刀具模组及电池切割装置的制作方法

1.本技术涉及电池回收技术领域，特别涉及一种刀具模组及电池切割装置。


背景技术：

2.电动汽车的电池在使用过程中，当使用年限到达一定值后，需要更换，以避免电池出现损坏而导致汽车安全性下降。更换的退役电池通常会被回收再利用，当回收退役电池后，需要将电池拆卸，并将壳体内的电芯取出。目前拆卸退役电池通常采用机械切割的方式对壳体的侧壁进行切割，但是该过程中，切割产生的壳体碎屑会进入壳体内，从而导致下一步电池材料的回收引入杂质，进而影响材料品质。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种刀具模组及电池切割装置，可将电池壳体切开的同时，不引入壳体碎屑。
4.第一方面，本技术可提供一种刀具模组，用于切割电池，所述电池包括壳体和位于所述壳体内的电芯，所述壳体的一侧具有开口；所述刀具模组包括第一切刀和挡板组件，所述挡板组件包括第一挡板；所述第一切刀连接于所述第一挡板的一侧，并与所述第一挡板垂直设置；当所述刀具模组切割所述电池时，所述第一挡板由所述开口伸入至所述壳体内，并与所述壳体的待切割侧壁紧贴，所述第一切刀的刀口由所述待切割侧壁位于开口处的一侧进行切割，且所述第一切刀的刀口与所述待切割侧壁垂直交错。
5.本技术提供的刀具模组，通过设置第一切刀和第一挡板，用于切割电池壳体的内壁。当切割侧壁时，先将第一挡板与侧壁的内壁贴合，第一切刀与侧壁呈垂直交错状态，再向下压第一切刀，第一切刀在向下移动的过程中可将侧壁切开。同时第一挡板在紧贴侧壁向下移动时，可将与壳体粘连的电芯与侧壁分离，从而可便于后续将电芯从壳体内取出。由于在切割侧壁时，第一切刀对侧壁的切割作用是将壳体小幅度撑开，该过程可减少壳体内部在切割过程中引入杂质碎屑，从而避免影响后期电池材料的纯度与品质。
6.第二方面，本技术可提供一种电池切割装置，包括夹持模组、移动模组以及如第一方面中所述的刀具模组；所述夹持模组用于夹持所述壳体；所述移动模组连接于所述刀具模组，并控制所述刀具模组沿所述待切割侧壁的高度方向移动。
7.本技术提供的电池切割装置，通过设置夹持模组、移动模组以及刀具模组，用于电池的切割。当切割电池时，可先将电池放置于夹持模组上，利用夹持模组固定电池，移动模组可带动刀具模组移动，并对电池壳体的侧壁进行切割，从而便于从壳体内取出电芯。由于在切割侧壁时，第一切刀对侧壁的切割作用是将壳体小幅度撑开，该过程可减少壳体内部在切割过程中引入杂质碎屑，从而避免影响后期电池材料的纯度与品质。
附图说明
8.图1为本技术实施例中刀具模组切割电池壳体的一种结构示意图；图2为图1中刀具模组的一种结构示意图；图3为图2中刀具模组的一种正面示意图；图4为图2中刀具模组的一种俯视示意图；图5为本技术实施例中第一挡板的一种结构示意图；图6为图1中第一挡板的一种侧视图；图7为图1中电池内部电芯的一种结构示意图；图8为图1中第一挡板的一种结构示意图；图9为本技术实施例中刀具模组切割电池壳体的又一种结构示意图；图10为图9中刀具模组的一种结构示意图；图11为本技术实施例中电池切割装置的一种结构示意图。
9.图中：10-壳体；11-开口；101-第一侧壁；102-第二侧壁；20-第一切刀；21-刀口；30-第一挡板；31-辅助切割部；32-辅助撑板；40-第二切刀；50-电芯；60-胶带；70-第二挡板；80-移动模组；90-定位块。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.电动汽车的电池在更换时，通常需要对退役电池进行处理，以便于后续对电池材料的回收。目前，常见的电池通常是由方形的壳体和位于壳体内的电芯以及电解液组成，在回收时，一般先将壳体的盖板打开，并将壳体内的电解液倒出，然后将壳体进行拆卸，从而将壳体内的电芯取出。
12.目前对于电池壳体的拆卸，通常采用机械切割的方式将壳体的侧壁进行切割，然而在切割的过程中会产生碎屑，碎屑被引入壳体内部，也就使得电池材料内混入杂质，这对于下一步电池材料的回收造成不便，并影响材料品质。此外，由于壳体内残留的电解液，还会导致靠近侧壁的电芯与侧壁粘连，即使将侧壁切割，也不方便将电芯从壳体中取出。
13.基于此，本技术实施例可提供一种刀具模组及电池切割装置，在将电池壳体切开的同时，不引入壳体的碎屑，还可方便后续将电芯从壳体中取出。以下将结合具体的实施例对上述刀具模组及电池切割装置进行详细说明。
