r> 4、向鋰離子電池內(nèi)通入液氮，或者氮?dú)釴，使析出的金屬鋰，與N 反應(yīng)生成鋰氮化合物，因?yàn)榈肿邮怯蓛蓚€(gè)氮原子通過(guò)叁鍵結(jié)合起來(lái)的，結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定；但是當(dāng)電池內(nèi)部如果有金屬鋰存在時(shí)，金屬鋰和氮?dú)夥磻?yīng)，則是直接與氮分子反應(yīng)，因此反應(yīng)容易進(jìn)行，所以，需要根據(jù)鋰離子電池內(nèi)析出金屬鋰的量，控制反應(yīng)的速度、溫度、壓力等參數(shù)；
6 Li + N = 2 Li N
5、采用FT-1R(傅里葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜術(shù))，HRTEM (高分辨率的透射電鏡)，XPS (X射線光電子能譜)，SERS (表面增強(qiáng)拉曼散射)，SEM等儀器，進(jìn)一步檢測(cè)電池，以確認(rèn)鋰離子電池的析鋰是完全消除了；
6、對(duì)鋰離子電池進(jìn)行真空干燥，注入新的電解液，該電解液是市售電解液且檢驗(yàn)合格的，如:張家港市國(guó)泰華榮化工新材料有限公司生產(chǎn)的電解液，并加入添加劑如:雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、碳酸乙烯亞乙酯。對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充放電，密封。
[0013]實(shí)施例二:
重復(fù)實(shí)施例一的1、2、3步驟。將鋰離子電池的溫度，降到0°C以下，向鋰離子電池內(nèi)部通入甲醇，使金屬鋰與甲醇反應(yīng)，生成甲醇鋰。因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物中有氫氣生成，所以，反應(yīng)過(guò)程中需要保持鋰離子電池內(nèi)部呈負(fù)壓的狀態(tài)，待反應(yīng)結(jié)束后，重復(fù)實(shí)施例一中的5、6步驟。類似的還可以加入乙醇、異丙醇等等，生成乙醇鋰(C2H6(XLi)、異丙醇氧鋰(C2H3O3 Li)、異丙基鋰(C3H8Oli)、正己基鋰(C6H13 Li)、甲氧基鋰(CH3L1)、甲基鋰(CH3Li)、叔丁醇鋰(C4H9L1)、二異丙基氨基鋰(C6H14LiN)、苯基鋰(C6H5Li)、仲丁基鋰(C4H9Li)、氫化鋰(LiH)、氨基化鋰(LiNH2)、異丁基鋰(C4H9Li)、正丁基鋰(C4H9Li)、異丙基鋰(C3H8 O'Li)、乙醇酸鋰(C2H3O3 Li )等等。
[0014]2Li + 2CH30H = 2CH30Li + H2
確認(rèn)鋰離子電池的析鋰完全消除了后，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行真空干燥，注入新的電解液，如:新宙邦科技股份有限公司生產(chǎn)的電解液LBC312-125。
[0015]實(shí)施例三:
重復(fù)【具體實(shí)施方式】一中的1、2、3步驟。調(diào)節(jié)鋰離子電池的溫度和壓力，向鋰離子電池內(nèi)部通入氧氣，或者水蒸氣，使之與金屬鋰反應(yīng)，生成Li20、L1H,再通入二氧化碳，使之生成碳酸鋰。由于反應(yīng)過(guò)程中有氣體產(chǎn)生，所以，需要關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)的壓力等參數(shù)。
[0016]4Li + O2 — 2Li20 2Li+2H20=2Li0H+H2 個(gè) Li2O + CO2 = Li2CO32L1H + CO2 = Li2C03+H20
2Li2O2 + 2 CO2 — 2 Li2CO3 + O2
待反應(yīng)完成后，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行真空干燥。當(dāng)鋰離子電池是高壓體系時(shí)，電解液選擇新宙邦科技股份有限公司生產(chǎn)的電解液LBC326，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充放電，密封。
[0017]實(shí)施例四:
重復(fù)實(shí)施例一的中的1、2、3步驟。調(diào)節(jié)鋰離子電池的溫度和壓力，向鋰離子電池內(nèi)部通入碳酸，或者草酸，以及碳酸酯類有機(jī)溶劑后，使之與金屬鋰反應(yīng)，生成Li2C03、LiF、L1H及Li0H'H20、烷基鋰。由于反應(yīng)過(guò)程中有氣體產(chǎn)生，所以，需要關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)的壓力等參數(shù)。
[0018]H2C202+2L i ==L i 2C204+H2 個(gè)
