【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池环保破碎，具体为一种锂电池环保破碎机构及组合工装。
技术介绍
1、随着科技发展，锂电池因其储能的高效性与环保性备受瞩目，尤其是以18650为代表的圆形锂电池，自问世以来就广泛应用于数码、储能、动力等行业。锂电池的广泛使用虽然为日常生活提供了方便，但是大量废旧电池也因此产生，进而带来了复杂的处理难题，一方面，锂电池内部含有的重金属、电解液会造成严重污染，另一方面，锂电池的组成材料具有较高经济价值。因此，锂电池的环保回收具有极大意义，而锂电池的破碎又是回收过程中基础却又十分必要的一环。
2、锂电池破碎机根据对锂电池的破碎程度，可分为粗碎机与细碎机，细碎前物料已经过多道处理，安全性和环保性都有所保障，所以，本专利技术就较容易产生污染与危险的粗碎机进行研究与设计。
3、一般，锂电池破碎前要先进行放电，保证其在被破碎时状态稳定。通常锂电池会浸泡在导电盐，如氯化钠溶液中。可知，这样的处理方式会带来很多问题：一方面，较多的回收步骤使回收效率降低，另一方面，会造成大量水污染，不仅增加了污水处理成本，也不利于锂电池回收产业的持续发展。相比之下，带电破碎不失为优选。例如，在专利cn106058352b中，通过使用一种动力电池拆解方法，使锂电池在破碎前无需放电，而是将锂电池在无氧环境下进行破碎，进而规避了燃爆的风险。虽然现有技术已经可以较好地解决上述问题，但是，这些技术仅适合破碎时产生的温度较低的锂电池，如lfp锂电池。
4、而如nca一类的锂电池因内部特殊的材料与构造，在受到刀片剪切而发生短路
5、所以，使用现有的锂电池破碎机对18650型nca锂电池进行带电破碎，无法保证生产的安全性与高效性。
6、为此，提出一种锂电池环保破碎机构及组合工装。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种锂电池环保破碎机构及组合工装，解决锂电池带电破碎时具有较大燃爆风险，且因为大量堆积而影响生产效率的问题，通过利用破碎刀盘的动能，实现预先对锂电池穿刺后再进行破碎，可有效降低破碎时的环境温度，并使锂电池的下料速度与破碎刀盘的旋转速度相关联，通过实时下料避免锂电池的大量堆积，进而保证生产的安全与高效。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种锂电池环保破碎机构，包括破碎刀盘、隔套、刀轴、带轮、轴承、穿刺模块，所述破碎刀盘包括基体、刀齿、容料槽，所述基体嵌套在刀轴上，所述刀齿均匀分布在基体圆周上，所述容料槽开设在基体与刀齿间，所述刀齿包括刀背、刀尖，所述刀背覆盖刀齿的外圆周面，所述刀尖在刀背与容料槽相接处，所述穿刺模块置于破碎刀盘上方，且与机架相对静止。所述穿刺模块利用自身内部通道结合废旧锂电池重力储存与定位废旧锂电池，且所述穿刺模块在周期性旋转的刀背经过自身下方时通过与其接触先后获得刺穿与下料废旧锂电池的动力。
4、可知，能穿刺锂电池的设计有很多，例如使用直线气缸连接穿刺结构，通过气缸活塞杆的伸出与回缩分别完成对锂电池的穿刺以及对穿刺结构的拔出，相比本方案，上述方案要接入气源，额外动力的添加不仅使成本增加，也使不同动力源结构间的调试变得复杂。
5、优选的，所述刀背包括首段一、末段一、中段一、凸起。所述首段一、末段一均为斜面，所述中段一为圆弧面，连接首段一、末段一，且连接处设有圆角，所述中段一与基体的圆心重合，且中段一中点处的切线与首段一的夹角为α，15°≤α≤30°，与末段一的夹角不小于两倍α。
6、对于一段所述刀齿，首段一优先经过穿刺模块，并与第一推杆接触，推动其向上穿刺锂电池。在此过程中，所述首段一的斜度不能太大，否则会对第一推杆造成较大的横向推力，使第一推杆上行动力减少的同时，也会发生结构上的损坏，如弯折甚至断裂，而进行相关的维修势必会对生产效率造成影响。另外，所述首段一斜度太大还会使所述第一推杆上行的时间变短，进而使穿刺时间变短，一方面，所述第一推杆在穿刺时的阻力会增强，自身的强度需要提高，另一方面，穿刺过于迅速，会减少锂电池电解液的流出量，在后续破碎时锂电池仍会因短路释放大量能量，使破碎过程仍具有较大风险。所述首段一的斜度也不能太小，太小时所述第一推杆的穿刺时间过长，使电池内部的高温对穿刺部的强度造成影响。接着，所述中段一会经过穿刺模块，与第一推杆的端头接触，并使穿刺部最大程度刺入锂电池。然后，所述第一推杆要快速从锂电池中拔出，以进行锂电池的下料，所以所述末段一的斜度要尽可能的大，以不小于两倍α为宜。另外，连接处的圆角不仅使所述第一推杆在首段一、中段一、末段一上的运动顺畅，也避免了在破碎锂电池时的应力集中所引发的结构破坏，保证了生产的正常进行。如此，方能使所述端头先后与首段一、中段一、末段一较好接触并完成力的传递，进而完成对锂电池的穿刺，使其无法在破碎时释放更多能量，极大地提高了破碎的安全性。
7、可知，锂电池的下料方式有很多，最常见的便是人工投料，相比本方案，人工投料具有明显缺陷，一方面，锂电池在破碎时会产生有毒气体，工人进行长期作业时会对身体造成不可逆的损伤，不利于生产的持续发展；另一方面，人工投料难以把控下料的速度，而为了保证破碎机高效工作，一般会投料过多，使锂电池大量堆积在刀盘上，不仅会使机器内部温度快速且持续升高，而引发安全风险，托起大量电池并进行旋转也会使破碎机功率增加，造成能源损耗，进而影响生产成本。
8、优选的，所述凸起连接在末段一、中段一上，包括首段二、末段二、中段二。所述首段二为斜面，与中段一相切，且与中段一中点处的切线夹角为β，10°≤β≤20°，所述末段二为斜面，连接末段一，且与中段一中点处的切线夹角不小于三倍β，所述中段二为圆弧面，对应圆心角为3°～6°。
