权利要求

1.一种废旧锂电池极片回收分割工艺，包括以下步骤：步骤一：极片上料，将废旧锂电池极片放置在传送带上，传送带将极片输送至后续处理区域;

步骤二：初步定位，通过传送带末端配备高精度的位置传感器，实时监测电池芯的位置，与传统依赖机械限位的电子推杆不同，采用先进的视觉识别系统辅助定位，更准确地确定电池芯到达预设工位;

步骤三：平稳推送，当电池芯到达预设工位时，由高精度的电动推杆将电池芯平稳地推入切割单元入口，电动推杆的推力和速度可根据电池芯的尺寸和重量进行自动调节，确保推送过程中电池芯不发生姿态变化;

步骤四：精准定位，电池芯进入切割单元后，特制的金属框底部配备多个压力传感器和微调装置，当电池芯落入金属框内，压力传感器检测电池芯的姿态偏差，并通过微调装置自动调整，使电池芯以平躺姿态精准定位;

步骤五：精准切割，采用精密的切割设备，根据预设的程序对电池进行精准切割，并且根据不同材料的特性选择合适的切割参数，如切割速度、刀具角度等，实现不同材料的有效分离;

步骤六：电解液回收，在电池切割过程中，产生的电解液通过专门的收集装置进行回收，回收后的电解液经过过滤、净化，去除其中的杂质和有害物质;

步骤七：铝皮回收，然后对于切割过程中分离出的铝皮，采用吸附装置将铝皮从切割区域分离出来，并进行初步的清洗和整理，保持其良好的物理和化学性能，以便后续的再利用。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述传送带起始端设置智能分拣模块，配备双光谱成像仪对电池极片进行快速扫描，通过分析极片的颜色、纹理和表面特征，精准识别极片的材质、尺寸及破损程度，将不符合处理要求的极片自动剔除，避免后续处理过程中的卡料或设备损坏问题，同时在传送带两侧安装自动扶正装置，该装置由机械臂和视觉传感器组成，能实时监测极片的摆放姿态，一旦发现极片倾斜或侧立，机械臂迅速动作将其扶正，确保极片以正确姿态进入后续流程。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述位置传感器为激光位移传感器，其具有更高的测量精度和更快的响应速度，所述位移传感器能够实时监测电池芯在传送带上的位置，数据采集频率可达每秒1000次，将位置信息实时传输给控制系统。

4.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述切割单元入口处设置缓冲导轨，并安装有弹性缓冲装置，当电动推杆将电池芯推入导轨后，所述缓冲导轨能够进一步减缓电池芯的运动速度，使其平稳地进入切割单元。

5.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述特制金属框底部的压力传感器采用薄膜压力传感器阵列，每个所述传感器的尺寸仅为1mm×1mm，能够更精细地检测电池芯与金属框接触时的压力分布情况。

6.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述电动推杆内部集成微型伺服电机与高精度编码器，形成闭环控制系统，所述电动推杆的推力和速度调节除依据电池芯尺寸、重量外，还结合视觉识别系统获取的电池芯姿态信息进行动态调整。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述切割设备采用五轴联动控制系统，刀具库配备带有电子标签的金刚石、陶瓷、硬质合金等多种刀具，所述切割设备通过RFID读取器获取刀具信息，并根据预设程序与待切割材料特性，自动选择刀具并调整切割速度、刀具角度、进给量等参数。

8.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述电解液收集装置采用双层密封结构，内层为耐腐蚀聚四氟乙烯材料，外层为不锈钢材质，两层间设置真空隔热层，所述电解液收集装置内部设有多级导流板与入口过滤网，用于分流缓冲电解液并过滤大颗粒杂质，所述电解液回收处理工艺包括粗过滤、离心分离、膜过滤、蒸馏提纯环节，分别采用聚丙烯滤芯、高速离心机、纳滤膜与反渗透膜组合、减压蒸馏技术，且各环节均设置在线检测仪器监测电解液成分与纯度。

9.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述铝皮吸附装置采用电磁真空复合吸附技术，内部设有电磁线圈与真空吸盘，所述铝皮吸附装置的吸附面采用柔性材料，防止吸附过程中划伤铝皮表面。

10.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池极片回收分割工艺，其特征在于：所述铝皮清洗采用超声波清洗与喷淋清洗相结合的方式，清洗后的铝皮通过由机械臂、视觉传感器和分拣装置组成的自动整理系统，依据尺寸、形状和表面质量检测结果进行分类整理。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及锂电池极片回收技术领域，具体为一种废旧锂电池极片回收分割工艺。

