专利名称：一种切电池机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池回收领域，尤其涉及一种用于切除电池外壳将电池 外壳与极片进行分离回收的机构。
背景技术：
随着电池的使用已越来越普遍，电池的废弃量也越来越大，大量废弃电 池己对人类的生活及环境造成极其严重的污染，同时亦浪费了人类的大量资 源。电池的回收再生，已是一个世界性的迫切课题。如果能将废弃电池回收 再生利用，每年就能节约大量的铁、锌、锰、镍、钴、镉等金属资源。特别 对于锂电池的回收，废旧锂电池成为一种钴含量较高的工业垃圾，具有较强 的毒性，如处理不当对人体及环境造成极大的污染。同时，我国钴资源匮
乏，不足世界总储量的4% 。因此，从废旧锂电池中回收钴，就显得尤为重 要。特别针对于对锂电池中正极片的回收， 一般先将电池外壳与内芯材料的 分离，再将内芯材料的正负极材料分开并将其粉碎，利用有机溶剂对其进行 溶解，后续在进行提纯。
在将电池外壳与内芯材料的正、负极片进行分离过程中，目前有些厂家 一般还是利用手工操作，即利用简单的剪裁工具如尖嘴钳把外壳剪破，再将 电池极片取出。手工操作将电池剪破后，电池中的电解液立刻溢流出来，很 快挥发，气味很浓很刺鼻，给操作人员的健康及生理造成了极大的危害，且 操作效率低，操作难度大，投入的人力大，若废电池放电不彻底，在进行手 工操作时容易短路放电，存在很大的安全隐患。
现有人设计出切电池机构，采用机械操作将电池外壳与内芯材料进行分 离代替手工操作，改善了工作环境及劳动强度。
中国实用新型专利申请公开说明书中公开号"CN201066712Y "名称为 "废旧锂离子电池破壳机"的专利公开了一种切电池机构，包括机架、夹 具、第一刀具及第一刀具座，夹具固定在机架上，夹具具有电池安装位，第
一刀具固定在第一刀具座上，第一刀具座安装在机架和夹具中之一上并与其 形成滑动副。夹具上设有的电池安装位为直角形凹槽，另设有第二刀具座及第二刀具座上设有的第二刀具，第一刀具座上设有第一刀具及第二刀具位于 凹槽的两侧，各刀具座与传动机构连接，机架上另安装有滑块，滑块上设有 丝杠。
工作时，将废旧电池倾斜放置在夹具的电池安装位内，转动丝杠，使滑 块向夹具运动而夹紧废旧电池，滑块和夹具分别夹紧废旧电池的两个切割 面；启动电动机，电动机的动力通过传动机构带动第一、第二刀具座滑动，
第一、二刀具座带着第一、第二刀具按设定的切割线对废旧电池的外壳进行 切割和分离，从而回收废旧电池的正、负极片。
上述的切电池机构的传动机构采用两个带传动机构，结构繁琐复杂传动 效率低，电池依靠夹具及滑块定位固定，位置依靠手工调节丝杆进行，电池 倾斜放置在夹具凹槽中，第一、第二刀具从倾斜放置的电池两面进行切割， 容易切割到正、负极片且正、负极片不易取出。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、不易损 伤正负极片且易将正负极片取出的切电池机构。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的 本实用新型的一种切电池机构，
其包括支架、设于机架上的下刀具、设于机架上的托板、设于机架上 的定位组件、与定位组件连接的动力单元及与动力单元连接的控制单元，所 述定位组件包括相对设置的推料块与阻力单元，所述托板设置于推料块下 方。
进一步，所述下刀具上装设有螺杆，所述下刀具通过螺杆与机架活动连 接，所述下刀具与动力单元连接。
进一步，所述下刀具与机架枢接并可绕螺杆旋转。
