电池直接回收的制作方法

文档序号:35066229发布日期:2023-08-09 06:02阅读:30来源:国知局

本公开总体上涉及可再充电电池且更具体地涉及可再充电电池的直接回收。


背景技术:

1、可再充电电池诸如锂离子电池用于向电动和其他类型车辆供电。电池还用于向草坪护理设备(例如割草机、除雪机、吹叶机、除草机等)等电器供电。这些电池的充电容量在电池重复放电和再充电后会随着时间的推移而退化。当充电容量低于一极限时,这些电池被视为已达到使用寿命(eol)。在达到使用寿命后,这些电池通常被更换。可以回收废弃电池。


技术实现思路

1、一种回收锂离子电池的方法,包括从电池的容器中去除多个电池单元而不拆卸电池单元,从电池单元中去除电解质,使用锂作为再锂化源将电池单元再锂化,以及将再锂化的电池单元包装在新容器中以形成新电池。

2、在其他特征中,该方法还包括通过以下方式去除电解质:(i)将电池单元抽真空,(ii)在溶剂中冲洗被抽真空的电池单元,以及(iii)通过加热和/或抽真空经冲洗的电池单元来干燥经冲洗的电池单元。

3、在其他特征中,将电池单元再锂化包括将电池单元浸入在电解质槽中,将锂金属片浸入在电解质槽中,以及将充电/放电电路连接穿过锂金属片与电池单元的两个电极中的一个电极。

4、在其他特征中,该方法还包括通过使用充电/放电电路以第一电流将电池单元从再锂化开始时的电池单元的第一电压充电到大于第一电压的第二电压来确定电池单元的充电容量。该方法还包括通过使用充电/放电电路以第二电流将电池单元从第二电压放电到小于第一电压的第三电压来确定电池单元的放电容量。该方法还包括基于充电容量和放电容量确定再锂化的量。

5、在另一个特征中,该方法还包括基于该量使用充电/放电电路执行电池单元的再锂化。

6、在另一个特征中,该量是放电容量和充电容量之间的差值。

7、在其他特征中,该方法还包括用新电解质填充新容器,将新容器脱气,将密封剂添加到电池单元的电极的连接部,以及密封新容器。

8、在其他特征中,每个电池单元包括在回收前所使用的第一对连接部和在回收前未被使用的第二对连接部。方法还包括将再锂化的电池单元封装在新容器中,使得第一对连接部被封装在新容器中并且第二对连接部能被连接到新电池外的电路。该方法还包括用新电解质填充新容器,将新容器脱气,和密封新容器。

9、在其他特征中,用于回收锂离子电池的系统包括电解质槽和在不拆卸电池单元下从电池的容器中去除并浸入在电解质槽中的电池单元堆。每个电池单元包括第一电极和第二电极。电池单元的第一电极通过第一连接部连接在一起,并且电池单元的第二电极通过第二连接部连接在一起。系统还包括浸在入电解质槽中的锂金属片和连接到锂金属片和电池单元的第一电极中的一个电极的电路。该电路被配置为根据用于电池单元的预定的再锂化的量将电池单元再锂化。

10、在其他特征中,该电路被配置为通过以第一电流将电池单元从再锂化开始时的电池单元的第一电压充电到大于第一电压的第二电压来确定电池单元的充电容量。该电路被配置成通过以第二电流将电池单元从第二电压放电到小于第一电压的第三电压来确定电池单元的放电容量。该电路被配置为基于充电容量和放电容量来确定再锂化的量。

11、在另一个特征中,再锂化的量是放电容量和充电容量之间的差值。

12、在其他特征中,在将电池单元浸入电解质槽之前,通过以下方式从电池单元中去除电解质:(i)将电池单元抽真空,(ii)在溶剂中冲洗被抽真空的电池单元,以及(iii)通过加热和/或抽真空经冲洗的电池单元来干燥经冲洗的电池单元。

