本发明涉及新能源电池回收领域，尤其是一种锂电池的回收方法。
背景技术：
随着新能源电池使用越来越普及，新能源电池的回收拆解再利用将会是趋势。目前的新能源电池尤其是锂电池的回收拆解工艺基本成熟，工艺包括破碎拆解、材料分选和金属分离等步骤，锂电池的结构包括电池芯及其外的绝缘包覆层。现有的破碎拆解过程中一般都是将电池芯和绝缘包覆层同时破碎拆解，后续再进行材料分选，而电池芯中的材料基本都是可在利用的，而电池芯和绝缘包覆层破碎混合后，绝缘包覆层不仅很难再次被回收利用，而且增加了材料分选的难度。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服上述锂电池拆解存在的不足，提供一种电池芯与绝缘包覆层分离的锂电池的回收方法。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：锂电池的回收方法，步骤依次包括破碎拆解、材料分选和金属分离，破碎拆解是先电池分离再电池芯拆解，电池分离包括下述步骤：（1）通过上料组件将锂电池搬运到分离组件中，在分离组件中将电池切开，使电池芯与绝缘包覆层分离；（2）取皮组件将分离组件中的绝缘包覆层夹取住，运送到皮回收组件中；（3）皮回收组件用于承接取皮组件夹取的绝缘包覆层并进行收集；（4）废渣吸取组件将热切产生的废渣进行回收；（5）出料组件将与绝缘包覆层分离的电池芯运出。
作为优选，上料组件包括流水线分选机构和工件取放机构，流水线分选机构固定在机架组件的工作面板上，工件取放机构固定在流水线分选机构上；
流水线分选机构包括第一电机、第一电机固定座、横梁架、支座、盖板、丝杆螺母座、丝杆、感应探头和发射器；支座是两个，两个支座底部固定在机架组件上，横梁架固定在两个支座之间；固定座固定在横梁架上，安装在固定座上的第一电机连接丝杆，丝杆处于横梁架上方，丝杆螺母座通过丝杆螺母副配合安装在丝杆上，盖板安装在横梁架上并包住丝杆；发射器安装在丝杆螺母座上，检测发射器位置的感应探头安装在横梁架上；
工件取放机构包括第一气缸、第一气缸固定板、第一滑轨、第一滑座、直角安装架、第二气缸、连接柱、吸盘组和电池架；第一气缸固定板固定在丝杆螺母座上，第一气缸安装在第一气缸固定板上，第一气缸输出轴连接直角安装架；第一滑轨竖直固定在第一气缸固定板上，第一滑座固定在直角安装架竖板上，且第一滑座通过移动副与第一滑轨配合安装；第一气缸带动直角安装架沿第一滑轨上下移动；第二气缸固定在直角安装架上，第二气缸输出轴连接吸盘组；电池架通过连接柱连接在直角安装架上，电池架上设有供吸盘组上吸盘穿过的通孔，第二气缸带动吸盘组上下移动。
作为优选，分离组件包括进料输送带机构、分度热切机构和夹紧机构；进料输送带机构和分度热切机构固定在机架组件上，进料输送带机构与分度热切机构的进料口相衔接；夹紧机构固定设置在分度热切机构上，夹紧机构位于分度热切机构上方；
进料输送带机构包括固定支板、进料皮带、进料滚筒、进料输送架、限位轨道、第一同步轮、第一同步带、压盖、进料斜坡、第二电机、第二电机固定架和带传动盖板；固定支板固定在机架组件上，进料输送架安装在固定支板顶部；
进料输送架位置与电池架匹配的一端是上料端，进料输送架位置与分度热切机构匹配的另一端是进料端，进料斜坡固定在进料输送架的进料端上，压盖安装在进料斜坡上，进料斜坡与分度热切机构相衔接；限位轨道安装在进料输送架的上料端与进料端之间，限位轨道是互相平行的两条，两条限位轨道分别处于进料输送架顶部的两侧边上，限位轨道截面层l形；两条限位轨道之间的距离与电池的长度匹配，进料皮带与限位轨道之间的高度与电池的直径匹配；
进料滚筒是两个，分别通过转动副连接在进料输送架的上料端和进料端上，进料皮带连在进料滚筒上；