进一步，所述机架上进一步设置有与下刀具连接设置的上刀具，所述上 刀具与机架枢接，所述上刀具与动力单元连接；上刀具切割电池的上端，同 时在切除过程中挤压电池的正、负极片，进一步将电池中的正、负极片挤压 出下端口。
进一步，所述机架上进一步设置有与托板相对设置的落料槽；当电池从 落料槽下落到托板时不会产生大的位置偏移，下落在托板上的位置相对固
4定。
进一步，所述阻力单元包括推杆、套设在推杆上的弹性件及与机架连接 的固定块。
进一步，所述推杆上设有与推料块相配合的推接块；推接块与推料块配 合夹持电池。
进一步，所述推接块与推料块设置成一对互相配合的楔型结构。
进一步，所述机架上设有装设推料块及阻力单元的嵌槽；推料块一端嵌 入嵌槽中并沿嵌槽动作，防止动力单元驱动推料块动作时使动力单元产生旋 转移位，同时保证推料块在向前推时不会产生上、下偏移，保持运动稳定， 阻力单元嵌设在嵌槽中并沿嵌槽滑动，保证运动稳定可靠。
进一步，所述托板上设有与控制单元连接的感应器；当电池到达托板6 时，感应器将感应信号传递给控制单元进行控制。
本实用新型的一种切电池机构，控制单元控制动力单元驱动推料块动 作，推动到阻力单元处与阻力单元配合夹紧电池，控制单元再控制动力单元 驱动下刀具动作对电池切割，电池在阻力单元与推料块的挤压作用下将电池 中的正、负极片将被挤压出来，可以方便、快捷地将正、负极片取出。本实 用新型操作简单，采用控制单元进行控制改善了操作劳动强度，提高生产效
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 图1为本实用新型的结构示意图2为本实用新型的阻力单元处于初始位置的示意图3为本实用新型的阻力单元弹簧处于压縮状态的示意图4为本实用新型阻力单元结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，本实用新型的一种切电池机构，其包括底座 1、落料槽2、机架3、机架支板4、定位组件、托板6、上刀具7、下刀 具8、动力元件(未图示)及控制单元(未图示)。所述机架3固定在底座 l上。机架支板4与机架3连接，用于支撑固定机架3，加强机架3的结构
5强度，并将机架3固定在底座1上。所述定位组件包括推料块5及阻力单元 9，推料块5与阻力单元9相对设置。
动力元件(未图示)包括第一动力(未图示)、第二动力(未图示)及 第三动力(未图示)。所述第一动力(未图示)驱动推料块5动作，所述第 二动力(未图示)驱动上刀具7动作，所述第三动力(未图示)驱动下刀具 8动作。动力元件可为气缸、液压缸、马达等可提供动力的元器件，本实施 例中采用气缸进行说明，即第一动力采用第一气缸、第二动力采用第二气 缸、第三动力采用第三气缸进行说明。控制单元(未图示)与动力单元(未 图示)连接并控制动力单元(未图示)动作。
落料槽2设于机架3的上表面。落料槽2形状及尺寸大小根据电池形状 及尺寸大小设计。当电池从落料槽2下落到托板6时不会产生较大的位置偏 移，在托板6上的位置相对固定。
托板6设置在机架3的下表面，与落料槽2相对设置。托板6设置成阶 梯状，其包括连接部60及与连接部60连接的承载部61，所述连接部60与机架 3连接，所述承载部61伸出机架，且承载部61设置于连接部60的下面，承载 部61与机架3底部的相差高度尺寸依据电池切割尺寸设计，本实施例中将切 割尺寸设置成2mm进行说明，当然也可设置成其他切割尺寸，在此不再赘 述。即本实施例中承载部61表面低于连接部60与机架3的连接表面2mm，当 电池从落料槽2落下到达托板6的承载部61上，电池下端部要比机架3底面 低2mm，这样便于后续刀具切割加工。托板6上装设有感应器(未图示)， 当电池到达托板6时，感应器将感应信号传递给控制单元(未图示)进行控 制。