13、在其他特征中,该系统还包括封装再锂化的电池单元的新容器。新容器填充有新电解质。将新密封剂添加到再锂化的电池单元的电极的连接部,从而形成新电池。

14、在其他特征中,每个电池单元包括在回收前所使用的第一对连接部和在回收前未被使用的第二对连接部。该系统还包括封装再锂化的电池单元的新容器,从而形成新电池。新容器填充有新电解质。第一对连接部封装在新容器中并且不被使用。第二对连接部暴露在新容器外且能被连接到新电池外的电路。

15、在其它特征中,电池包括多个电池单元和封装该电池单元的容器。每个电池单元包括两个电极。每个电极包括在电极相对端上的两个连接部。电池单元的电极的第一端上的连接部从容器中暴露出并且能被连接到电池外的电路。容器封装电极的第二端上的连接部。

16、在另一个特征中,每个电极的相对端上的两个连接部共线。

17、在其他特征中,正电极的两个连接部位于正电极的第一侧上,而负电极的两个连接部在负电极的与正电极的第一侧相对的第二侧上。

18、在其他特征中,正电极的第一端上的连接部相互连接,且负电极的第一端上的连接部相互连接。正电极的第二端上的连接部相互连接,且负电极的第二端上的连接部相互连接。

19、在其他功能中,在回收电池后,电池单元被封装在新容器中。电极的第二端上的连接部从新容器中暴露出来,以与电池外的电路连接,且电池单元的电极的第一端上的连接部封装在新容器中。

20、在另一个特征中,在回收期间使用锂作为再锂化源来再锂化电池单元。

21、本公开具有以下方案。

22、方案1. 回收锂离子电池的方法,所述方法包括:

23、从所述电池的容器中去除多个电池单元而不拆卸所述电池单元;

24、从所述电池单元中去除电解质;

25、使用锂作为再锂化源将所述电池单元再锂化;以及

26、将再锂化的电池单元包装在新容器中以形成新电池。

27、方案2. 根据方案1所述的方法,所述方法还包括通过以下方式去除所述电解质:(i)将所述电池单元抽真空,(ii)在溶剂中冲洗被抽真空的电池单元,以及(iii)通过加热和/或抽真空经冲洗的电池单元来干燥经冲洗的电池单元。

28、方案3. 根据方案1所述的方法,其中,将所述电池单元再锂化包括:

29、将所述电池单元浸入电解质槽中;

30、将锂金属片浸入所述电解质槽中;以及

31、将充电/放电电路连接穿过所述锂金属片和所述电池单元的两个电极中的一个电极。

32、方案4. 根据方案3所述的方法,所述方法还包括:

33、通过使用所述充电/放电电路以第一电流将所述电池单元从再锂化开始时的所述电池单元的第一电压充电到大于所述第一电压的第二电压来确定所述电池单元的充电容量;

34、通过使用所述充电/放电电路以第二电流将所述电池单元从所述第二电压放电到小于所述第一电压的第三电压来确定所述电池单元的放电容量;以及

35、基于所述充电容量和放电容量确定再锂化的量。

36、方案5. 根据方案4所述的方法,所述方法还包括基于所述量使用所述充电/放电电路执行所述电池单元的再锂化。

37、方案6. 根据方案5所述的方法,其中,所述量是所述放电容量和所述充电容量之间的差值。

38、方案7. 根据方案1所述的方法,所述方法还包括:

39、用新电解质填充所述新容器;

40、将所述新容器脱气;

41、将密封剂添加到所述电池单元的电极的连接部;以及

42、密封所述新容器。

43、方案8. 根据方案1所述的方法,其中,每个电池单元包括在回收前所使用的第一对连接部和在回收前未被使用的第二对连接部,所述方法还包括:

44、将再锂化的电池单元封装在所述新容器中,使得所述第一对连接部被封装在所述新容器中并且所述第二对连接部能被连接到所述新电池外的电路;

