旧电池修复液、旧电池修复液的制备方法及电池修复方法技术

本发明专利技术公开一种旧电池修复液，修复液的制备方法以及修复液的使用方法，所述修复液包括非水有机溶剂，锂盐和石墨烯，按照质量百分比分别为：3％

【技术实现步骤摘要】
旧电池修复液、旧电池修复液的制备方法及电池修复方法


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种旧电池修复液，旧电池修复液的制备方法及电池修复方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，锂离子电池已经被用于越来越多的领域中，然而锂离子电池经过多次循环使用后，其寿命会有所衰减，而且衰减到一定程度后便不再适合使用，电池寿命结束后将产生大量的废旧电池。抛弃这些废旧电池会造成能源浪费和环境污染，目前大多采用对废旧电池拆解回收、一系列再利用方法，如化学沉淀法回收，高温固相修复技术、高温固相再生技术、生物浸出技术以及机械活化处理回收技术等，来实现金属材料的循环利用。
[0003]目前，已有许多关于废旧锂离子电池回收的研究，大体分为以下几个步骤，首先通过对废旧电池预处理(包括放电、拆解破碎和正负极活性物质与集流体铜铝箔材分离等)，然后通过物理分选对废旧电池各有价组分(正负极材料、铜箔、铝箔和隔膜等)实现初步分离，最后主要对电极活性材料(正极材料和负极材料)进行回收处理。
[0004]这种回收方式操作复杂且回收效果不好，不能对锂电池本身的容量进行修复，而是要破坏锂电池来回收其中的材料，其实衰减后的锂离子电池还具有较高的充放电价值，如何能够将废旧电池修复容量，使电池可再次使用，提升其使用寿命则具有很大的实用意义，并且会产生很大的经济效益。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种废旧锂离子电池修复液、旧电池修复液的制备方法及旧电池的修复方法，只需将该修复液加入废旧锂离子电池中，进行充放电，即可实现废旧锂离子电池的容量恢复，无需拆解旧电池，避免浪费废旧电池，提高电池利用率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种旧电池修复液，其特征在于，所述修复液包括非水有机溶剂，锂盐和石墨烯，按照质量百分比分别为：3％～20％的锂盐，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂。
[0008]进一步的，所述锂盐为3％～10％的硫化锂或硫酸锂，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。
[0009]进一步的，所述锂盐为7％的硫化锂或硫酸锂，0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。
[0010]进一步的，所述锂盐为3％～20％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。
[0011]进一步的，所述锂盐为10％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂，0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂。
[0012]本专利技术的另一方面，提供前述修复电解液的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0013]S1:将锂盐加入非水有机溶剂中，混合均匀，得到中间溶液；
[0014]S2：将石墨烯进行干燥处理后，再自然冷却；
[0015]S3：将步骤S2中干燥后的石墨烯加入步骤S1的中间溶液中，搅拌均匀，静置后取上清液，该上清液为旧电池修复液。
[0016]进一步的，所述修复方法包括以下步骤：
[0017]步骤1：取锂离子旧电池；
[0018]步骤2：在修复或制作电池的特定环境下中，打开锂离子电池的注液口，将权利要求1中所述的修复液加入锂离子旧电池中，重新密封注液口；所述修复或制作电池的特定环境条件为：露点标准
‑
25到
‑
40℃之间、温度23℃
±
2℃、洁净度10万级；
[0019]步骤3：将锂离子电池静置24
‑
72小时；
[0020]步骤4：对锂离子电池进行恒温充放电；
[0021]步骤5：再次在修复或制作电池的特定环境下打开锂离子电池注液口，放出锂电池内的气体，密封注液口，完成电池修复。
[0022]进一步的，所述步骤2中加入的修复液量为0.5
‑
1g/Ah；修复液中：锂盐为3％～10％的硫化锂或硫酸锂中的一种，石墨烯为0.01％～0.05％，其余为非水有机溶剂。
[0023]进一步的，所述步骤2中加入的修复液量为1g/Ah；修复液中：锂盐为7％的硫化锂或硫酸锂中的一种，石墨烯为0.05％，其余为非水有机溶剂。