第二电机固定架固定在进料输送架上，第二电机安装在第二电机固定架上，第二电机通过第一同步轮和第一同步带连接一个进料滚筒；第二电机带动进料皮带在进料输送架内转动；带传动盖板固定设置在第二电机固定架上，保护带传动部件；
分度热切机构包括左侧支架、第三电机、第二同步轮组、分度片、主轴、刀柄、加热刀片、电热丝、右侧支架、防护罩、顶撑固定部件、出料斜坡、光电传感器、热切传感器、保持架和治具；顶撑固定部件、左侧支架和右侧支架底部固定在机架组件上，主轴通过固定在左侧支架和右侧支架上；第三电机通过第二同步轮组连接主轴，分度片的中心安装在主轴上，分度片圆周上均布多个凹槽，检测分度片凹槽的光电传感器固定设置在左侧支架上；
治具套设在主轴上，治具边缘设置用于放置待剥皮电池的卡口，卡口截面呈v形，治具卡口内端设置有刀柄，加热刀片卡在刀柄中，电热丝连接加热刀片；顶撑固定部件包括第三气缸、第三气缸连接板、顶杆固定座和顶杆，第三气缸固定在机架组件上，第三气缸活动端连接第三气缸连接板，顶杆通过顶杆固定座连接第三气缸连接板；
防护罩固定在机架组件上，罩住右侧支架；热切传感器固定在左侧支架上，位置对应热切工位的卡口内的电池；热切工位是治具顶部的卡口；保持架包括安装柱及其上的弧形板，安装柱一端固定在左侧支架上，弧形板处于治具边缘的外侧，弧形板与治具之间的距离小于电池的直径；出料斜坡安装左侧支架上，出料斜坡处于保持架末端的下方；料斜坡位置对应治具边缘的一个卡口，且料斜坡出料斜坡分别处于治具的两边；分度片和治具同心设置，且分度片圆周上的凹槽和治具边缘的卡口数量和位置一致；
夹紧机构包括第四气缸固定座、第四气缸和两个夹紧头，第四气缸固定座固定在左侧支架上，第四气缸的两端均设有伸缩轴，每个伸缩轴上连接一个夹紧头，夹紧头的位置对应热切工位的卡口；第四气缸通过两个夹紧头加紧或松开热切工位的卡口内的电池；夹紧头内侧壁上设置绝缘片。
作为优选，取皮组件包括第五气缸支座、第五气缸、第六气缸固定座、第六气缸、第四电机固定座、第四电机和夹片，第五气缸支座底部固定设置在机架组件上，第五气缸水平固定在第五气缸支座上；第五气缸伸缩端与第六气缸固定座固定连接，第六气缸竖直固定在第六气缸固定座上；第六气缸伸缩端与第四电机固定座连接，第四电机固定在第四电机固定座上；夹片是两片，两片夹片连接在第四电机头上，第四电机控制两片夹片相向或反向运动；夹片的位置对应保持架顶部治具的一个卡口；
皮回收组件包括第二滑轨支架、第二滑轨、第二滑块、推料板、集料槽、清料门、落料斜槽、落料管和拉杆；第二滑轨支架固定在机架组件内，第二滑轨固定在第二滑轨支架上，第二滑块通过移动副配合安装在第二滑轨中，拉杆与第二滑块相连接；推料板连接在第二滑块上；推料板位于集料槽内部，清料门通过铰链安装在集料槽处；落料斜槽底端连接在落料管进口上，落料管底端朝向集料槽；夹片的位置对应落料斜槽。
作为优选，废渣吸取组件包括吸气弯管、连接法兰、集气管道和抽气管，吸气弯管的吸气口对应治具热切工位的卡口，吸气弯管底端通过连接法兰连接集气管道，抽气管与集气管道相连。
采用了上述技术方案的锂电池的回收方法，破碎拆解是先电池分离再电池芯拆解。该锂电池的回收方法的优点是提高了锂电池回收的效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明机架组件的爆炸结构示意图。
图3为本发明流水线分选机构的爆炸结构示意图。
图4本发明工件取放机构的爆炸结构示意图。
图5为本发明进料输送带机构的爆炸结构示意图。
图6为本发明进料输送带机构的爆炸结构示意图。
图7为本发明顶撑固定部件的爆炸结构示意图。
图8为本发明夹紧机构的爆炸结构示意图。
图9为本发明取皮组件的爆炸结构示意图。