待反應(yīng)完成后，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行真空干燥。當(dāng)鋰離子電池的正極材料是三元，負(fù)極是碳石墨時(shí)，選擇廣州天賜高新材料股份有限公司生產(chǎn)的電解液TC-E858，可加入添加劑δ_戊內(nèi)酯、Y-戊內(nèi)酯、Y-己內(nèi)酯、ε -己內(nèi)酯等，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充放電，密封。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，將已經(jīng)檢驗(yàn)驗(yàn)證析鋰的鋰離子電池，或者容量保持率低于80%的鋰離子電池,或者電池性能參數(shù)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池,或者性能參數(shù)不能滿足使用要求的鋰離子電池，接入具有超聲空化裝置的鋰離子電池變溫變壓超聲波的設(shè)備中，采用中國(guó)專利公開號(hào)為CN 102255104 A，名稱為“電池或電容負(fù)壓制備、存儲(chǔ)、使用及修復(fù)的方法”所公開的技術(shù)方案，在設(shè)定的溫度和壓力下，利用電池外聯(lián)式制備裝置及超聲波粉碎分散功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池析出金屬鋰的消除，其特征在于，變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法的工藝流程如下: (1)、啟動(dòng)變溫變壓系統(tǒng)，吸除鋰離子電池內(nèi)部及多孔極片內(nèi)存在的氣體、液體及顆粒; (2)、啟動(dòng)超聲波粉碎分散功能，通入具有空化效應(yīng)的清洗介質(zhì)，破碎析出的金屬鋰，及殘留于多孔電極內(nèi)的氣體、液體； (3)、進(jìn)一步檢測(cè)鋰離子電池內(nèi)部氣體和液體的化學(xué)成分，以判斷鋰離子電池的析鋰是否完全消除； (4)、啟動(dòng)變溫變壓系統(tǒng)，移除金屬鋰碎屑，以及電池內(nèi)的雜質(zhì)、水份等； (5)、當(dāng)檢測(cè)結(jié)果證明鋰離子電池的析鋰已經(jīng)完全消除時(shí)，對(duì)該電池進(jìn)行真空干燥，根據(jù)鋰離子電池的正負(fù)極材料及采樣分析的結(jié)果，加入電解液、補(bǔ)充溶劑、鋰鹽、添加劑； (6 )、對(duì)電池進(jìn)行充放電，密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，其特征在于所述的電解液是市售電解液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，其特征在于所述的具有空化效應(yīng)的清洗介質(zhì)是本權(quán)利要求書中的4、5、6中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，其特征在于所述的補(bǔ)充溶劑是:碳酸乙烯酯/EC、碳酸二甲酯/DMC、碳酸二乙酯DEC、碳酸甲基乙基酯/EMC、甲酯、1，4 - 丁丙酯/GBL、碳酸丙烯酯/PC、甲基丙基碳酸酯/PMC、碳酸乙烯亞乙酯/VEC、碳酸亞乙烯酯/VC、乙二醇二甲醚/DME、1，3- 二氧戊環(huán)/DOL、四氫呋哺/THF、T- 丁內(nèi)酯/lf-BL、Y-丁內(nèi)酯、2-甲基四氫呋喃/2-Me-THF、甲酸甲酯/MF、乙酸甲酯/MA、丙酸甲酯/MP、乙酸乙酯/EA、丙酸乙酯/EP、丁酸甲酯/MB、丁酸乙酯/EB、二甲氧基甲烷/DMM、二乙氧基乙烷/DEE、I, 2- 二甲氧基乙烷/DME、2，2- 二甲氧基丙烷/DMP、2_甲基-1，3- 二氧戊烷/2MeDOL、4-甲基-1，3- 二氧戊烷/4MeD0L、亞硫酰氯/SOCl2、硫酰氯/SO2Cl2、異丙酯/IPA、乙酸異戊酯、丁二腈、丙腈、環(huán)丁砜、二乙二醇二甲醚/DGM、三甘醇二甲醚/TGM、四甘醇二甲醚/ TEGM、二甲亞砜/DMS0、碳酸丁烯酯/BC、甲基乙烯碳酸/MEC、三甲氧基丙烷/TMP、三甲氧基丙烷/ΤΜΡ、η-二乙基乙酰胺、二甲苯、甲苯、二甲醚、二乙醚、二甘醇二甲醚、六甲基磷酰三胺、乙腈、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、N-甲基吡咯烷酮、3-甲基-2-噁唑烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、硫酸二甲酯/DMS，硫酸二乙酯/DES、乙二醇二乙酸酯，亞硫酸二甲酯，乙二醇亞硫酸酯、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯MA, 丁酸甲酯MB、N，N —二甲基三氟乙酰胺/DTA、碳酸二丙酯/DPC、碳酸二丁酯/DBC、a -Br-λ -丁內(nèi)酯、氯甲酸甲酯、1，3-苯并二氧-2-酮、氟代碳酸丙烯酯/F-PC、反式2，3_碳酸丁烯酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸甲丙酯、苯甲醚、碳酸氯乙烯酯、12-冠-4醚/12-Cr-4等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，其特征在于所述的鋰鹽是:六氟磷酸鋰/LiPF6i六氟砷酸鋰/LiAsF6、四氟硼酸鋰/LiBF4、高氯酸鋰/LiC104、三氟甲烷磺酸鋰/LiCF3SO3、雙草酸硼酸鋰/LiBOB、草酸二氟硼酸鋰/L1DFB、二氟草酸硼酸鋰/LiDFOB、雙(氟磺酰)亞胺鋰/LiFS1、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰LiTFS1、氟代碳酸乙烯酯/FEC、三氟甲基亞硫酰亞胺鋰/ LiN(CF3SO2)n (n=2?5)、三氟甲基亞硫酰碳酰鋰/LiC(CF3SO2)3、三氟甲基磺酸鋰 /LiCF3SO3、Li2S-SiS2' Li2S-B2S3' Li2S-P2S5、碘化鋰 /Lil,磷酸鋰 /Li3P04、70Li2S-30P2S5、LiGea25Pa75S4、80Li2S_20P2S5、Li2S-SiS2。、二 (全氟乙基磺酰)亞胺鋰/Li (C2F5SO2) N、Li (CD3SO2)3、雙(1，I, I, 3，3，3-六氟異丙氧基磺酰)亞胺鋰/LiHFPSI,四氯鋁酸鋰/LiAlCl4:Li2B10C10、LiSCN、LiTaF6' LiGeF6'AlSi (CH3)2Li'LiBl2Cl2'三氟甲基三氟硼酸鋰/Li (CF3BF3)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，其特征在于所述的添加劑是TPFPB、苯基環(huán)己烷，2，7- 二溴噻蒽，2，7- 二乙酰基噻蒽，N，N’ - 二甲基三氟乙酰胺、碳酸亞乙烯酯/VC、乙烯基碳酸乙烯酯/VEC、環(huán)己基苯/CHB、亞硫酸亞乙酯/ES、硫酸亞乙酯/DTD、亞硫酸丙烯酯/PS、硫酸丙烯酯、苯基丙酮、1，4丁烷磺酸內(nèi)酯/1，4BSU, 3-丙烷磺酸內(nèi)酯、4-甲基硫酸亞乙酯、4-甲基亞硫酸亞乙酯、二乙基(氰基甲基)膦酸酯、N，N-二甲基甲酰胺DMF、甲烷二磺酸亞甲酯、三(三甲基硅烷)亞磷酸酯、三(三甲基硅烷)硼酸酯、4-甲基亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丁烯酯、三(三甲基硅烷)磷酸酯、2，2- 二苯丙烷、4_甲基硫酸乙烯酯、聯(lián)苯/ BP、二環(huán)己基碳二亞胺/DCC、氟代碳酸乙烯酯/F-EC、氯代碳酸乙烯酯、二氯代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、噻吩、二氧化碳、二氧化硫、鹵代EC、氯甲酸甲酯、溴代丁內(nèi)酯、磷系阻燃劑磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、氟代磷酸酯、烷基全氟代烷基醚、鹵系阻燃劑氟代碳酸酯、SA、TPFPB、抱氧DP0、氫化聯(lián)苯抱氧H-DPO、PVDF, CO2, CO、N2O,SO2、碳酸、CS2、丁磺酸內(nèi)酯/BS、四氟硼酸四乙基銨(TEABF4)、苯基磷酸酯TPP、3 — 丁基磷酸酯ΤΒΡ、二苯基碳酸酯和二苯酚二芳族醚、六甲氧基環(huán)三膦嗪[NP (0CH3)2]、δ-戊內(nèi)酯、Y-戊內(nèi)酯、Y-己內(nèi)酯、ε -己內(nèi)酯、甲烷二磺酸亞甲酯、4-甲基亞硫酸亞乙酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種變溫變壓超聲消除鋰離子電池析鋰的方法，將已經(jīng)析鋰的鋰離子電池裝入鋰離子電池變溫變壓超聲設(shè)備中，在設(shè)定的溫度和壓力下，利用電池外聯(lián)式制備裝置，以及微波超聲波分散破碎技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池內(nèi)部氣體、液體及顆粒的采樣，吸除并清理電池內(nèi)部氣體、液體及顆粒，輸入金屬鋰的反應(yīng)物，待析出的金屬鋰完全消除后，排出反應(yīng)物、雜質(zhì)、水份等，輸入溶劑、鋰鹽、添加劑及電解液等，并對(duì)電池進(jìn)行充放電。根據(jù)鋰離子電池的正負(fù)極材料及采樣分析的結(jié)果，加入合適的電解液或者補(bǔ)充溶劑、鋰鹽、添加劑及部分電解液，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池的修復(fù)，有效地解決鋰離子電池析鋰問(wèn)題。
【IPC分類】H01M10/058, H01M10/48
【公開號(hào)】CN105024097
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410180461
【發(fā)明人】陳疆, 張力, 張柏秦
【申請(qǐng)人】廣州捷力新能源科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年5月2日