CN106972210A - 可修复的锂电池装置及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可修复的锂电池装置及其修复方法，该锂电池装置包括壳体、电芯和电极柱，所述电芯设置于所述壳体内，所述电极柱电性连接于所述电芯，所述电芯包括正极、负极、电解液和隔膜，还包括一修复机构，该修复机构包括密闭腔体、活性金属和引出装置，所述活性金属设置于所述密闭腔体内，所述引出装置电性连接于所述活性金属，所述密闭腔体与所述壳体的内部相邻。本发明在壳体内预设一个装有活性金属的密闭腔体，其不影响锂电池的正常工作，当电池容量下降后，金属引出装置和活性金属锂连在一起可以激活回收的电池，实现锂电池的回收利用，延长锂电池的使用寿命，避免直接报废污染，降低回收利用成本。

Description

可修复的锂电池装置及其修复方法

技术领域

本申请涉及能源电池技术领域，特别是涉及一种可修复的锂电池装置及其修复方法。

背景技术

伴随锂电池在3C电器及电动车中的大量使用，在不久的将来将会产生大量的废旧锂电池，如果不回收利用，将会造成环境污染，而且浪费资源。

现有技术中，当锂电池容量下降后，电池只能报废。

锂电池包括正极片、隔膜、电解质溶液、负极片、外包装材料、极耳。对于报废的电池，如果对锂电池中隔膜、外包装材料、极耳、正极片、电解质溶液和负极片等进行回收利用，其回收成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可修复的锂电池装置及其修复方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种可修复的锂电池装置，包括壳体、电芯和电极柱，所述电芯设置于所述壳体内，所述电极柱电性连接于所述电芯，所述电芯包括正极、负极、电解液和隔膜，还包括一修复机构，该修复机构包括密闭腔体、活性金属和引出装置，所述活性金属设置于所述密闭腔体内，所述引出装置电性连接于所述活性金属，所述密闭腔体与所述壳体的内部相邻。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述密闭腔体与所述壳体的外部相邻。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述密闭腔体与壳体外部相邻的侧壁上形成有第一薄弱区。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述密闭腔体与壳体内部相邻的侧壁上形成有第二薄弱区。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述第一薄弱区和第二薄弱区上下位置对应。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述修复机构位于所述电芯的上方。

优选的，在上述的可修复的锂电池装置中，所述活性金属为金属锂或金属钠。

相应的，本申请还公开了一种可修复的锂电池装置的修复方法，包括：

密闭腔体内预存储有电解液；

破坏密闭腔体的侧壁，使得密闭腔体内电解液进入壳体内，并与电芯中的原有的电解液混合；

稳定后，留存在密闭腔体的电解液与活性金属始终保持接触；

在引出装置和正极的电极柱之间、或者引出装置和负极的电极柱之间施加电压。

本申请还公开了另外一种可修复的锂电池装置的修复方法，包括：

破坏密闭腔体的侧壁，使得密闭腔体分别与壳体的内部以及外部连通；

从外部将电解液引入壳体内，并与电芯中的原有的电解液混合；

持续加入电解液，直至密闭腔体中的电解液与活性金属接触，或者浸没活性金属；

在引出装置和正极的电极柱之间、或者引出装置和负极的电极柱之间施加电压。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在壳体内预设一个装有活性金属的密闭腔体，其不影响锂电池的正常工作，当电池容量下降后，金属引出装置和活性金属锂连在一起可以激活回收的电池，实现锂电池的回收利用，延长锂电池的使用寿命，避免直接报废污染，降低回收利用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中锂电池装置的结构示意图；

图2所示为本发明具体实施例中修复机构的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合图1和图2所示，可修复的锂电池装置，包括壳体10、电芯20和电极柱，电芯20设置于壳体10内，电极柱电性连接于电芯20，电芯20包括正极、负极、电解液和隔膜。

可修复的锂电池装置还包括一修复机构40，该修复机构40包括密闭腔体41、活性金属42和引出装置43，活性金属42设置于密闭腔体41内，引出装置43电性连接于活性金属42，密闭腔体41与壳体10的内部相邻。

进一步地，电极柱包括分别与正极和负极电性连接的正极电极柱31和负极电极柱32。

该处与壳体的内部相邻，是指在特定状态时(电池修复过程)，通过破坏密闭腔体41侧壁可以使得密闭腔体41与壳体的内部连通。

在一实施例中，密闭腔体41内可以预存储一定量的电解液，当密闭腔体41与壳体内部连通时，电解液流入壳体内部并与电芯中的原有的电解液接触混合，稳定后，还要保证密闭腔体41内剩余的电解液能够与活性金属42始终保持接触，以便能够完成电化学激活过程。在该实施例中，密闭腔体41需要具备较大的容量，以保证填满壳体内部后，留存在密闭腔体41内的电解液仍然能与活性金属42保持接触。