背景技术

[0002]随着电子设备的广泛应用和新能源汽车产业的快速发展，锂电池的需求量日益增加，随之而来的是大量废旧锂电池的产生，废旧锂电池中含有锂、钴、镍等多种有价金属，如果不进行有效回收处理，不仅会造成资源的浪费，还会对环境造成严重污染，锂是一种重要的战略资源，在电池、陶瓷、玻璃等多个领域有着广泛应用，钴也是一种稀缺金属，在锂电池正极材料中具有关键作用，其价格昂贵且供应相对紧张，因此，对废旧锂电池进行回收利用，对于资源循环利用和环境保护具有重要意义。

[0003]锂电池极片是锂电池的核心组成部分，通常由集流体和附着在其上的活性物质组成，在回收过程中，需要将极片进行有效分割，目前锂电池极片在分割时，是传送带末端配备电子推杆装置，通过传感器实时监测电池芯位置，当电池芯到达预设工位时，推杆将电池芯平稳推入切割单元入口，电池芯进入切割单元后，自动落入下方特制的金属框内，确保电池芯以平躺姿态精准定位以便后续对不同成分进行分离和提取，然而传统的电子推杆依赖机械限位，定位误差，导致电池芯在金属框内姿态偏差，影响后续切割精度，并且在电解液回收方面，因切割精度不足，电池内部结构未能有效分离，导致电解液残留，增加收集难度，为此，本发明提供了一种废旧锂电池极片回收分割工艺。

发明内容

[0004]针对现有技术的不足，本发明提供了一种废旧锂电池极片回收分割工艺，解决了传统的电子推杆依赖机械限位，定位误差，导致电池芯在金属框内姿态偏差，影响后续切割精度，并且在电解液回收方面，因切割精度不足，电池内部结构未能有效分离，导致电解液残留，增加收集难度的问题。

[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废旧锂电池极片回收分割工艺，包括以下步骤：步骤一：极片上料，将废旧锂电池极片放置在传送带上，传送带将极片输送至后续处理区域。

[0006]步骤二：初步定位，通过传送带末端配备高精度的位置传感器，实时监测电池芯的位置，与传统依赖机械限位的电子推杆不同，采用先进的视觉识别系统辅助定位，更准确地确定电池芯到达预设工位。

[0007]步骤三：平稳推送，当电池芯到达预设工位时，由高精度的电动推杆将电池芯平稳地推入切割单元入口，电动推杆的推力和速度可根据电池芯的尺寸和重量进行自动调节，确保推送过程中电池芯不发生姿态变化。

[0008]步骤四：精准定位，电池芯进入切割单元后，特制的金属框底部配备多个压力传感器和微调装置，当电池芯落入金属框内，压力传感器检测电池芯的姿态偏差，并通过微调装置自动调整，使电池芯以平躺姿态精准定位。

[0009]步骤五：精准切割，采用精密的切割设备，根据预设的程序对电池进行精准切割，并且根据不同材料的特性选择合适的切割参数，如切割速度、刀具角度等，实现不同材料的有效分离。

[0010]步骤六：电解液回收，在电池切割过程中，产生的电解液通过专门的收集装置进行回收，回收后的电解液经过过滤、净化，去除其中的杂质和有害物质。

[0011]步骤七：铝皮回收，然后对于切割过程中分离出的铝皮，采用吸附装置将铝皮从切割区域分离出来，并进行初步的清洗和整理，保持其良好的物理和化学性能，以便后续的再利用。

[0012]作为本发明的一种优选技术方案，所述传送带起始端设置智能分拣模块，配备双光谱成像仪对电池极片进行快速扫描，通过分析极片的颜色、纹理和表面特征，精准识别极片的材质、尺寸及破损程度，将不符合处理要求的极片自动剔除，避免后续处理过程中的卡料或设备损坏问题，同时在传送带两侧安装自动扶正装置，该装置由机械臂和视觉传感器组成，能实时监测极片的摆放姿态，一旦发现极片倾斜或侧立，机械臂迅速动作将其扶正，确保极片以正确姿态进入后续流程。

[0013]作为本发明的一种优选技术方案，所述位置传感器为激光位移传感器，其具有更高的测量精度和更快的响应速度，所述位移传感器能够实时监测电池芯在传送带上的位置，数据采集频率可达每秒1000次，将位置信息实时传输给控制系统。

[0014]作为本发明的一种优选技术方案，所述切割单元入口处设置缓冲导轨，并安装有弹性缓冲装置，当电动推杆将电池芯推入导轨后，所述缓冲导轨能够进一步减缓电池芯的运动速度，使其平稳地进入切割单元。

[0015]作为本发明的一种优选技术方案，所述特制金属框底部的压力传感器采用薄膜压力传感器阵列，每个所述传感器的尺寸仅为1mm×1mm，能够更精细地检测电池芯与金属框接触时的压力分布情况。