[0024]进一步的，所述步骤2中加入的修复液量为0.5
‑
1g/Ah；修复液中：所述锂盐为3％～20％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂中的一种，石墨烯为0.01％～0.05％，其余为非水有机溶剂。
[0025]进一步的，所述步骤2中加入的修复液量为1g/Ah；修复液中：所述锂盐为10％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂中的一种，石墨烯为0.05％，其余为非水有机溶剂。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供了一种废旧锂离子电池修复液，该修复液中含有石墨烯和锂盐，锂盐中的锂离子可以实现对废旧电池的快速补锂，石墨烯的导电性很强，修复液中的微量石墨烯可以增加电解液的电导率，减小电池内阻，并且石墨烯在充放电过程中随着电泳会部分沉积到电池负极，修复负极塌陷的石墨层，另外，干燥的石墨烯层状多孔结构还可以吸附电解液中的水分，延长电池的使用寿命。
[0028]本专利技术提供的修复电池的方法，无需拆解电池，只需将该修复液加入到废旧电池中进行充放电，即可一定程度的恢复电池容量，操作简单，减少了锂电池的浪费，提高了电池的利用率。
[0029]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利的技术方案做进一步详细说明，但不用来限制本专利技术的范围。
[0031]旧电池修复液制备方法1：
[0032]按照以下方法制备旧电池修复电解液并测试电池修复前及修复后的电池容量。
[0033]1、配制旧电池修复液：
[0034](1)石墨烯的处理：称取石墨烯粉末，在马弗炉中500℃加热4小时，该操作可增加石墨烯在溶剂中的溶解度。
[0035](2)中间溶液的配制：按比例称取非水有机溶剂和锂盐，非水有机溶剂组分及含量配比为：碳酸二乙酯(DEC)：碳酸甲乙酯(EMC)：碳酸丙烯酯：(PC)：碳酸乙烯酯(EC)：碳酸亚乙酯(VC)＝2:3:1:4:0.1，将锂盐按照表1加入到非水有机溶剂中，混合均匀，得到中间溶液。
[0036](3)得到旧电池修复液：按表1比例将步骤(1)中的加热过的石墨烯放入步骤(2)中的中间溶液，搅拌均匀，放置在室温静置，静置后取上清液，清液即为旧电池修复液。磁力搅拌频率为500Hz，搅拌时间为3小时，搅拌完成后静置2小时。
[0037]2、取75个30Ah国轩锂离子旧电池(容量至80％以下)，使用电池内阻测试仪测试初始内阻，再在20
±
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旧电池修复液，其特征在于，所述修复液包括非水有机溶剂，锂盐和石墨烯，按照质量百分比分别为：3％～20％的锂盐，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂。2.根据权利要求1所述的旧电池修复液，其特征在于：所述锂盐为3％～10％的硫化锂或硫酸锂，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。3.根据权利要求2所述的旧电池修复液，其特征在于，所述锂盐为7％的硫化锂或硫酸锂，0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。4.根据权利要求1所述的旧电池修复液，其特征在于：所述锂盐为3％～20％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂，0.01％～0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂，按照质量百分比计。5.根据权利要求4所述的旧电池修复液，其特征在于，所述锂盐为10％的双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂，0.05％的石墨烯，其余为非水有机溶剂。6.一种旧电池修复液的制备方法，其特征在于，所述修复液的制备方法包括以下步骤：S1:将锂盐加入非水有机溶剂中，混合均匀，得到中间溶液；S2：将石墨烯进行干燥处理后，再自然冷却；S3：将步骤S2中干燥后的石墨烯加入步骤S1的中间溶液中，搅拌均匀，静置后取上清液，该上清液为旧电池修复液。7.一种旧电池修复方法，其特征在于，所述修复方法包括以下步骤：步骤1：取锂离子旧电池；步骤2：在修复或制作电池的特定环境下中，打开锂离子电池的注液口，将权利要求1中所述的修复液加入锂离子旧电池中，重新密封注液口；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，郑高峰，
申请(专利权)人：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：