具体地，在该实施例中，电池修复方法包括：

s1、密闭腔体41内预存储有电解液；

s2、破坏密闭腔体41的侧壁，使得密闭腔体41内电解液进入壳体内，并与电芯中的原有的电解液混合；

s3、稳定后，留存在密闭腔体41的电解液与活性金属42保持接触；

s4、在引出装置43和正极的电极柱31之间、或者引出装置43和负极的电极柱32之间施加电压0～7V。

在一优选的实施例中，密闭腔体41还同时与壳体10的外部相邻。

该处与壳体的外部相邻，是指在特定状态时(电池修复过程)，通过破坏密闭腔体41侧壁可以使得密闭腔体41与壳体的外部连通。

在该实施例中，在进行电池修复时，密闭腔体41分别与壳体内部以及外部连通，该实施例中，密闭腔体41内无需预存储电解液，在修复时直接通过外部向密闭腔体41内注入电解液，当电解液流入壳体内并浸没活性金属42时，停止注入。

具体地，在该实施例中，电池修复方法包括：

(1)、破坏密闭腔体41的侧壁，使得密闭腔体41分别与壳体10的内部以及外部连通；

(2)、从外部将电解液引入壳体10内，并与电芯中的电解液混合；

(3)、持续加入电解液，直至密闭腔体41中的电解液与活性金属42接触，或者浸没活性金属42；

(4)、在引出装置43和正极的电极柱31之间、或者引出装置43和负极的电极柱32之间施加电压0～7V。

优选的，密闭腔体41与壳体10外部相邻的侧壁上形成有第一薄弱区44。密闭腔体41与壳体10内部相邻的侧壁上形成有第二薄弱区45。

进一步地，第一薄弱区44和第二薄弱区45上下位置对应。

该技术方案中，薄弱区是易于破坏的区域，在电池修复时通过破坏该区域以方便与壳体内部或外部连通。薄弱区可以采用厚度减薄处理，也可以在侧壁上开孔，然后密封隔膜，隔膜可以采用易于破坏的塑料膜或铝膜。

该技术方案中，两个薄弱区上下位置对应，在破坏上方的薄弱区之后，方便找到下方的薄弱区。可以采用金属杆等硬物，垂直***以同时破坏两个薄弱区。

在优选的实施例中，修复机构40位于电芯20的上方。

在优选的实施例中，壳体的顶壁同时也作为密闭腔体41的顶部盖体，构成密闭腔体41侧壁的一部分，通过破坏壳体顶壁，即可实现密闭腔体41与外部的连通。

该技术方案中，引出装置43的顶端延伸出壳体的外部，引出装置43与壳体之间密封有绝缘体46。

在优选的实施例中，活性金属42为金属锂或金属钠。

易于想到的是，活性金属42还可以采用其他活性金属42。

综上所述，本发明在壳体内预设一个装有活性金属的密闭腔体，其不影响锂电池的正常工作，当电池容量下降后，金属引出装置和活性金属锂连在一起可以激活回收的电池，实现锂电池的回收利用，延长锂电池的使用寿命，避免直接报废污染，降低回收利用成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种可修复的锂电池装置，包括壳体、电芯和电极柱，所述电芯设置于所述壳体内，所述电极柱电性连接于所述电芯，所述电芯包括正极、负极、电解液和隔膜，其特征在于：还包括一修复机构，该修复机构包括密闭腔体、活性金属和引出装置，所述活性金属设置于所述密闭腔体内，所述引出装置电性连接于所述活性金属，所述密闭腔体与所述壳体的内部相邻。

2.根据权利要求1所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述密闭腔体与所述壳体的外部相邻。

3.根据权利要求2所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述密闭腔体与壳体外部相邻的侧壁上形成有第一薄弱区。

4.根据权利要求1或3所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述密闭腔体与壳体内部相邻的侧壁上形成有第二薄弱区。

5.根据权利要求4所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述第一薄弱区和第二薄弱区上下位置对应。

6.根据权利要求1所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述修复机构位于所述电芯的上方。

7.根据权利要求1所述的可修复的锂电池装置，其特征在于：所述活性金属为金属锂或金属钠。

8.权利要求1所述的可修复的锂电池装置的修复方法，其特征在于，包括：

密闭腔体内预存储有电解液；

破坏密闭腔体的侧壁，使得密闭腔体内电解液进入壳体内，并与电芯中的原有的电解液混合；

稳定后，留存在密闭腔体的电解液与活性金属始终保持接触；

在引出装置和正极的电极柱之间、或者引出装置和负极的电极柱之间施加电压。

9.权利要求2所述的可修复的锂电池装置的修复方法，其特征在于，包括：

破坏密闭腔体的侧壁，使得密闭腔体分别与壳体的内部以及外部连通；

从外部将电解液引入壳体内，并与电芯中的原有的电解液混合；

持续加入电解液，直至密闭腔体中的电解液与活性金属接触，或者浸没活性金属；

在引出装置和正极的电极柱之间、或者引出装置和负极的电极柱之间施加电压。