[0016]作为本发明的一种优选技术方案，所述电动推杆内部集成微型伺服电机与高精度编码器，形成闭环控制系统，所述电动推杆的推力和速度调节除依据电池芯尺寸、重量外，还结合视觉识别系统获取的电池芯姿态信息进行动态调整。

[0017]作为本发明的一种优选技术方案，所述切割设备采用五轴联动控制系统，刀具库配备带有电子标签的金刚石、陶瓷、硬质合金等多种刀具，所述切割设备通过RFID读取器获取刀具信息，并根据预设程序与待切割材料特性，自动选择刀具并调整切割速度、刀具角度、进给量等参数。

[0018]作为本发明的一种优选技术方案，所述电解液收集装置采用双层密封结构，内层为耐腐蚀聚四氟乙烯材料，外层为不锈钢材质，两层间设置真空隔热层，所述电解液收集装置内部设有多级导流板与入口过滤网，用于分流缓冲电解液并过滤大颗粒杂质，所述电解液回收处理工艺包括粗过滤、离心分离、膜过滤、蒸馏提纯环节，分别采用聚丙烯滤芯、高速离心机、纳滤膜与反渗透膜组合、减压蒸馏技术，且各环节均设置在线检测仪器监测电解液成分与纯度。

[0019]作为本发明的一种优选技术方案，所述铝皮吸附装置采用电磁真空复合吸附技术，内部设有电磁线圈与真空吸盘，所述铝皮吸附装置的吸附面采用柔性材料，防止吸附过程中划伤铝皮表面。

[0020]作为本发明的一种优选技术方案，所述铝皮清洗采用超声波清洗与喷淋清洗相结合的方式，清洗后的铝皮通过由机械臂、视觉传感器和分拣装置组成的自动整理系统，依据尺寸、形状和表面质量检测结果进行分类整理。

[0021]与现有技术相比，本发明提供了一种废旧锂电池极片回收分割工艺，具备以下有益效果：

[0022]1、该废旧锂电池极片回收分割工艺，通过高精度位置传感器与视觉识别系统协同定位，电动推杆依据电池芯特征自动调节推送参数，金属框内压力传感器与微调装置确保精准定位，配合五轴联动切割设备的智能参数适配，实现了极片从输送、定位到切割的高精度、零损伤处理，并且整个回收过程无需人工直接参与，从电池的初步放置到后续的分离、切割等关键环节，均由先进的自动化设备和智能控制系统协同完成，提高了回收效率，降低了人力成本，更重要的是有效避免了人工操作可能带来的安全风险，保障了操作人员的生命健康。

[0023]2、该废旧锂电池极片回收分割工艺，通过密封式电解液收集装置，结合多级净化，大幅提升电解液回收率与安全性，另外电磁真空复合吸附与精细清洗整理技术，保障了铝皮的高质量回收，能够完整地回收铝皮，将会对其更好的回收处理，另外电池切割过程中产生的电解液会被进行回收，回收后的电解液经过过滤和净化，可去除其中的杂质和有害物质，实现电解液的再利用或安全处置。

附图说明

[0024]图1为本发明回收分割工艺流程图。

具体实施方式

[0025]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。

[0026]实施例

[0027]请参阅图1，本实施方案中：一种废旧锂电池极片回收分割工艺，包括以下步骤：步骤一：极片上料，将废旧锂电池极片放置在传送带上，传送带将极片输送至后续处理区域。

[0028]步骤二：初步定位，通过传送带末端配备高精度的位置传感器，实时监测电池芯的位置，与传统依赖机械限位的电子推杆不同，采用先进的视觉识别系统辅助定位，更准确地确定电池芯到达预设工位。

[0029]步骤三：平稳推送，当电池芯到达预设工位时，由高精度的电动推杆将电池芯平稳地推入切割单元入口，电动推杆的推力和速度可根据电池芯的尺寸和重量进行自动调节，确保推送过程中电池芯不发生姿态变化。

[0030]步骤四：精准定位，电池芯进入切割单元后，特制的金属框底部配备多个压力传感器和微调装置，当电池芯落入金属框内，压力传感器检测电池芯的姿态偏差，并通过微调装置自动调整，使电池芯以平躺姿态精准定位。

[0031]步骤五：精准切割，采用精密的切割设备，根据预设的程序对电池进行精准切割，并且根据不同材料的特性选择合适的切割参数，如切割速度、刀具角度等，实现不同材料的有效分离。

