域進(jìn)行下料；

(7)下料吊車吊出料框并放置于送料小車中；

(8)人工將送料小車推入到動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備的上料位置處；

(9)動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的自動(dòng)拆解回收。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明自動(dòng)化程度高，整套系統(tǒng)僅需1-2人操作，電池頭、電芯和外殼等材料自動(dòng)分類，廢氣、粉塵主動(dòng)收集，廢棄環(huán)?；厥?，拆解效率高。

2、本發(fā)明電阻放電設(shè)備采用二級(jí)放電，且能同時(shí)處理較大批量的動(dòng)力電池，放電效率高。

3、本發(fā)明電阻放電設(shè)備能夠適用于多種規(guī)格的動(dòng)力電池。

4、本發(fā)明放電設(shè)備料框與拆解設(shè)備料框匹配，且具有可調(diào)節(jié)性，定位精確、可靠。

5、本發(fā)明設(shè)有自動(dòng)保護(hù)和自動(dòng)控制措施，保證放電、拆解過(guò)程中的安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的整體布局示意圖；

圖2是本發(fā)明料框的立體圖；

圖3是本發(fā)明電極放電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

圖1：1為上料吊車，2為料框，3為放電車，4為防火墻，5為防火系統(tǒng)，6為下料吊車，7為操作臺(tái)，8為放電車導(dǎo)軌，9為電極放電裝置，10為電阻放電房，11為上料倉(cāng)，12為動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備，13為除塵裝置，14為凈化裝置，15為送料小車。

圖2：201為定位板，202為夾板，203為夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)，204為隔板，205為料框框架，20為動(dòng)力電池。

圖3：901為電極放電框，902為x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，903為y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，904為z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，905為電極夾子，906為電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)施例基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)，包括上料吊車1、料框2、放電車3、防火墻4、防火系統(tǒng)5、下料吊車6、操作臺(tái)7、放電車導(dǎo)軌8、電極放電裝置9、電阻放電房10、上料倉(cāng)11、動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備12、除塵裝置13、凈化裝置14、送料小車19?；谖锢矸烹娛絼?dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的上料、放電、下料、裝夾、電池頭切割、電芯與電池外殼的分離及下料等一些列自動(dòng)化工藝過(guò)程，系統(tǒng)配備除塵裝置、凈化裝置，去除整個(gè)工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的粉塵、廢氣等。此外，本系統(tǒng)還設(shè)置了消防系統(tǒng)，用于系統(tǒng)應(yīng)急消防處理，保護(hù)了人員、設(shè)備的安全。

如圖2所示，本實(shí)施例基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)的料框包括定位板201、夾板202、夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)203、隔板204、料框框架205、動(dòng)力電池20。

如圖3所示，本實(shí)施例基于物理放電式動(dòng)力電池自動(dòng)放電、拆解回收系統(tǒng)的電極放電機(jī)構(gòu)包括電極放電框901、x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)902、y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)903、z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)904、電極夾子905、電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)906。

所述料框框架205呈長(zhǎng)方體型，在料框框架的頂部四個(gè)角設(shè)置有吊環(huán)，定位板201與料框框架底部垂直設(shè)置，在定位板的一側(cè)均勻分布有隔板204，所述夾板202位于定位板的對(duì)面，在夾板的外側(cè)上下兩側(cè)設(shè)置了彈簧壓緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)203位于彈簧壓緊機(jī)構(gòu)上，通過(guò)彈簧壓緊機(jī)構(gòu)、夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的動(dòng)力電池的定位鎖緊。圖示有三組定位板、夾板、夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)，每組動(dòng)力電池有十二個(gè)(圖示為例，實(shí)際不局限于此)。

所述放電車3為長(zhǎng)方體立體框架，在放電車的底部設(shè)置有移動(dòng)小輪，移動(dòng)小輪卡在放電車導(dǎo)軌上，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，放電車可以沿著放電車導(dǎo)軌移動(dòng)。在放電車上設(shè)置有可伸縮的定位框。