图10为本发明皮回收组件的爆炸结构示意图。
图11为本发明废渣吸取组件的爆炸结构示意图。
图12为本发明出料组件的爆炸结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步描述。
如图1-图12所示锂电池的回收方法，步骤依次包括破碎拆解、材料分选和金属分离。
破碎拆解是先电池分离再电池芯拆解，电池分离包括下述步骤：（1）通过上料组件2将锂电池搬运到分离组件3中，在分离组件3中将电池切开，使电池芯与绝缘包覆层分离；（2）取皮组件4将分离组件3中的绝缘包覆层夹取住，运送到皮回收组件5中；（3）皮回收组件5用于承接取皮组件夹取的绝缘包覆层并进行收集；（4）废渣吸取组件6将热切产生的废渣进行回收；（5）出料组件7将与绝缘包覆层分离的电池芯运出。
分离组件3位于上料组件2下方，分离组件3和取皮组件4是多组，本实施中，分离组件3是三组。上料组件2将待剥皮的新能源电池搬运到分离组件3中，在分离组件3中完成热切断纸，将电池切开，使电池芯与绝缘包覆层分离。取皮组件4与分离组件3相衔接，取皮组件4将分离组件3中的绝缘包覆层即外皮夹取住，运送到皮回收组件5中，皮回收组件5与取皮组件4相衔接。皮回收组件5用于承接取皮组件4夹取的绝缘包覆层，并进行收集。废渣吸取组件6的吸气口正对分离组件3，废渣吸取组件6将热切产生的废渣进行回收。出料组件7与分离组件3相衔接，出料组件7将与绝缘包覆层分离的电池芯运出回收机。
机架组件1包括工作面板11、型材框架12、柜门13、地脚螺钉14和外向轮15，工作面板11固定在型材框架12上，型材框架12由型材拼搭而成。柜门13通过铰链安装在型材框架12上，柜门13将型材框架12内部的组件封闭起来，安装维护时可以打开。外向轮15固定在型材框架12底部，便于设备移动。地脚螺钉14安装在型材框架12底部，地脚螺钉14可以调节高度，以适应不平整的工作环境。
上料组件2包括流水线分选机构21和工件取放机构22，流水线分选机构21固定在机架组件1的工作面板11上，工件取放机构22固定在流水线分选机构21上。
上料组件2使用时，工件取放机构22从外面的输送带中吸取待剥皮的电池a，通过流水线分选机构21实现对三组分离组件3上料的选择，再由工件取放机构22吸取待剥皮的电池a放置到其中的一组分离组件3中进行剥皮操作。
流水线分选机构21包括第一电机211、第一电机固定座212、横梁架213、支座214、盖板215、丝杆螺母座216、丝杆217、感应探头219和发射器210；支座214是两个，两个支座214底部固定在机架组件1上，横梁架213固定在两个支座214之间；固定座212固定在横梁架213上，安装在固定座212上的第一电机211连接丝杆217，丝杆217处于横梁架213上方，丝杆螺母座216通过丝杆螺母副配合安装在丝杆217上，盖板215安装在横梁架213上并包住丝杆217；发射器210安装在丝杆螺母座216上，检测发射器210位置的感应探头219是多个，感应探头219安装在横梁架213上，一个感应探头219对应一组分离组件3，多个感应探头219排列成与丝杆217平行的直线，本实施例中，感应探头219是三个，与三组分离组件3匹配。
流水线分选机构21使用时，第一电机211带动丝杆217转动，从而带动丝杆螺母座216沿丝杆217轴线方向移动，工件取放机构22固定设置在丝杆螺母座216上。某一组分离组件3空闲时，发射器210向感应探头219发送信号，流水线分选机构21选择该感应探头219对应的分离组件3进行放料操作。
