一种废旧电池模组的拆解生产线的制作方法

本技术属于电池拆解领域，更具体地说，涉及一种废旧电池模组的拆解生产线。

背景技术：

1、近年来，新能源汽车的研发得到了飞跃式增长，且在政策和市场的双重驱动下，市面上也出现了越来越多的新能源汽车。然而，电池是存在使用寿命的，首批新能源汽车的动力电池虽然使用年限的增长，已经逐渐迎来退役期，且在新能源汽车的日常使用中也经常会出现一些报废损坏需要更换的电池。这些废旧的电池虽然已经无法继续使用，但是如果将其直接作为常规垃圾丢弃同样会存在以下问题。例如，废旧电池中的一些材料如果不加处理而直接丢弃，会对环境造成较大的污染危害，同时，废旧电池中的部分材料是可以进行回收并再次利用的，且由于新能源汽车的电池造价较高，这部分材料在市场上的价格往往不低，因此这些废旧电池具备较高的回收价值。

2、目前，新能源汽车多数采用的是如图1所示的方形电池模组结构，该电池模组的回收主要以人工拆解和粗放式破碎预处理为主。其中，破碎处理的方式会使电池模组各种材料破碎并混淆在一起，导致不同材料之间难以区分并进行分类，进而难以对破碎后的材料进行进一步处理，回收难度大大增加。而人工拆解则存在拆解难度大、自动化水平低、人身安全难保障等缺陷。因此，为了实现便捷、高效、安全地梯次回收电池，需要一种完善的方形电池模组的生产线，可以快速有序地将电池模组的各个部分拆卸取下并进行分类回收，为新能源汽车产业的可持续发展提供支撑。目前，市面上针对新能源电池的回收问题也出现了一些相关的设备，但是经过相关检索，发现关于新能源电池回收的现有技术均存在一些问题，尤其是应用于图1所示的方形电池模组的回收处理时，会对该电池模组的回收造成较大的影响。

3、如中国专利申请号为：cn201410164190.0，公开日为：2014年7月16日的专利文献，公开了一种动力电池拆解设备，包括：储料输送机，调整输送机，影像系统，自动调整送料机构，切割进料机构，自动切割机构，自动分离机构，出料输送机；其中，储料输送机、调整输送机、自动调整送料机构、切割进料机构依次相接；摄像头位于自动调整送料机构的进料口的上方；自动切割机构与切割进料机构的一个出料口相接，自动分离机构与切割进料机构的另一个出料口相接；出料输送机与自动分离机构相接。

4、又如中国专利申请号为：cn201711294292.4，公开日为：2019年6月18日的专利文献，公开了一种锂电池自动化梯级拆解与回收再利用系统，包括：用于监控整个锂电池拆解及回收再利用系统各个工序的视频监控模块；用于收集拆解电池包、电池模组、电芯及卷芯过程中产生废气用的废气处理模块；用于将电池包拆解为电池模组的电池包自动化拆解模块；用于将电池模组拆解为电芯的模组自动化拆解模块；用于将电芯拆解为卷芯和壳体的电芯自动化拆解模块；和回收电芯正极、负级极片的极片回收模块。

5、上述两个方案均为现有技术中关于新能源电池的拆解回收设备，但是正如前面所说，二者在新能源电池模组的实际拆解工作中，尤其是将其应用于图1所示方形电池模组的拆解时，会存在一些问题。具体的，两个方案对于电池的拆解过程，均只是在大的类别上对电池模组的内部组件进行拆解回收，例如电池壳体或电芯组件，而没有进一步对电池模组的不同组件进行进一步细分拆解回收。

6、然而，现有的电池模组中，除了电池外壳和电芯外，还存在一些繁杂的内部组件，包括但不限于汇流排、电极连接片、模组中的外接线路等，这些组件的材料组成往往并不相同且具备一定的回收价值，如果忽略其材料组成不同的这一点而对其直接一并回收，则混淆在一起的组件材料会对后续的电池模组的回收造成极大影响。例如，电池模组的电极连接片、汇流排和外接线路的材料种类并不相同且一般限定在一个较小的范围，对三者的材料进行回收并二次利用的最大收益即是将其再次用于制造其余电池模组的对应组件。然而，如果直接对电池模组的这些组件进行破碎处理和回收，则各个组件的材料不可避免地会混淆在一起，且破碎后的材料体积很小，导致后续想要将不同材料进行区分会变得十分困难，只能将混淆在一起的材料用于制造一些材料种类要求范围较广的物品，然而，这些物品的价值往往无法与电池模组的相应组件相比，最终导致电池模组的回收价值大大降低。

