[发明专利]一种锂离子动力电池容量恢复的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子动力电池容量恢复的方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点。锂离子电池被广泛的应用于移动通讯、笔记本电脑、数码相机等便携装置配套电源。近些年来，随着石油、天然气、煤等化石能源的逐渐消耗，能源和环境问题的日趋严峻，以电池为能源的电动车得到了迅猛的发展，特别是锂离子电池更是电动车发展的一个方向。

相对于锂离子动力电池的迅猛发展而言，失效锂离子动力电池循环利用的研究和开发就显得比较滞后。目前，失效锂离子电池回收主要是将锂离子电池消电、去壳、粉碎之后，利用湿化学方法回收锂离子电极材料中的贵金属。如中国专利CN101673859A介绍了一种从从失效锂离子电池中回收制备钴酸锂电极材料。中国专利CN101359756A中提及了一种从锂离子电池废料中回收磷酸铁锂正极材料的方法。这些方法都只是针对电池中电极材料的回收利用。并没有提及对锂离子电池容量恢复的方法。

Gang Ning等在Journal of Power Sources 117(2003)160-169中总结了锂离子电池容量衰减的原因有以下几种：(1)、金属锂沉积在负极表面；(2)、活性材料在电解液中的溶解；(3)、电解液在正极表面的氧化；(4)、电解液在负极表面的还原；(5)、电解液对集流体的溶解。并且提出了锂离子电池在循环过程中负极材料容量的衰减是锂离子电池容量衰减的主要原因。他们认为，随着循环过程的进行负极材料表面SEI膜不断增厚，电极材料的内阻不断增大(内阻相对于初始的内阻增加了27.7％)，这导致了电池容量的衰减。因此，如何溶解电极表面的SEI膜，重新形成良好的SEI膜是恢复容量的关键所在。Matumura等在J Electrochem Soc 145(1998)：1081中提出SEI膜主要有烷氧基碳酸锂，碳酸锂，LiF等物质组成的。所以，一些稳定的强极性的有机溶剂可以很好的溶解这些物质。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子动力电池容量恢复的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种锂离子动力电池容量恢复的方法，用以解决锂离子电池容量恢复的问题。此法能够很好的恢复锂离子电池的容量，这样不仅能够降低电池企业的生产成本，更有效的利用资源，而且对环境保护具有重要的意义，初步实现了锂离子动力电池的循环使用。

锂离子动力电池容量恢复的方法，包含如下步骤：

(1)、筛选出能继续进行充放电的汽车动力电池；

(2)、将电池放在电池测试仪上进行1～5次充放电，选出电池容量能够保持在额定容量20％～80％以上的电池；

(3)、将上一步筛选出的锂离子动力电池，进行消电，消电后的电池放置到充满惰性气体的手套箱中，打开锂离子动力电池注液孔，注入10g～10000g稳定的有机清洗溶剂，超声振荡1小时～24小时，倒出壳体内的液体；

(4)、将清洗之后的锂离子汽车动力电池放到真空干燥炉中进行干燥；

(5)、干燥之后的电池，放到充满惰性气体的手套箱中，重新注入电解液，关闭电池注液孔；

(6)、注入电解液之后的电池静置1小时～72小时；

(7)、静止后的锂离子动力电池放在电池充放电机上进行1～5次充放电；

所述的方法，其中步骤2中的筛选电池容量能够保持在额定容量20％～80％以上的电池，用于进行充放电的电流为I₁，1mA≤I₁≤1000A。

所述的方法，其中步骤3中的注入的稳定的有机清洗剂为有机极性溶剂，包括：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基砜、乙腈和乙酸乙酯、甲酸甲酯及其衍生物中的一种或二种以上清洗剂的混合物。

所述的方法，其中步骤4中的真空干燥的温度为T，干燥的时间为t，真空度为P，40℃≤T≤100℃，1h≤t≤1000h，-0.07MPa≤P≤-0.1MPa。

所述的方法，其中步骤5中的惰性气体包括：氮气、氩气、氦气、氢气中的一种或二种以上的混合气体。

所述的方法，其中步骤5中的在手套箱中进行注液，注入电池壳中电解液的质量为m，10g≤m≤10000g；

所述的方法，其中步骤7中的在充放电机上进行充放电的电流为I₂，1mA≤I₂≤1000A。