工件取放机构22包括第一气缸221、第一气缸固定板222、第一滑轨223、第一滑座224、直角安装架225、第二气缸226、连接柱227、吸盘组228和电池a架229；第一气缸固定板222固定在丝杆螺母座216上，第一气缸221安装在第一气缸固定板222上，第一气缸221输出轴连接直角安装架225；第一滑轨223竖直固定在第一气缸固定板222上，第一滑座224固定在直角安装架225竖板上，且第一滑座224通过移动副与第一滑轨223配合安装；第一气缸221带动直角安装架225沿第一滑轨223上下移动；第二气缸226固定在直角安装架225上，第二气缸226输出轴连接吸盘组228；电池a架229通过连接柱227连接在直角安装架225上，电池a架229上设有供吸盘组228上吸盘穿过的通孔，第二气缸226带动吸盘组228上下移动。
工件取放机构22使用时，第一气缸221带动直角安装架225上下移动，将电池a架229接触待剥皮的电池a，由第二气缸226带动吸盘组228上下移动，吸盘组228的吸头穿过电池a架229上的通孔接触放置待剥皮的电池a，由吸盘的吸气或放气来吸取或松开待剥皮的电池a。
每组分离组件3包括进料输送带机构31、分度热切机构32和夹紧机构33；进料输送带机构31和分度热切机构32固定在机架组件1上，进料输送带机构31与分度热切机构32的进料口相衔接；夹紧机构33固定设置在分度热切机构32上，夹紧机构33位于分度热切机构32上方。
分离组件3使用时，进料输送带机构31将待剥皮的电池a运送到分度热切机构32中，在分度热切机构32中首先将电池a通过夹紧机构33夹紧，再进行热切断纸，实现电池芯和绝缘包覆层分离操作。
进料输送带机构31包括固定支板3101、进料皮带3102、进料滚筒3103、进料输送架3104、限位轨道3112、第一同步轮3105、第一同步带3106、压盖3107、进料斜坡3108、第二电机3109、第二电机固定架3110和带传动盖板3111；固定支板3101固定在机架组件1上，进料输送架3104安装在固定支板3101顶部；
进料输送架3104位置与电池a架229匹配的一端是上料端，进料输送架3104位置与分度热切机构32匹配的另一端是进料端，进料斜坡3108固定在进料输送架3104的进料端上，压盖3107安装在进料斜坡3108上，进料斜坡3108与分度热切机构32相衔接；限位轨道3112安装在进料输送架3104的上料端与进料端之间，限位轨道3112是互相平行的两条，两条限位轨道3112分别处于进料输送架3104顶部的两侧边上，限位轨道3112截面层l形；两条限位轨道3112之间的距离与电池a的长度匹配，进料皮带3102与限位轨道之间的高度与电池a的直径匹配；
进料滚筒3103是两个，分别通过转动副连接在进料输送架3104的上料端和进料端上，进料皮带3102连在进料滚筒3103上；
第二电机固定架3110固定在进料输送架3104上，第二电机3109安装在第二电机固定架3110上，第二电机3109通过第一同步轮3105和第一同步带3106连接一个进料滚筒3103；第二电机3109带动进料皮带3102在进料输送架3104内转动；带传动盖板3111固定设置在第二电机固定架3110上，保护带传动部件。
分度热切机构32包括左侧支架3201、第三电机3203、第二同步轮组3204、分度片3206、主轴3207、刀柄3209、加热刀片3210、电热丝3211、右侧支架3212、防护罩3213、顶撑固定部件3214、出料斜坡3215、光电传感器3216、热切传感器3217、保持架3218和治具3219；顶撑固定部件3214、左侧支架3201和右侧支架3212底部固定在机架组件1上，主轴3207通过固定在左侧支架3201和右侧支架3212上；第三电机3203通过第二同步轮组3204连接主轴3207，分度片3206的中心安装在主轴3207上，分度片3206圆周上均布多个凹槽，检测分度片3206凹槽的光电传感器3216固定设置在左侧支架3201上，光电传感器3216检测到凹槽时，产生电信号控制第三电机3203转动，使得主轴3207分度步进运动。