上刀具7、下刀具8分别对电池两端进行切割。上、下刀具7、 8上下 并列设置。上、下刀具7、 8形状都设计成长条形，两端设有通孔。 一端通 过通孔利用螺杆螺母与机架3枢接并将上、下刀具7 、 8连接在一起，其通 孔设计尺寸比螺杆稍大，上、下刀具7、 8能够以螺杆为旋转轴自由旋转， 进行切割动作。上刀具7的刀刃侧面紧贴于机架3的上表面。
推料块5用于将电池向上、下刀具7、 8的切割位置推进。推料块5的 初始位置设置位于落料槽2下方。当电池落下时，落在托板6的承载部61 上，电池前端被推料块5挡住，第一气缸驱动推料块5动作，将电池向前推 进。机架3上有方形嵌槽30，推料块5—端嵌入嵌槽30中并沿嵌槽30动作，防止第一气缸驱动推料块5动作时使第一气缸产生旋转移位，且保证推料 块5在向前推时不会产生上、下偏移，保证运动稳定、可靠。
阻力单元9包括推杆90、弹性件91以及固定块92。阻力单元9与推料块 5相对设置。弹性件可采用弹簧、橡胶、橡皮等具有弹性的物件，本实施例 中采用弹簧91进行说明。推杆90嵌设于嵌槽30中并沿嵌槽30滑动，保证运动 稳定可靠。推杆90前端设有推接块93，推接块93与推料块5相配合使用卡持 电池，推接块93与推料块5设置成两个相互配合的楔形结构。固定块92固定 连接在机架3上，其内部安装有直线轴承(未图示)。弹簧91套设于推杆90 中，并与直线轴承(未图示)固定连接。推杆90做往复运动，推杆90上的末 端设有限位块(未图示)，限位块(未图示)比轴承孔大，用以限位推杆 90，防止推杆90在弹簧91的弹力作用下被弹出。
当处于初始位置时，弹簧91不受压力时，推杆90上设有的推接块93位于 托板6的上方。第一气缸驱动推料块5动作，推动电池向前运动，电池被夹 于推料块5与推接块93之间，第一气缸继续驱动推料块5向前动作，电池左 端受到推料块5推力，右端受到推杆90上装设的弹簧91的变形的反向力，电 池继续向前时，电池两边受力被夹紧，当电池脱离托板6后不会跌落下来。
工作时，电池从落料槽2滑落到托板6的承载部61上，当电池到达承载 部61时，托板6上安装设有的感应器将感应信号传递给控制单元，控制单元 控制第一气缸(未图示)动作，第一气缸(未图示)驱动推料块5动作，推 动电池向前推进，推到推杆90上设有的推接块93所在位置，推接块93与推料 块5配合将电池卡持在两者之间，第一气缸(未图示)继续向前推进，套设 在推杆90中的弹簧91压縮变形产生一个反作用力将电池紧紧卡持在推接块93 与推料块5之间，推料块越向前动作，弹簧91压縮变形越大，产生的反作用 的夹紧力越大，推料块5继续向前推进电池，电池脱离托板6时被紧紧卡持 在推接块93与推料块5中不会跌落下来，且将电池的上、下位置偏动控制在 一定范围内，当第一气缸运动到最大行程时，电池到达最佳切割位置，第一 气缸(未图示)上设有的感应器(未图示)将感应信号传递给控制单元，控 制单元(未图示)发出控制指令给第二气缸(未图示)，控制第二气缸(未 图示)动作，第二气缸(未图示)驱动下刀具7动作，到达电池的切割位 置，将电池外壳下端切除2mm，切除完成后，控制单元(未图示)控制第二 气缸(未图示)回到初始位置，控制单元控制第三气缸动作，第三气缸(未图示)推动上刀具8运动到电池的切割位置将电池外壳上端切除2mm，切除 完成后，控制单元(未图示)控制第三气缸(未图示)回到初始位置，同时 电池由于受到弹簧91与推料块5的挤压及上刀具8向下切除时的挤压，电池 中的极片将被挤压，向下伸出下端口一段，操作人员可以很简捷方便的将正 负极材料取出，同时上刀具8切割完成后，第一气缸(未图示)带动推料块 5快速动作回到初始位置，被压縮的弹簧91因受到的压力突然消失而伸长， 带动推杆90及推杆90上设有的推接块93向前滑动。由于第一气缸(未图示) 的复位速度快于弹簧91的伸长速度，电池掉落下去，弹簧91复位过程中带动 推杆90沿着直线轴承向前推行时，由于推杆90的末端设置有限位块(未图 示)，防止推杆90向前滑动时从直线轴承上脱落。当所有的元件都回位到初 始位置和状态时，可继续进行下一轮的操作，如此循环操作。