所述操作臺(tái)7上設(shè)置有人機(jī)操作界面、操作按鈕、指示燈等，用于現(xiàn)場(chǎng)操作人員工作。

所述電極放電裝置9由電極放電框901、電極夾子905、電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)906、開夾系統(tǒng)(圖上未標(biāo)示)、三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，所述三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)902、y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)903、z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)904，所述x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于電極放電框上，所述y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述開夾系統(tǒng)位于z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述電極夾子位于開夾系統(tǒng)上，所述電極夾子有三組，每組十二對(duì)，每對(duì)兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)用于動(dòng)力電池的正、負(fù)極(圖示為例，實(shí)際不局限于此)。所述電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)位于電極夾子后側(cè)。所述電極放電裝置的實(shí)施過(guò)程：開夾系統(tǒng)打開安裝在三軸定位移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的電機(jī)夾子，通過(guò)x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電極夾子靠近待放電動(dòng)力電池，同時(shí)電極夾子緩沖機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，保證電極夾子和動(dòng)力電池前端接觸便于電極夾子充分夾緊動(dòng)力電池電極兩端，另一方面防止電極夾子與動(dòng)力電池的硬性碰撞，當(dāng)x軸移動(dòng)到使電極夾子前端與動(dòng)力電池電極接觸時(shí)，開夾系統(tǒng)退回，電極夾子夾緊動(dòng)力電池的兩極開始放電，當(dāng)放完電時(shí)，開夾系統(tǒng)開夾，x軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)退回，各機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一批動(dòng)力電池放電。

所述電阻放電房10位于電極放電裝置9的一側(cè)，電阻放電房系統(tǒng)由放電電路、放電房冷卻系統(tǒng)、放電房防火系統(tǒng)、放電房控制系統(tǒng)。電阻放電房系統(tǒng)采用二級(jí)電阻放電，第一級(jí)電阻值0.05ω，第二級(jí)電阻值0.1ω，0.05ω由兩個(gè)0.1ω電阻并聯(lián)實(shí)現(xiàn)。其包含兩組plc系統(tǒng)，其中控制plc系統(tǒng)用于切換一、二級(jí)電阻。當(dāng)檢測(cè)電池電壓(u)：3.2v<u<5v時(shí)，控制接觸器全部吸合，用0.05ω級(jí)電阻放電；當(dāng)0.3v<u<3.2v時(shí)，斷開一個(gè)接觸器，用0.1ω級(jí)電阻放電；當(dāng)u<0.3v時(shí)，斷開所有的接觸器，電池放電完成。另一組掃描plc系統(tǒng)用于對(duì)放電電池實(shí)行實(shí)時(shí)掃描，檢測(cè)放電電阻的電壓值。

所述上料吊車1、下料吊車6位于放電車導(dǎo)軌的一側(cè)，上料吊車、下料吊車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作，上料吊車將料框吊起送入到放電車的定位框架中，下料吊車將料框從放電車吊出放入送料小車中。

所述動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備12成組，動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備組的一側(cè)分別設(shè)置有除塵裝置13、凈化裝置14，動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備的頂部通過(guò)管道串聯(lián)至除塵裝置、凈化裝置。

本實(shí)施例的工作過(guò)程是：

1、人工將動(dòng)力電池放入到料框的隔板上，通過(guò)夾緊調(diào)整機(jī)構(gòu)將動(dòng)力電池緊固在料框中。

2、上料吊車將料框吊起并送置于放電車伸出的定位框架中。

3、放電車伸出的定位框架縮回放電車實(shí)現(xiàn)精確定位

4、放電車沿著放電車導(dǎo)軌由上料區(qū)運(yùn)動(dòng)到放電區(qū)電極放電裝置處進(jìn)行放電。

5、放完電后，系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池的電量進(jìn)行檢測(cè)。

6、檢測(cè)完畢后，放電車沿著放電導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)至下料區(qū)域進(jìn)行下料。

7、下料吊車吊出料框并放置于送料小車中。

8、人工將送料小車推入到動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備的上料位置處。

9、動(dòng)力電池拆解回收設(shè)備實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的自動(dòng)拆解回收。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。