治具3219套设在主轴3207上，治具3219边缘设置用于放置待剥皮电池a的卡口，卡口32191截面呈v形，治具3219卡口32191内端设置有刀柄3209，加热刀片3210卡在刀柄3209中，电热丝3211连接加热刀片3210，使用时通过电热丝3211给加热刀片3210加热，加热刀片3210刃部与待剥皮的电池a的外皮相接触，通过加热使得接触部分的外皮融化，外皮断开，实现热切断纸功能，电热丝3211在电池a到达治具3219最高处时迅速升温，在其他位置维持一定温度，即热切断纸功能在治具3219最高点工位实施。
顶撑固定部件3214包括第三气缸32141、第三气缸连接板32142、顶杆固定座32143和顶杆32144，第三气缸32141固定在机架组件1上，第三气缸32141活动端连接第三气缸连接板32142，顶杆32144通过顶杆固定座32143连接第三气缸连接板32142。使用时，顶撑固定部件3214在治具3219停止转动后，第三气缸32141伸长，顶杆32144卡住治具3219的卡口，从而达到锁定治具3219的作用。
防护罩3213固定在机架组件1上，罩住右侧支架3212。热切传感器3217固定在左侧支架3201上，位置对应热切工位的卡口内的电池a；热切工位是治具3219顶部的卡口；保持架3218包括安装柱及其上的弧形板，安装柱一端固定在左侧支架3201上，弧形板处于治具3219边缘的外侧，弧形板与治具之间的距离小于电池a的直径，保持架的作用是保证治具3219在转动的时候，其上的电池a不会滚落出来。出料斜坡3215安装左侧支架3201上，出料斜坡3215处于保持架3218末端的下方，加工完的电池a经过保持架3218后，从出料斜坡3215滚出，进入出料组件7中。料斜坡3215位置对应治具3219边缘的一个卡口，且料斜坡3215出料斜坡3215分别处于治具3219的两边；分度片3206和治具3219同心设置，且分度片3206圆周上的凹槽和治具边缘的卡口3219数量和位置一致。
夹紧机构33包括第四气缸固定座331、第四气缸332和两个夹紧头333，第四气缸固定座331固定在左侧支架3201上，第四气缸332的两端均设有伸缩轴，每个伸缩轴上连接一个夹紧头333，夹紧头333的位置对应热切工位的卡口；第四气缸332通过两个夹紧头333加紧或松开热切工位的卡口内的电池a。夹紧头333内侧壁上设置绝缘片，夹紧头333使用时是夹持电池的正负极，容易导电，因此夹紧头333内侧壁上必须使用绝缘片进行保护。
使用时，进料斜坡3108上的电池a进入治具3219边缘的一个卡口上，通过电热丝3211给加热刀片3210加热，加热刀片3210刃部与待剥皮的电池a的外皮相接触，光电传感器3216检测到分度片3206的凹槽时，产生电信号控制第三电机3203转动，使得主轴3207分度步进转动，直至该电池a步进至治具3219顶部，即热切传感器3217感应到电池a进入了热切工位的卡口，热切传感器3217发出信号，第四气缸332通过两个夹紧头333加紧热切工位的卡口内的电池a，加热刀片3210将电池a的外皮切开，第四气缸332通过两个夹紧头333松开热切工位的卡口内的电池a，电池a内芯和外皮继续转动，由于保持架3218的存在，电池a内芯不会脱落，直至运动至保持架3218末端，电池a内芯从出料斜坡3215滚出，进入出料组件7中。光电传感器3216检测到分度片3206的凹槽时，停顿后控制主轴3207分度步进转动，停顿的时间用于进料斜坡3108上的电池a进入治具3219边缘的一个卡口上，上述动作周而复始循环。上述分度片3206凹槽的数量一般是六个或八个，从进料斜坡3108上的电池a进入治具3219边缘的一个卡口至热切工位的卡口一般会有过渡的卡口，用于加热刀片3210预热。
