[发明专利]性能退化的锂离子蓄电池单元的再生和再次使用

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年9月15日提交的美国临时申请No.6I/096,932的权益。

技术领域

本发明所属领域包括性能退化的锂离子蓄电池的再生和再次使用。

背景技术

锂离子蓄电池是一种可再充电蓄电池，其中，锂离子在负电极和正电极之间移动。锂离子蓄电池通常用于消耗电子产品中。除了用于消耗电子产品之外，由于其高的能量密度，锂离子蓄电池日益普遍地用于国防、机动车以及航空和航天应用。

图1示出了可以用于机动车应用的常规锂离子蓄电池10的俯视图，蓄电池10具有电极组件12和袋14，袋14可以形成有内部区域16，用于接纳电极组件12。电极组件12和袋14的部件是关于基本部件的说明，而并不旨在以合适的取向或比例绘制。

电极组件12可以包括第一电极板20、第二电极板30和间隔器40，间隔器40设置在第一和第二电极板20和30之间，以防止在第一和第二电极板20和30之间短路，且仅允许锂离子通过。电极组件12可以通过将第一电极板20、间隔器板40和第二电极板30缠绕成“果冻卷”型结构而形成。可替代地，如图1所示，第一电极板20、间隔器40和第二电极板30可以按顺序堆叠成叠层结构。此外，如图1所示，第一电极板20是负电极，而第二电极板30是正电极，但是也可以想到相反的设置。液体电解质45也在袋14被密封之前被引入到袋14的内部区域16中。

与电极组件10的各电极板20、30电连接的正接线片50和负接线片52可以安装成使得正接线片50和负接线片52的预定长度可以暴露在外壳袋14外部。电极接线片50和52的与外壳袋14接触的部分可以用绝缘带(未示出)包绕。

正电极20可以通过用正活性材料涂覆带状金属板(例如，正集电器)形成。在一个示例性实施例中，金属板可以由铝膜制成，而正活性材料可以由作为主要成分的锂基氧化物、粘合剂和导电材料形成。正电极20可以电连接到正接线片50且用绝缘带(未示出)包绕。

负电极30可以通过用负活性材料涂覆带状金属板(例如，负集电器)形成。金属板可以由铜膜制成，而负活性材料可以由作为主要成分的碳材料、粘合剂和导电材料形成。负电极30可以电连接到负接线片52且用绝缘带(未示出)包绕。

间隔器40可以由聚乙烯膜、聚丙烯膜或其组合制成。间隔器40可以形成为比正板20和负板30更宽，以防止正板20和负板30之间短路。

液体电解质45可以包括固体锂盐电解质(例如LIPF₆、LIPF₄、或LIClO₄)和有机溶剂(例如，碳酸脂)。液体电解质45传导锂离子，当蓄电池10传送电流通过外部电路时，锂离子用作负电极30和正电极20之间的载流子。

袋14可以由柔性和可热封的各种材料制成，使得没有氧气或水汽可以进入。袋14可以是由铝和塑料制成的叠层材料。

正电极20和负电极30两者都是锂能够进出的材料。当蓄电池单元放电时，锂从负电极20析出并进入正电极30。当蓄电池单元充电时，发生相反的过程：锂从正电极30析出并进入负电极20。

发明内容

一个示例性实施例包括用于使失效或性能退化的袋式锂离子蓄电池再生的方法。

在一个示例性方法中，可以将所述袋在大致无水汽和无氧气的环境中打开。为了确保大致无水汽和无氧气的环境，可以使用富含氩气的环境。接下来，可以将溶剂引入到打开的袋中以溶解具有低锂离子传导性的固体电解质相界面(SEI)层的一部分。然后，可以从袋中去除溶剂、溶解的SEI层成分和液体电解质。将新鲜的液体电解质引导到所述袋中，然后可以再次密封所述袋以完成再生。

在另一个示例性实施例中，可以将所述袋在大致无水汽和无氧气的环境中打开，且可以去除液体电解质的主要部分。为了确保大致无水蒸汽和无氧气的环境，可以使用富含氩气的环境。接下来，可以将溶剂引入到打开的袋中以溶解具有低锂离子传导性的SEI层的一部分。然后，可以从袋中去除溶剂、溶解的SEI层成分和任何剩余的液体电解质。然后可以将新鲜的液体电解质引导到所述袋中，且可以再次密封所述袋以完成再生。

其它示例性实施例从下文提供的详细说明将变得显而易见。应当理解的是，所述详细说明和具体示例虽然公开了示例性实施例，但是仅仅用于说明目的而并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

从详细说明和附图将更充分地理解本发明的示例性实施例。在附图中：

图1是根据现有技术的锂离子蓄电池的透视图；