9、对于一段所述凸起，首段二优先经过穿刺模块，并与第二推杆接触。为了避免破碎锂电池时因应力集中造成损伤，所述首段二与中段一相切。与上述α同理，β的取值也要保证所述第二推杆更好工作。所述第二推杆的行程小于第一推杆，无需考虑首段二长度增加的影响，所以β的整体取值偏小些。相比所述第一推杆的回程，即穿刺部的拔出，第二推杆的回程需要更快的速度，以完成所述固定架的快速闭合，进而保证所述电池仓内的锂电池落在固定架上，而非跟着排出的锂电池一同排出。所以，所述末段二与中段一中点处的切线夹角应大些，以不小于三倍β为宜。另外，锂电池的排出需要一定时间，所以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池环保破碎机构，包括破碎刀盘(1)、隔套(2)、刀轴(3)、带轮(4)、轴承(5)，其特征在于：还包括穿刺模块(6)，所述破碎刀盘(1)包括基体(11)、刀齿(12)、容料槽(13)，所述基体(11)嵌套在刀轴(3)上，所述刀齿(12)均匀分布在基体(11)圆周上，所述容料槽(13)开设在基体(11)与刀齿(12)间，所述刀齿(12)包括刀背(121)、刀尖(122)，所述刀背(121)覆盖刀齿(12)的外圆周面，所述刀尖(122)在刀背(121)与容料槽(13)相接处，所述穿刺模块(6)置于破碎刀盘(1)上方，且与机架相对静止；
2.根据权利要求1所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述刀背(121)包括首段一(1211)、末段一(1212)、中段一(1213)、凸起(1214)；
3.根据权利要求2所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述凸起(1214)连接在末段一(1212)、中段一(1213)上，包括首段二(12141)、末段二(12142)、中段二(12143)；
4.根据权利要求3所述的一种锂电池环保破碎机构
5.根据权利要求4所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述第一推杆(61)包括杆体(611)、穿刺部(612)、端头(613)，所述杆体(611)插入推杆支架(63)，所述穿刺部(612)设在杆体(611)上方，所述端头(613)设在杆体(611)下方；
6.根据权利要求5所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述穿刺部(612)包括刺体(6121)、刺头(6122)，所述刺体(6121)为圆柱体，且连接在杆体(611)上方，所述刺头(6122)为圆锥体，且连接在刺体(6121)上方，所述刺头(6122)底面直径与刺体(6121)直径相同；
7.根据权利要求4所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述固定架(66)上设有棱边(661)，所述棱边(661)为弧面与斜面的过渡，与电池仓(64)底面的高度差a小于电池直径。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述推杆支架(63)包括连接柱(631)、第一支架(632)、第二支架(633)，两个所述连接柱(631)连接在电池仓(64)底部，所述第一支架(632)连接在两个连接柱(631)下方，所述第二支架(633)连接在第一支架(632)右方；
9.根据权利要求4所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述电池仓(64)包括主通道(641)、辅通道(642)、侧棱(643)，所述主通道(641)包括直通道(6411)、斜通道(6412)；
10.一种组合工装，其特征在于：包括调整模块(7)以及权利要求1～9任一所述的锂电池环保破碎机构，所述调整模块(7)包括固定板(71)、导轨(72)、滑块(73)，所述固定板(71)连接在机架上，所述导轨(72)与固定板(71)插设连接，所述滑块(73)与导轨(72)嵌套连接，且连接在电池仓(64)左右两侧。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池环保破碎机构，包括破碎刀盘(1)、隔套(2)、刀轴(3)、带轮(4)、轴承(5)，其特征在于：还包括穿刺模块(6)，所述破碎刀盘(1)包括基体(11)、刀齿(12)、容料槽(13)，所述基体(11)嵌套在刀轴(3)上，所述刀齿(12)均匀分布在基体(11)圆周上，所述容料槽(13)开设在基体(11)与刀齿(12)间，所述刀齿(12)包括刀背(121)、刀尖(122)，所述刀背(121)覆盖刀齿(12)的外圆周面，所述刀尖(122)在刀背(121)与容料槽(13)相接处，所述穿刺模块(6)置于破碎刀盘(1)上方，且与机架相对静止；
2.根据权利要求1所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述刀背(121)包括首段一(1211)、末段一(1212)、中段一(1213)、凸起(1214)；
3.根据权利要求2所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述凸起(1214)连接在末段一(1212)、中段一(1213)上，包括首段二(12141)、末段二(12142)、中段二(12143)；
4.根据权利要求3所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述穿刺模块(6)包括第一推杆(61)、第二推杆(62)、推杆支架(63)、电池仓(64)、复位合页(65)、固定架(66)、槽板(67)；
5.根据权利要求4所述的一种锂电池环保破碎机构，其特征在于：所述第一推杆(61)包括杆体(611)、穿刺部(612)、端头(613)，所述杆体(611)插入推杆支架(63)，所述穿刺部(612)设在杆体(611)上方，所述端头...
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