7、此外，电池模组放置在新能源汽车内部进行使用，对于其体积以及密封性均有着一定要求，因此电池模组的内部空间较小，各个组件在电池模组内的位置以及彼此之间的连接较为紧凑且连接次序较为固定。在对电池模组进行回收时，由于各个组件之间的连接紧凑，如果不按照一定顺序对电池模组的各个组件进行回收，则在回收过程中不可避免地会对组件造成损伤。

8、例如，电池模组的汇流排与电芯极耳之间固定连接，同时在二者之间设置一些组件，通过汇流排与电芯极耳之间的连接将这些组件固定。对电池模组进行拆解回收时，如果直接抓取汇流排与电芯极耳之间的组件进行拽取，则会对汇流排造成损伤，使汇流排破碎，无法完整地被回收。且由于汇流排与电芯极耳之间固定连接，这种回收方式还容易造成电芯极耳被破坏，导致本来可以回收并再次利用的合格电芯成为废品，降低电池模组的回收价值。此外，破碎的汇流排和其他组件还会零散地附着在电池模组本体上，影响后续回收工作，降低回收效率。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有的新能源电池模组拆解设备难以完善全面地回收方形电池模组的各个组件的问题，本实用新型提供一种废旧电池模组的拆解生产线，在将电池模组拆解为电芯的过程中，能够对电池模组的各种组装物料进行分门别类的梯次拆解回收，电芯在拆解过程中安全无损，有效地提高了电池模组的回收利用效率。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

5、一种废旧电池模组的拆解生产线，包括输送单元和拆卸单元，所述输送单元用于输送电池模组至各个拆解设备的指定工位，所述拆卸单元用于拆卸电池模组的各个组件；所述拆卸单元包括：

6、上盖拆卸设备，包括上盖分离装置和上盖取料装置，所述上盖分离装置用于拆除电池模组与上盖的连接部件，所述上盖取料装置用于取走上盖，暴露出电池模组的内部组件；

7、内部组件拆卸设备，包括外接线路拆卸装置、汇流排分离装置和内部组件取料装置；所述外接线路拆卸装置用于分离外接线路与电池模组，所述汇流排分离装置用于破坏掉汇流排与电芯极耳之间的焊缝，所述内部组件取料装置用于取走电极连接片、汇流排和塑料层，暴露出电芯组的上端面；

8、外壳拆卸设备，用于拆除并取走电池模组的外壳，暴露出电芯组的侧面；

9、电芯分掰设备，用于将电芯组分离成多个单体电芯。

10、作为技术方案的进一步改进，所述上盖分离装置采用机械手或切割组件。

11、作为技术方案的进一步改进，所述内部组件拆卸设备包括外接线路拆卸装置、汇流排分离装置和内部组件取料装置；所述外接线路拆卸装置用于分离外接线路与电池模组，所述汇流排分离装置用于破坏掉汇流排与电芯极耳之间的焊缝，所述内部组件取料装置用于取走电极连接片、汇流排和塑料层。

12、作为技术方案的进一步改进，所述外壳拆卸设备包括端壳拆卸装置和长侧壳拆卸装置；所述端壳拆卸装置包括端壳切割机构和端壳夹取机构，端壳切割机构将端壳和长侧壳的连接部位切割开，端壳夹取机构取走端壳；所述长侧壳拆卸装置用于将长侧壳从电芯组上分离。

13、作为技术方案的进一步改进，所述长侧壳拆卸装置包括夹取件和锲形件，所述夹取件从长侧壳的其中一侧将长侧壳从电芯组上撕开，所述锲形件沿被撕开的缝隙移动至长侧壳的另一侧，使长侧壳与电芯组分离。