每组取皮组件4包括第五气缸支座41、第五气缸42、第六气缸固定座43、第六气缸44、第四电机固定座45、第四电机46和夹片47，第五气缸支座41底部固定设置在机架组件1上，第五气缸42水平固定在第五气缸支座41上；第五气缸42伸缩端与第六气缸固定座43固定连接，第六气缸44竖直固定在第六气缸固定座43上；第六气缸44伸缩端与第四电机固定座45连接，第四电机46固定在第四电机固定座45上；夹片47是两片，两片夹片47连接在第四电机46头上，第四电机46控制两片夹片47相向或反向运动；夹片47的位置对应保持架3218顶部治具3219的一个卡口。夹片47内侧壁上设置第二绝缘片，夹片47使用时是夹持电池的正负极，容易导电，因此夹片47内侧壁上使用第二绝缘片进行保护。
取皮组件4使用时，第五气缸42控制横向运动，第六气缸44控制纵向运动，两个运动合成后使得夹片47靠近治具3219中完成热切的电池a，由第四电机46带动夹片47相互靠近，从而夹住电池a的外皮，夹住后搬运到皮回收组件5中落下，在皮回收组件5中完成外皮收集。
皮回收组件5包括第二滑轨支架51、第二滑轨52、第二滑块53、推料板54、集料槽55、清料门56、落料斜槽57、落料管58和拉杆59；第二滑轨支架51固定在机架组件1内，第二滑轨52固定在第二滑轨支架51上，第二滑块53通过移动副配合安装在第二滑轨52中，拉杆59与第二滑块53相连接；推料板54连接在第二滑块53上；推料板54位于集料槽55内部，清料门56通过铰链安装在集料槽55处，清料门56位于机架组件1的侧方，方便清理废纸，落料斜槽57底端连接在落料管58进口上，落料管58底端朝向集料槽55；夹片47的位置对应落料斜槽57；落料斜槽57及其下部的落料管58是多个，数量与取皮组件4匹配。
使用时，夹片47将切开的外皮投入落料斜槽57，通过落料管58进入集料槽55，当集料槽55中的废纸到达一定程度时，通过拉动拉杆59带动第二滑块53及其上的推料板54移动，将切开的外皮即废纸往清料门56处移动，打开清料门56即可清理落料斜槽57内的废纸。
废渣吸取组件6包括吸气弯管61、连接法兰62、集气管道64和抽气管65，吸气弯管61的吸气口对应治具3219热切工位的卡口，吸气弯管61底端通过连接法兰62连接集气管道64，抽气管65与集气管道64相连；吸气弯管61、连接法兰62分别是多个，数量与分离组件3匹配。
废渣吸取组件6使用时，热切将电池a的绝缘包覆层融化，绝缘包覆层一般是青稞纸，融化会产生灰烬，为避免灰烬污染工作台，由吸气弯管61吸气口对准治具3219中热切的电池a，将废渣吸取收集，通过对抽气管65采取负压抽气同时吸气，吸取的废渣在集气管道64中完成过滤和搜集。
出料组件7包括出料输送架71、出料滚筒72、出料皮带73、固定件74、第五电机固定座75、第五电机76、第二同步带组77和防护盖板79；出料输送架71一端是进料端，另一端是出料端，进料端处于出料斜坡3215的底部；第五电机固定座75固定在出料输送架71上，第五电机固定座75上的第五电机76输出轴通过第二同步带组77连接出料滚筒72，出料滚筒72安装在出料输送架71的两端上，出料皮带73连在出料滚筒72上，第五电机76带动出料皮带73在出料输送架71上移动。
防护盖板79固定在出料输送架71上，防护盖板79罩住第二同步带组77。
出料组件7使用时，第五电机76驱动，经同步带传动，带动出料滚筒72转动，使得剥皮完成的电池a在出料皮带73上运出，完成加工。