14.参考图1至图4，图1为本技术实施例中刀具模组切割电池壳体的一种结构示意图，图2为图1中刀具模组的一种结构示意图，图3为图2中刀具模组的一种正面示意图，图4为图2中刀具模组的一种俯视示意图。如前所述，电池在回收时，将盖板去除，以便于将壳体10内的电解液倒出，因此，本实施例中的电池的壳体10在被切割时，包括相对的两个第一侧壁101、相对的两个第二侧壁102以及底板（图1中未示出），上述第一侧壁101、第二侧壁102以及底板可围设成一端具有开口11的壳体10。
15.刀具模组可包括第一切刀20和挡板组件，挡板组件可包括第一挡板30，第一切刀20的一侧可连接于第一挡板30，并垂直于第一挡板30。第一切刀20在第一挡板30上的正投影的形状可以是到倒三角形，也就是说，第一切刀20可呈斧形结构。第一挡板30的高度可大于第一切刀20的高度，并且第一挡板30靠近壳体10的一侧相比于第一切刀20的刀口21更靠近壳体10，这样，当对壳体10进行切割时，可将刀具模组放置在第一侧壁101的上方，第一挡板30可由壳体10的开口11伸入壳体10内，并与第一侧壁101紧贴，第一切刀20的刀口21可与第一侧壁101位于开口11处的侧边垂直交错。当向下压第一切刀20时，第一挡板30可沿第一侧壁101向下移动，由于第一挡板30紧贴第一侧壁101，可将与第一侧壁101粘连的电芯与第一侧壁101分离。在第一挡板30的导向作用下，第一切刀20可保持与第一侧壁101垂直的状态，一直向下切割第一侧壁101，由于第一切刀20为倒三角形的结构，在持续向下切割的过程中，可小幅度将第一侧壁101撑开，从而可便于后续将壳体10拉开，从中取出电芯。此外，当切割完成后，由于第一侧壁101上部被切开的切口较大，还可便于第一切刀20退出。
16.可以理解的是，在上述切割壳体10的过程中，由于第一切刀20采用斧形结构的形式，在切割第一侧壁101的过程中，垂直向下劈开第一侧壁101，基本不会产生碎屑，也就避免了第一侧壁101的碎屑进入壳体10内。此外，由于第一挡板30紧贴于第一侧壁101，即使在切割过程中产生了少量的碎屑，当第一挡板30的阻隔作用下，碎屑也很少进入壳体10内部。
17.在一些实施例中，参考图1和图5，图5为本技术实施例中第一挡板30的一种结构示意图。第一挡板30的形状可以是倒梯形，也就是说，第一挡板30的底边的长度小于顶边的长度，另外，第一挡板30的底板的长度还可小于等于第一侧壁101的宽度，而第一挡板30的顶边的长度可大于第一侧壁101的宽度。当对第一侧壁101进行切割时，第一挡板30的底边先进入壳体10内，在第一切刀20不断向下切割的过程中，第一挡板30的两条侧边不断深入至壳体10内部直至第一挡板30的顶边进入壳体10内。由于第一挡板30的顶边长度大于第一侧壁101的宽度，因此可将两个第二侧壁102向外撑开，从而使得壳体10的开口11变大，这样可便于后续从壳体10内取出电芯。
18.本实施例中，第一挡板30的底边还可设置辅助切割部31，辅助切割部31的厚度可小于第一挡板30的厚度，并且辅助切割部31远离第一挡板30的一侧设有刀口，该刀口可平行于第一侧壁101。如前所述，壳体10内的电芯会出现与第一侧壁101粘连的情况，当设置辅助切割部31时，在第一挡板30向下移动的过程中，由于辅助切割部31较薄，并且辅助切割部31的刀口比较锋利，辅助切割部31可比较容易进入电芯与第一侧壁101之间，从而将电芯与第一侧壁101之间剥离。
19.在其它一些实施例中，参考图6，图6为图1中第一挡板30的一种侧视图。也可不在第一挡板30的底板设置辅助切割部31，而是通过在第一挡板30的底部形成辅助撑板32，辅助撑板32的厚度可小于第一挡板30的厚度。示例性地，辅助撑板32在第一挡板30的底边的厚度最小，与第一挡板30主体连接的部位厚度较大，这样使得辅助撑板32可形成厚度逐渐减薄的结构，当第一挡板30向下移动至电芯与第一侧壁101粘连的部位时，较薄的辅助撑板32可更轻易插入电芯与第一侧壁101之间，从而带动第一挡板30整体进入电芯与第一侧壁101之间。
20.参考图1和图7，图7为图1中电池内部电芯的一种结构示意图。目前的电池内部的电芯，在沿两个第二侧壁102排列的方向，通常设置两个电芯50，并且两个电芯50可通过胶