14、作为技术方案的进一步改进，所述电芯分掰设备包括分切平台、安装在分切平台上方的龙门架、安装在龙门架上的升降装置和安装在升降装置下端的分切装置，所述分切装置为等间隔设置在升降装置下端的多个分切件。

15、作为技术方案的进一步改进，所述电芯分掰设备包括两个分掰组件，分掰组件包括等间隔设置的多个顶推件和控制顶推件移动的推动装置。

16、作为技术方案的进一步改进，还包括电芯检测单元；所述电芯检测单元包括用于检测电芯的性能的电芯检测设备和用于控制电芯检测设备移动的驱动设备。

17、作为技术方案的进一步改进，还包括电芯分选设备，用于将不合格的电芯取走。

18、作为技术方案的进一步改进，还包括电芯后处理单元；所述电芯后处理单元包括除胶设备、抛光打磨设备和绝缘处理设备；所述铲胶设备用于去除电芯侧面的涂胶，所述抛光打磨设备用于对电芯极耳进行抛光打磨，所述绝缘处理设备用于对电芯极耳粘贴绝缘胶带。

19、作为技术方案的进一步改进，还包括扫描装置；所述扫描装置用于对电池模组的相关信息进行扫描。

20、一种废旧电池模组的拆解工艺，包括以下步骤：

21、一、拆卸上盖

22、输送单元将电池模组输送至上盖拆卸设备，通过上盖分离装置拆除电池模组与上盖的连接部件，上盖取料装置取走上盖，暴露出电池模组的内部组件；

23、二、拆卸内部组件

24、输送单元将暴露出内部组件的电池模组送至内部组件拆卸设备，首先通过外接线路拆卸装置拆除外接线路，接着通过汇流排分离装置破坏汇流排与电芯极耳的连接部位，然后通过内部组件取料装置取出电极连接片、汇流排和塑料层；

25、三、拆卸外壳

26、内部组件拆除后，输送单元将电池模组送至外壳拆卸设备，外壳拆卸设备拆除并取走电芯组外侧的壳体，使电芯组漏出；

27、四、分掰电芯

28、通过电芯分掰设备分离多个单体电芯，然后对单体电芯进行回收。

29、3、有益效果

30、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

31、(1)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线，根据方形电池模组的结构特点，针对性地设计了独特的拆解步骤，并依据拆解步骤设计了由多个设备组成的一整个拆解生产线；先从上盖进行拆解，对上盖与电池模组的连接部件进行拆除，使得在取走上盖时，不会对电池模组的其余组件造成损坏，同时电池模组的其余组件暴露出来，便于后续拆解；接着可以依据实际需求选择性地拆除外壳或暴露出来的内部组件，拆除外壳时，根据端壳和长侧壳的不同连接方式，能够快速高效地完成拆解，并保证外壳被拆卸下来时的完整性；拆除内部组件时，通过先对汇流排与电芯极耳的连接部位进行破坏，使得汇流排与电芯分离，从而在取走汇流排以及汇流排与电芯之间的组件时，不会对电芯造成损伤，且各个内部组件能够完整地被拆卸下来，留下多个粘接在一起的电芯；

32、通过这种有序高效的梯次拆解回收，在保证高效快速的拆解工作的同时，能够将各个组件依次单独拆解并有序存放至对应的回收区域，不会造成不同材料的混淆，相比较背景技术中提到的破碎或无序拆解电池模组的方式，大大降低了对价格较为昂贵的电芯a9的损伤，从而最大化地保存了电池模组的回收价值；

33、(2)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线，具有独特结构的长侧壳拆卸设备，在长侧壳的一侧撕开一定程度后，使锲形件沿长侧壳被撕开的一侧移动至长侧壳的另一侧，使长侧壳与电芯在锲形件的作用下实现逐步分离，避免长侧壳破碎粘接在电芯上，保证了长侧壳的回收完整性；

34、(3)本实用新型一种废旧电池模组的拆解生产线，通过对电芯进行除胶、打磨抛光和绝缘处理等后处理措施，能够去除电芯表面的残留涂胶、电芯极耳处的毛刺以及防止电芯出现短路问题，使得后续对电芯的回收利用更加方便。