本發(fā)明涉及用于再循環(huán)液化氣體電解質(zhì)和從使用過的材料收取電池(battery)鹽以及滅火電解質(zhì)的方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、在設(shè)計用于基于鋰的二次電池的下一代電解質(zhì)時，高能量密度、改善的安全性、環(huán)境可持續(xù)性和寬溫度運行范圍的組合是最終的目標。然而，由于許多這些指標的固有地差異性質(zhì)，大多數(shù)的電解質(zhì)無法同時滿足上文要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在一些實施方式中可實施所公開的技術(shù)以提供涉及再循環(huán)鋰鹽、含有鋰的添加劑液化氣體電解質(zhì)、用于電池的滅火電解質(zhì)的方法、材料和裝置。

2、在所公開的技術(shù)的一些實施中，裝置包括：包括第一液化氣體電解質(zhì)的第一電池模塊；為了儲存第二液化氣體電解質(zhì)而構(gòu)建的第二電池模塊；溫度控制器，所述溫度控制器耦合至第一電池模塊和第二電池模塊并且配置為單獨地控制第一電池模塊的第一溫度和第二電池模塊的第二溫度以允許將第一液化氣體電解質(zhì)蒸發(fā)成為氣體電解質(zhì)并將所述氣體液化成為第二液化氣體電解質(zhì)；以及在第一電池模塊和第二電池模塊之間耦合的流動通道以將氣體電解質(zhì)從第一電池模塊輸送到第二電池模塊。

3、在所公開的技術(shù)的一些實施中，再循環(huán)方法包括在高溫/室溫下控制第一電池模塊的溫度，所述第一電池模塊包括第一液化氣體電解質(zhì)并經(jīng)由流動通道耦合至為了儲存保持在相對降低的溫度下的再循環(huán)的液化氣體電解質(zhì)而構(gòu)建的第二電池模塊；打開所述流動通道以將第一液化氣體溶劑蒸發(fā)成為氣相，將氣態(tài)的溶劑轉(zhuǎn)移到第二電池模塊；以及控制第二電池模塊的第二溫度以將由第二電池模塊接收的氣體液化成為第二液化氣體電解質(zhì)。

4、在所公開的技術(shù)的一些實施中，將電解質(zhì)鹽從用于鋰離子電池的使用過的電池材料分離和再循環(huán)的方法包括：將從消耗過的電池或制造廢料獲得的使用過的電池材料放置于容器中；在蒸氣壓力下將二甲醚(me2o)氣體施加至所述容器以溶劑化使用過的電池材料；并過濾電池碎片和/或黑質(zhì)(black?mass)以收取鹽溶液，隨后在高溫下從所述鹽溶液收取鹽。

5、在所公開的技術(shù)的一些實施中，將含有切碎的電池和/或黑質(zhì)的裝置連接至質(zhì)量流動控制器以將氣體填充在裝置內(nèi)部從而從電池碎片或黑質(zhì)收取鋰鹽和含有鋰的添加劑。

6、在所公開的技術(shù)的一些實施中，再循環(huán)方法包括控制第一電池模塊的第一溫度，其中第一電池模塊包括第一液化氣體電解質(zhì)并且經(jīng)由流動通道耦合至第二電池模塊，打開所述流動通道以將第一液化氣體電解質(zhì)蒸發(fā)成為氣體電解質(zhì)，并將所述氣體電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到第二電池模塊，并控制第二電池模塊的第二溫度以將由第二電池模塊接收的氣體液化成為第二液化氣體電解質(zhì)。

7、在所公開的技術(shù)的一些實施中，再循環(huán)用于鋰離子電池的電解質(zhì)鹽的再循環(huán)方法包括將從消耗過的電池或制造廢料獲得的消耗過的電池材料放置于容器中，在預(yù)確定的蒸氣壓力下將二甲醚(me2o)氣體施加至所述容器以溶劑化在消耗過的電池材料中使用的鹽，并提高容器的溫度以獲得再循環(huán)的電池材料。

8、所公開的技術(shù)的上文和其它方面和實施以更多細節(jié)描述在附圖、說明書和權(quán)利要求書中。

技術(shù)特征：

1.裝置，包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包含：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述質(zhì)量流動控制器被配置為打開所述流動通道以：蒸發(fā)所述第一液化氣體電解質(zhì)；將蒸發(fā)的第一液化氣體電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到所述第二電池模塊；以及將蒸發(fā)的第一液化氣體電解質(zhì)液化成為所述第二液化氣體電解質(zhì)以儲存在所述第二電池模塊中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第一電池模塊包括消耗過的液化氣體電解質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第二電池模塊包括空的空間以容納所述第二液化氣體電解質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第一溫度比所述第二溫度高以產(chǎn)生在所述第一電池模塊和所述第二電池模塊之間的壓力差。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第一液化氣體電解質(zhì)包括消耗過的液化氣體溶劑分子，并且所述第二液化氣體電解質(zhì)包括從用于重復(fù)使用的消耗過的液化氣體溶劑分子轉(zhuǎn)化的液化氣體溶劑分子。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第一液化氣體電解質(zhì)包括二甲醚(me2o)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其中所述第一液化氣體電解質(zhì)包括滅火溶劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述滅火溶劑包括二甲醚(me2o)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述滅火溶劑進一步包括四氟乙烷(tfe)和五氟乙烷(pfe)的至少一種。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述第一液化氣體電解質(zhì)包括雙(氟磺)酰亞胺鋰(lifsi)或雙(三氟甲烷磺)酰亞胺鋰(litfsi)的至少一種。

13.再循環(huán)方法，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括通過將所述第一溫度控制為高于所述第二溫度而產(chǎn)生在所述第一電池模塊和所述第二電池模塊之間的壓力差。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一液化氣體電解質(zhì)包括消耗過的液化氣體溶劑分子，并且所述第二液化氣體電解質(zhì)包括從用于重復(fù)使用的消耗過的液化氣體溶劑分子轉(zhuǎn)化的液化氣體溶劑分子。

16.再循環(huán)用于鋰離子電池的電解質(zhì)鹽的方法，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中使用過的電池材料包括鋰鹽。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰(lipf6)、雙(氟磺)酰亞胺鋰(lifsi)、或雙(三氟甲烷磺)酰亞胺鋰(litfsi)的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
公開了涉及再循環(huán)液化氣體電解質(zhì)、從消耗過的電池材料收取電池鹽、和用于電池的滅火電解質(zhì)的方法、材料和裝置。在所公開的技術(shù)的一些實施方式中，裝置包括：包括第一液化氣體電解質(zhì)的第一電池模塊，為了儲存第二液化氣體電解質(zhì)而構(gòu)建的第二電池模塊，配置為單獨地控制第一電池模塊的第一溫度和第二電池模塊的第二溫度的溫度控制器以將第一液化氣體電解質(zhì)蒸發(fā)成為氣體電解質(zhì)并將所述氣體液化成為第二液化氣體電解質(zhì)，以及在第一電池模塊和第二電池模塊之間耦合的流動通道以將氣體電解質(zhì)從第一電池模塊輸送到第二電池模塊。針對鹽再循環(huán)技術(shù)，在其蒸氣壓力下使用Me<subgt;2</subgt;O將來自消耗過的電池材料的鹽溶劑化并分離由此形成的鹽溶液。使用加熱/真空技術(shù)提取來自收取的進料溶液的鹽。

技術(shù)研發(fā)人員：Y·S·孟,Y·尹,Y·楊,M·梅爾,W·李,G·拉哈文德蘭,Z·陳
受保護的技術(shù)使用者：加利福尼亞大學(xué)董事會
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10