45、用新电解质填充所述新容器;

46、将所述新容器脱气;以及

47、密封所述新容器。

48、方案9. 用于回收锂离子电池的系统,所述系统包括:

49、电解质槽;

50、电池单元堆,所述电池单元堆从所述电池的容器中被去除而不拆卸所述电池单元并被浸入在所述电解质槽中,每个电池单元包括第一电极和第二电极,所述电池单元的所述第一电极通过第一连接部连接在一起,而所述电池单元的所述第二电极通过第二连接部连接在一起;

51、锂金属片,所述锂金属片被浸入在所述电解质槽中;以及

52、电路,所述电路被连接到所述锂金属片和所述电池单元的所述第一电极中的一个电极,其中,所述电路被配置为根据用于所述电池单元的预定的再锂化的量将所述电池单元再锂化。

53、方案10. 根据方案9所述的系统,其中,所述电路被配置为:

54、通过以第一电流将所述电池单元从再锂化开始时的所述电池单元的第一电压充电到大于所述第一电压的第二电压来确定所述电池单元的充电容量;

55、通过以第二电流将所述电池单元从所述第二电压放电到小于所述第一电压的第三电压来确定所述电池单元的放电容量;以及

56、基于所述充电容量和放电容量确定所述再锂化的量。

57、方案11. 根据方案10所述的系统,其中,所述再锂化的量是所述放电容量和所述充电容量之间的差值。

58、方案12. 根据方案9所述的系统,其中,在将所述电池单元浸入在所述电解质槽之前,通过以下方式从所述电池单元中去除电解质:(i)将所述电池单元抽真空,(ii)在溶剂中冲洗被抽真空的电池单元,以及(iii)通过加热和/或抽真空经冲洗的电池单元来干燥经冲洗的电池单元。

59、方案13. 根据方案9所述的系统,所述系统还包括封装再锂化的电池单元的新容器,所述新容器填充有新电解质,并且新密封剂被添加到再锂化的电池单元的电极的连接部,从而形成新电池。

60、方案14. 根据方案9所述的系统,其中,每个电池单元包括在回收前所使用的第一对连接部和在回收前未被使用的第二对连接部,所述系统还包括封装再锂化的电池单元以形成新电池的新容器,所述新容器填充有新电解质,所述第一对连接部被封装在所述新容器中并且不被使用,而所述第二对连接部暴露在所述新容器外并且能被连接到新电池外的电路。

61、方案15. 电池,所述电池包括:

62、多个电池单元,每个电池单元包括两个电极,并且每个电极包括在电极的相对端上的两个连接部;以及

63、封装所述电池单元的容器,所述电池单元的电极的第一端上的连接部从所述容器中暴露并且能被连接到所述电池外的电路,所述容器将所述电极的第二端上的连接部封装。

64、方案16. 根据方案15所述的电池,其中,在每个电极的相对端上的两个连接部是共线的。

65、方案17. 根据方案15所述的电池,其中,正电极的两个连接部在正电极的第一侧上,并且其中,负电极的两个连接部在负电极的与正电极的第一侧相对的第二侧上。

66、方案18. 根据方案15所述的电池,其中,正电极的所述第一端上的所述连接部相互连接并且负电极的所述第一端上的所述连接部相互连接,并且其中正电极的所述第二端上的所述连接部相互连接并且负电极的所述第二端上的所述连接部相互连接。

67、方案19. 根据方案15所述的电池,其中,在回收所述电池后,所述电池单元被封装在新容器中,电极的第二端上的连接部从所述新容器中暴露,以便能被连接到所述电池外的电路,并且所述电池单元的电极的第一端上的连接部被封装在所述新容器中。

68、方案20. 根据方案19所述的电池,其中,在回收期间使用锂作为再锂化源将所述电池单元再锂化。

69、通过详细描述、权利要求和附图,本公开的其他应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的,而不旨在限制本公开的范围。

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