[0032]步骤六：电解液回收，在电池切割过程中，产生的电解液通过专门的收集装置进行回收，回收后的电解液经过过滤、净化，去除其中的杂质和有害物质。

[0033]步骤七：铝皮回收，然后对于切割过程中分离出的铝皮，采用吸附装置将铝皮从切割区域分离出来，并进行初步的清洗和整理，保持其良好的物理和化学性能，以便后续的再利用。

[0034]本实施例中，所述传送带起始端设置智能分拣模块，配备双光谱成像仪对电池极片进行快速扫描，通过分析极片的颜色、纹理和表面特征，精准识别极片的材质、尺寸及破损程度，将不符合处理要求的极片自动剔除，避免后续处理过程中的卡料或设备损坏问题，同时在传送带两侧安装自动扶正装置，该装置由机械臂和视觉传感器组成，能实时监测极片的摆放姿态，一旦发现极片倾斜或侧立，机械臂迅速动作将其扶正，确保极片以正确姿态进入后续流程。

[0035]本实施例中，所述位置传感器为激光位移传感器，其具有更高的测量精度和更快的响应速度，所述位移传感器能够实时监测电池芯在传送带上的位置，数据采集频率可达每秒1000次，将位置信息实时传输给控制系统，所述切割单元入口处设置缓冲导轨，并安装有弹性缓冲装置，当电动推杆将电池芯推入导轨后，所述缓冲导轨能够进一步减缓电池芯的运动速度，使其平稳地进入切割单元。

[0036]本实施例中，所述特制金属框底部的压力传感器采用薄膜压力传感器阵列，每个所述传感器的尺寸仅为1mm×1mm，能够更精细地检测电池芯与金属框接触时的压力分布情况，所述电动推杆内部集成微型伺服电机与高精度编码器，形成闭环控制系统，所述电动推杆的推力和速度调节除依据电池芯尺寸、重量外，还结合视觉识别系统获取的电池芯姿态信息进行动态调整，所述切割设备采用五轴联动控制系统，刀具库配备带有电子标签的金刚石、陶瓷、硬质合金等多种刀具，所述切割设备通过RFID读取器获取刀具信息，并根据预设程序与待切割材料特性，自动选择刀具并调整切割速度、刀具角度、进给量等参数。

[0037]本实施例中，所述电解液收集装置采用双层密封结构，内层为耐腐蚀聚四氟乙烯材料，外层为不锈钢材质，两层间设置真空隔热层，所述电解液收集装置内部设有多级导流板与入口过滤网，用于分流缓冲电解液并过滤大颗粒杂质，所述电解液回收处理工艺包括粗过滤、离心分离、膜过滤、蒸馏提纯环节，分别采用聚丙烯滤芯、高速离心机、纳滤膜与反渗透膜组合、减压蒸馏技术，且各环节均设置在线检测仪器监测电解液成分与纯度。

[0038]本实施例中，所述铝皮吸附装置采用电磁真空复合吸附技术，内部设有电磁线圈与真空吸盘，所述铝皮吸附装置的吸附面采用柔性材料，防止吸附过程中划伤铝皮表面，所述铝皮清洗采用超声波清洗与喷淋清洗相结合的方式，清洗后的铝皮通过由机械臂、视觉传感器和分拣装置组成的自动整理系统，依据尺寸、形状和表面质量检测结果进行分类整理。

[0039]本发明的工作原理及使用流程：首先将废旧锂电池极片放置在传送带上，传送带将极片输送至后续处理区域，接着通过传送带末端配备高精度的位置传感器，实时监测电池芯的位置，与传统依赖机械限位的电子推杆不同，采用先进的视觉识别系统辅助定位，更准确地确定电池芯到达预设工位，当电池芯到达预设工位时，由高精度的电动推杆将电池芯平稳地推入切割单元入口，电动推杆的推力和速度可根据电池芯的尺寸和重量进行自动调节，确保推送过程中电池芯不发生姿态变化;

[0040]当电池芯进入切割单元后，特制的金属框底部配备多个压力传感器和微调装置，当电池芯落入金属框内，压力传感器检测电池芯的姿态偏差，并通过微调装置自动调整，使电池芯以平躺姿态精准定位，然后根据预设的程序对电池进行精准切割，并且根据不同材料的特性选择合适的切割参数，如切割速度、刀具角度等，实现不同材料的有效分离，在电池切割过程中，产生的电解液通过专门的收集装置进行回收，回收后的电解液经过过滤、净化，去除其中的杂质和有害物质，然后对于切割过程中分离出的铝皮，采用吸附装置将铝皮从切割区域分离出来，并进行初步的清洗和整理，保持其良好的物理和化学性能，以便后续的再利用。

[0041]在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

[0042]最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

说明书附图(1)