带60连接，以保证结构的稳定性。当从壳体10内取出电芯50时，需要将胶带60切断，从而使得电芯50更易取出。如图1所示，第一挡板30背离第一切刀20的一侧还可连接有第二切刀40，该第二切刀40可垂直于第一挡板30，也就是第二切刀40可垂直于用于将两个电芯50连接的胶带60。当对第一侧壁101进行切割时，第一挡板30紧贴于第一侧壁101，第二切刀40可正对于两个电芯50之间的部位，这样，当第一挡板30在逐渐向下移动的过程中，第二切刀40可插入两个电芯50之间，并将胶带60切断，从而便于后续将电芯50取出。
21.参考图8，图8为图1中第一挡板30的一种结构示意图。第二切刀40在第一挡板30上的投影的形状可以是倒三角形，也就是说，第二切刀40靠近两个电芯之间的一端较尖锐，这样可便于将胶带切断。
22.需要说明的是，上述各实施例中均是对于切割电池的第一侧壁101进行说明，在实际应用时，也可对电池的第二侧壁102进行切割，本技术在此不做限定。
23.在一些实施例中，参考图9和图10，图9为本技术实施例中刀具模组切割电池壳体10的又一种结构示意图，图10为图9中刀具模组的一种结构示意图。本实施例中，挡板组件可包括第一挡板30和第二挡板70，第一挡板30和第二挡板70可平行设置，第一切刀20可位于第一挡板30与第二挡板70之间，并且第一切刀20两对的两侧分别连接于第一挡板30和第二挡板70。第二挡板70的高度可大于等于第一切刀20的高度，这样可便于对第一切刀20起到足够的支撑作用。
24.当切割电池时，第一挡板30可与第一侧壁101紧贴，第一切刀20的刀口21与第一侧壁101位于开口11处的侧边垂直交错，第二挡板70可位于壳体10外部，并与第一侧壁101平行。当第一切刀20向下切割时，第一挡板30和第二挡板70可配合支撑第一切刀20，从而防止切割过程中，壳体10受力不均匀，发生卷曲，并损坏壳体10内部的电芯。
25.为保证第一切刀20在切割第一侧壁101时始终保持与第一侧壁101垂直，可设置导向装置（图中未示出），在第二挡板70向下移动时，使得第二挡板70始终与第一侧壁101平行，这样可使得第一切刀20垂直向下切割，也就是壳体10受力均匀。此外，第二挡板70的形状可以是方形，这样可便于与第一侧壁101的各侧边对齐，也可保证壳体10受力均匀。
26.本实施例中，第一切刀20的结构可与图2中的结构类似，第一挡板30的结构可与图5中的结构类似，本实施例在此不再赘述。
27.基于同一发明构思，如图11所示，图11为本技术实施例中电池切割装置的一种结构示意图。本技术实施例还可提供一种电池切割装置，包括夹持模组（图中未示出）、移动模组80以及如上述各实施例中所述的刀具模组。夹持模组可用于夹持待切割的壳体10，并将壳体10固定，以使得后续切割壳体10不会移位。移动模组80可连接第一切刀20，并且驱动第一切刀20上下移动，从而使得第一切刀20可对壳体10进行切割。
28.刀具模组可以是两组，分别设置在两个第一侧壁101处，当对壳体10切割时，可同时操作两组刀具模组一起切割，这样可便于提高作业效率。
29.以第一切刀20切割第一侧壁101为例，夹持模组可包括两组夹爪，两组夹爪可分别夹持一个第二侧壁102，每一组夹爪可包括两个夹爪，两个夹爪可夹持第二侧壁102的不同部位，从而起到均匀支撑的作用。此外，每一个夹爪还可对靠近的第一侧壁101进行定位，也可以理解为，夹爪可呈l型结构，壳体10位于底板处的每个对角可被夹爪所定位，并且夹爪与第一侧壁101正对的部分较短，这样既不会影响第一切刀20对第一侧壁101的切割，还可
保证壳体10在切割过程中位置固定。另外，还可设置与第二挡板70平行的定位块90，定位块90朝向第二挡板70的一侧具有定位面，当第一切刀20向下移动时，定位面可与第二挡板70紧贴，从而起到对第二挡板70导向的作用。
30.本实施例中，移动模组80还可驱动第一切刀20沿两个第一侧壁101排列的方向移动，并且夹爪的位置也可移动，这样可便于第一切刀20对不同尺寸的电池进行定位，从而对电池进行切割。
31.另外，还可设置机械手，机械手可用于当第一侧壁完成切割后，从两边拉开壳体，从而取出电芯。
32.相较于现有的切割电池的方案，本技术提供的刀具模组及电池切割装置，通过采用斧形结构的切刀，不仅可方便将电池壳体切开，还不会对壳体内部引入壳体碎屑，从而避免影响后期电池材料的纯度与品质。通过采用第一挡板，可将电芯与壳体侧壁分开，从而可便于将电芯取出。通过设置第一挡板和第二挡板，可防止切割过程中壳体受力不均匀，发生卷曲而损坏电池内部的电芯。另外，采用切刀切割电池壳体，还有利于降低能耗，减少退役电池回收过程中的成本。
33.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。