一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备技术

本发明专利技术提供了一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备，属于危险废弃物自动处理领域。本发明专利技术所公开的废旧钠硫电池自动拆解方法简述为废旧钠硫电池进入拆解工位后经三次环切和一次轴向分离实现钠罐拆解、外壳和陶瓷管分离、陶瓷管破碎，然后采用无水乙醇等对钠罐和陶瓷管进行去危处理。对应的废旧钠硫电池自动拆解装备包括废旧钠硫电池传输部分、废旧钠硫电池拆解部分(微正压惰性气体氛围)、废旧钠硫电池去危处理部分和自动控制部分，前三部分机械结构顺序连接，并由自动控制部分按照设定逻辑与命令实现整套设备的自动控制。本发明专利技术提供的废旧钠硫电池自动拆解方法及装备能够快速有效的实现废旧钠硫电池的自动拆解。有效的实现废旧钠硫电池的自动拆解。有效的实现废旧钠硫电池的自动拆解。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备


[0001]本专利技术涉及废旧钠硫电池回收处理领域，具体而言，涉及一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备领域。

技术介绍

[0002]随着石油、天然气等不可再生能源的开采与使用，如何有效利用风能、水能、太阳能、地热能等可再生新能源已成为目前的研究热点。在这些新能源的使用过程中，如何解决这些能源的储能使其能够提供稳定的能量输出是关键。针对这个问题，国内外科研院所开发了利用单质钠与硫毡作用形成充放电电池的钠硫储能电池，并得以广泛应用。钠硫电池中的单质钠属于危险化学品，必须对其进行去危处理。然而，早期开发的钠硫储能电池的使用寿命日益临近，如何快速有效的处理废旧钠硫电池是目前必须考虑的问题，而实现对钠硫电池的自动拆解是关键。
[0003]目前，由于钠硫电池属于国家新兴领域，仅有诸如上海电气钠硫储能技术有限公司等少数单位提出了关于废旧钠硫电池的处理方法，但其并未开发相应的废旧钠硫电池处理装备，仅仅依靠人工实现对废旧钠硫电池的处理，处理效率低。因此，为了解决目前废旧钠硫电池处理问题，亟需针对废旧钠硫电池特征开发相应的处理方法与装备。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备，其能够快速、自动的有效拆解废旧钠硫电池，为实现废旧钠硫电池的资源化利用提供新的解决途径。本专利技术的具体内容如下所述。
[0005]所述的废旧钠硫电池拆解方法包括：
[0006]①
废旧钠硫电池按照预定规则水平排列在设有废旧钠硫电池定位的传送机构上，并同时给废旧钠硫电池处理区充入氮气或氩气形成微正压惰性工作区，保证废旧钠硫电池的拆解在惰性工作环境下进行，避免发生燃烧、爆炸等事故；
[0007]②
传送机构按照预定时间间隔每次前进一个废旧钠硫电池工位，并在重力作用下脱离传送机构进入传输斜面；
[0008]③
在重力作用下的废旧钠硫电池沿斜面经过安全门1和安全门2进入废旧钠硫电池拆解工位，且在经过安全门1和安全门2时始终有一道安全门保持关闭状态，从而减少惰性气体损失；
[0009]④
废旧钠硫电池到达拆解工位后，专用驱动夹具沿废旧钠硫电池轴向方向靠近废旧钠硫电池至指定位置并定位，接着夹持钠硫电池；
[0010]⑤
专用随动夹具按照预定位置夹持钠硫电池的另一端，并进入随动状态；
[0011]⑥
专用驱动夹具带动钠硫电池按照速度V1转动，切刀按照速度VJ1进给，直到在钠罐上端指定位置切断钠硫电池后，随动夹具松开让钠罐(含单质钠)在重力作用下进入钠罐处理区进行去危处理；
[0012]⑦
专用驱动夹具继续沿轴线方向前进至钠罐端部切削位置，并带动废旧钠硫电池沿速度V2旋转，切刀按照速度VJ2进给，切断钠罐端部，并在重力作用下进入钠罐处理区随同钠罐一起进行去危处理；
[0013]⑧
专用驱动夹具继续沿轴线方向前进至外壳切削位置，随动夹具前进夹持外壳的另一端(靠近钠罐端)并进入随动状态，专用驱动夹具带动废旧钠硫电池沿速度V3旋转，切刀按照速度VJ3进给至切断废旧钠硫电池的金属外壳和硫毡，以便于实现陶瓷管的分离；
[0014]⑨
切刀退回至初始位置，专用驱动夹具和随动夹具各自沿相反方向运动至初始位置使废旧钠硫电池外壳(含硫毡)与陶瓷管(含芯棒)分离，专用驱动夹具松开钠硫电池外壳，使钠硫电池外壳落入壳体回收区，同时陶瓷管破碎夹板将陶瓷管挤压至破碎后松开，随动夹具松开夹持，使陶瓷管碎片进入陶瓷管处理区，废旧钠硫电池拆解完毕；
[0015]⑩
循环
②‑⑨
，完成下一废旧钠硫电池的拆解。
[0016]上述废旧钠硫电池自动拆解方法对应的自动拆解装备包括：废旧钠硫电池传输部分、废旧钠硫电池拆解部分、废旧钠硫电池去危处理部分和自动控制部分，且前三部分机械结构顺序连接，由自动控制部分按照设定逻辑与命令自动控制整套设备实现废旧钠硫电池的自动拆解。