本实用新型的一种切电池机构可以轻松、快速地切割电池外壳，而不伤 及电池正、负极片，不会引起短路，且在弹簧91与推料块5的挤压力作用下 及上刀具8向下切除时的挤压作用下，电池中的正、负极片将被挤压出电池 的下端口，并向下伸出下端口一段，方便的取出电芯。本切电池机构使废旧 电池的外壳可以方便的回收利用，减少了废物对环境的污染，所拆解电池的 废材料可以回收利用，且在拆解的过程中没有产生二次污染。
以上所述之具体实施方式
为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定 本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变 化均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1. 一种切电池机构，其包括支架、设于机架上的下刀具、设于机架上的托板，其特征在于，进一步包括设于机架上的定位组件、与定位组件连接的动力单元及与动力单元连接的控制单元，所述定位组件包括相对设置的推料块与阻力单元，所述托板设置于推料块下方。
2. 根据权利要求1所述的一种切电池机构，其特征在于所述下刀具上 装设有螺杆，所述下刀具通过螺杆与机架活动连接，所述下刀具与动力单元 连接。
3. 根据权利要求2所述的一种切电池机构，其特征在于所述下刀具与 机架枢接并可绕螺杆旋转。
4. 根据权利要求l所述的一种切电池机构，其特征在于所述机架上设 置有与下刀具连接设置的上刀具，所述上刀具与机架枢接，所述上刀具与动 力单元连接。
5. 根据权利要求1所述的一种切电池机构，其特征在于所述机架上设 置有与托板相对设置的落料槽。
6. 根据权利要求1所述的一种切电池机构，其特征在于所述阻力单元 包括推杆、套设在推杆上的弹性件及与机架连接的固定块。
7. 根据权利要求6所述的一种切电池机构，其特征在于所述推杆上设有与推料块相配合的推接块。
8. 根据权利要求7所述的一种切电池机构，其特征在于所述推接块与推料块设置成互相配合的楔形结构。
9. 根据权利要求l所述的一种切电池机构，其特征在于所述机架上设 有装设推料块及阻力单元的嵌槽。
10.根据权利要求l所述的一种切电池机构，其特征在于所述托板上 设有与控制单元连接的感应器。
专利摘要本实用新型是关于一种切电池机构，其包括支架、设于机架上的下刀具、设于机架上的托板、设于机架上的定位组件、与定位组件连接的动力单元及与动力单元连接的控制单元，所述定位组件包括相对设置的推料块与阻力单元，所述托板设置于推料块下方。控制单元控制动力单元驱动推料块动作，推动到阻力单元处与阻力单元配合夹紧电池，控制单元再控制动力单元驱动下刀具动作对电池切割，电池在阻力单元与推料块的挤压作用下将电池中的正、负极片将被挤压出来，可以方便、快捷地将正、负极片取出。本实用新型操作简单，采用控制单元进行控制改善了操作劳动强度，提高生产效率。
文档编号B26D1/04GK201264260SQ200820095979
公开日2009年7月1日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者孟东方, 陵 邓 申请人:比亚迪股份有限公司