[0017]所述的废旧钠硫电池传输部分包括传送带驱动、传送带、传送带支撑轮，传送带布置在传送带驱动轮和传送带支撑轮外端，且传送带上设置有用于废旧钠硫电池定位的定位环；定位环紧密排列，且定位环的数量决定了传送带的长度；传送带的传送速度由后续工艺参数计算所得。
[0018]所述的废旧钠硫电池拆解部分包括安全门1、安全门2、传输斜面、定位工位、专用驱动夹具、刀具、随动夹具和陶瓷管破碎夹板，传输斜面连接废旧钠硫电池传送部分，且保证从传送带上定位环中自由落体下来的废旧钠硫电池能够顺利落在传输斜面，且在传输斜面的两侧设置有挡块，一方面对废旧钠硫电池进行导流，另一方面防止废旧钠硫电池滚出传输斜面；安全门1和安全门2在传输斜面上，并与传输斜面密封，且安全门1在前，安全门2在后，并由液压或电机驱动控制安全门1和安全门2的开与关，且保证安全门1和安全门2在整个工作过程中至少有一扇处于关闭状态；传输斜面末端连接定位工位，所述定位工位为半圆弧型或V型，以保证废旧钠硫电池的准确定位；专用驱动夹具、随动夹具、定位后的废旧钠硫电池同心安装，且初始位置相互相隔1根废旧钠硫电池长度的距离；刀具在定位后的废旧钠硫电池一侧，且靠近钠罐端；陶瓷管破碎夹板由两块表面装有突起结构的板材组成，可相向运动，布置于随动夹具初始位置的两侧，且靠近废旧钠硫电池，不与随动夹具干涉，采用液压、气动或电机驱动。
[0019]所述的专用驱动和随动夹具可沿着自身轴线转动和前进，且依靠夹具爪部的径向运动实现夹紧，采用液压、气动或电机驱动。
[0020]所述的废旧钠硫电池去危部分可直接由装有无水乙醇的钠罐处理桶、陶瓷碎片处理桶和外壳收集框组成，或由钠罐导流槽、陶瓷碎片导流槽、装有无水乙醇的钠罐处理桶、陶瓷碎片处理桶和外壳收集框组成；钠罐导流槽一端位于钠罐处理区下部，另一端通过柔性出口与钠罐处理桶连接，且柔性出口略低于无水乙醇液面；陶瓷碎片导流槽一端位于陶瓷碎片处理区下部，另一端通过柔性出口与陶瓷碎片处理桶连接，且柔性出口略低于无水乙醇液面；外壳收集框位于外壳收集区，即专用驱动夹具下侧靠近废旧钠硫电池区域。
[0021]所述的废旧钠硫电池拆解部分采用有机玻璃等构成封闭空间，内部充满氮气或氩气形成微正压惰性氛围，以保证废旧钠硫电池拆解环境为惰性气体环境，避免发生安全事故。
[0022]所述的安全门1和安全门2可用柔性封闭门刷替代。
[0023]所述的自动控制部分包括PLC、继电器、各类传感器等硬件电路和控制程序命令，通过传输信号线与其他部分连接，按照预定命令控制相应执行部件执行相应动作，并检测各执行部件的执行状态，实现对前述废旧钠硫电池传输部分、废旧钠硫电池拆解部分、废旧钠硫电池去危处理部分的自动控制。
[0024]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的废旧钠硫电池自动拆解方法及装备，能够在程序的控制下自动实现废旧钠硫电池的拆解及其去危处理，自动化程度高，拆解效率高，为废旧钠硫电池的资源化利用提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧钠硫电池自动拆解方法及装备，其特征在于，所述废旧钠硫电池自动拆解方法包括：
①
废旧钠硫电池按照预定规则水平排列在设有废旧钠硫电池定位的传送机构上，并同时给废旧钠硫电池处理区充入氮气或氩气形成微正压惰性工作区；
②
传送机构按照预定时间间隔每次前进一个废旧钠硫电池工位，并在重力作用下脱离传送机构进入传输斜面；
③
在重力作用下的废旧钠硫电池沿斜面经过安全门1和安全门2进入废旧钠硫电池拆解工位，且在经过安全门1和安全门2时始终有一道安全门保持关闭状态，减少惰性气体损失；
④
废旧钠硫电池到达拆解工位后，专用驱动夹具沿废旧钠硫电池轴向方向靠近废旧钠硫电池至指定位置并定位，夹持钠硫电池；
⑤
专用随动夹具夹持钠硫电池的另一端，并进入随动状态；
⑥
专用驱动夹具带动钠硫电池按照速度V1转动，切刀进给，在钠罐上端指定位置切断钠硫电池后，随动夹具松开让钠罐(含单质钠)在重力作用下进入钠罐处理区进行去危处理；
⑦
专用驱动夹具继续沿轴线方向前进至钠罐端部切削位置，并带动废旧钠硫电池沿速度V2旋转，切刀进给，切断钠罐端部，并在重力作用下进入钠罐处理区随同钠罐一起进行去危处理；
⑧
专用驱动夹具继续沿轴线方向前进至外壳切削位置，随动夹具前进夹持外壳靠近钠罐端的另一端并进入随动状态，专用驱动夹具带动废旧钠硫电池沿速度V3旋转，切刀进给至切断废旧钠硫电池的金属外壳和硫毡位置；
⑨
切刀退回初始位置，专用驱动夹具和随动夹具各自沿相反方向运动至初始位置使废旧钠硫电池外壳(含硫毡)与陶瓷管(含芯棒)分离，专用驱动夹具松开钠硫电池外壳，使钠硫电池外壳落入壳体回收区，同时陶瓷管破碎夹板将陶瓷管挤压至破碎后松开，随动夹具松开夹持，使陶瓷管碎片进入陶瓷管处理区；
⑩
循环
②‑⑨
，完成下一废旧钠硫电池的拆解；所述废旧钠硫电池自动拆解装备包...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹修全，马耀明，胡光忠，郭文钰，邓志远，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：