本發(fā)明屬于鋰離子電池和再制造，具體涉及一種再制造復(fù)合修復(fù)液及再制造鋰離子電池的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著鋰離子電池應(yīng)用的迅速增加，廢舊鋰電池的環(huán)保低成本回收已成為一個急需解決的問題。然而，現(xiàn)有的回收技術(shù)如物理法回收、火法回收、濕法回收等存在流程時間長、投入成本高等缺陷，這需要增加能源消耗。并且，根據(jù)汽車行業(yè)的說法，從電動汽車中淘汰的電池仍保留著約80％的初始容量。保留了如此高的容量，這表明電池中的大部分材料仍然是活性的，分解回收電池會導(dǎo)致剩余80％的容量完全損失。再制造鋰離子電池將大大減少對新材料生產(chǎn)的需求，并最大限度地減少報廢電池對環(huán)境的影響。

2、電池材料老化機理是一個復(fù)雜的問題，電池失效主要有兩種途徑：活性材料損壞和活性鋰損失。(1)活性物質(zhì)的損壞包括不可逆相變、顆粒開裂、電接觸損失。(2)活性鋰損失包括組成sei膜和析鋰，在充電過程中活性鋰離子在石墨陽極/電解質(zhì)界面處與電解質(zhì)發(fā)生不可逆的還原性分解，形成固體電解質(zhì)界面(sei)膜，sei膜的形成阻止了進一步的還原性分解，這種現(xiàn)象是造成活性離子損失的其中一個原因。另外，負極析鋰也是造成活性鋰離子損失的主要原因，指的是鋰離子從電解液沉積到負極表面的過程。它們消耗了鋰離子，這些鋰離子由于不再參與循環(huán)過程，造成了電池容量衰減。而活性物質(zhì)損失往往在極端溫度運行中產(chǎn)生，出于安全考慮，大規(guī)模應(yīng)用的電池通常在有溫度控制的系統(tǒng)中運行，在這些系統(tǒng)中，活性鋰離子的損失往往是主要的老化方式。

3、目前，再制造技術(shù)包括利用化學(xué)方法修復(fù)正極或負極材料、物理清洗界面層等方法，但是這些技術(shù)還是沒有徹底改善工序繁瑣、投入成本高等缺點。因此，提出一種成本更低、工序更簡單的鋰離子電池再制造技術(shù)具有重大意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種再制造復(fù)合修復(fù)液及再制造鋰離子電池的方法。通過在電解液中加入2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和10-甲基吩噻嗪，得到能夠激活死鋰的再制造復(fù)合修復(fù)液，所得再制造復(fù)合修復(fù)液可用于再制造鋰離子電池的制備。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一：提供一種再制造復(fù)合修復(fù)液，具體為含有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(tempo)和10-甲基吩噻嗪(mpt)的電解液。

4、優(yōu)選地，所述2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物在所述電解液中的濃度為20～50mm；所述10-甲基吩噻嗪在所述電解液中的濃度為20～50mm。

5、本發(fā)明技術(shù)方案之二：提供一種基于上述再制造復(fù)合修復(fù)液的再制造鋰離子電池的方法，步驟包括：

6、將所述再制造復(fù)合修復(fù)液注入所述廢舊鋰離子電池，密封注射孔，制得再制造鋰離子電池。

7、基于再生廢舊鋰離子電池的目的，所用再制造復(fù)合修復(fù)液的電解液優(yōu)選為與待再生廢舊鋰離子電池的電解液相同，常規(guī)的鋰離子電池電解液也可。

8、優(yōu)選地，所述再制造復(fù)合修復(fù)液的注入量為1～3000μl。

9、優(yōu)選地，所述密封注射孔的方法包括密封膠密封或者點焊。

10、本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

11、本發(fā)明通過將tempo和mpt溶于電解液中制備出再制造復(fù)合修復(fù)液，復(fù)合修復(fù)液中的tempo和mpt可與死鋰發(fā)生氧化還原反應(yīng)，協(xié)同將死鋰氧化為活性li+，完成死鋰的再生。

12、本發(fā)明提供的再制造復(fù)合修復(fù)液可以用于再制造鋰離子電池，所提供的再制造方法大大減少了對新材料生產(chǎn)的需求，同時可以最大限度地減少報廢電池對環(huán)境的影響。本發(fā)明提供的再制造過程簡單，不需要復(fù)雜的設(shè)備和實驗步驟，周期短，有利于推廣應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種再制造復(fù)合修復(fù)液，其特征在于，所述再制造復(fù)合修復(fù)液具體為含有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物和10-甲基吩噻嗪的電解液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再制造復(fù)合修復(fù)液，其特征在于，所述2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物在所述電解液中的濃度為20～50mm；所述10-甲基吩噻嗪在所述電解液中的濃度為20～50mm。

3.一種基于權(quán)利要求1或2所述再制造復(fù)合修復(fù)液的再制造鋰離子電池的方法，其特征在于，步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再制造鋰離子電池的方法，其特征在于，所述再制造復(fù)合修復(fù)液的注入量為1～3000μl。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再制造鋰離子電池的方法，其特征在于，所述密封注射孔的方法包括密封膠密封或者點焊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種再制造復(fù)合修復(fù)液及再制造鋰離子電池的方法，屬于鋰離子電池和再制造技術(shù)領(lǐng)域。所述再制造復(fù)合修復(fù)液具體為含有2,2,6,6?四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和10?甲基吩噻嗪(MPT)的電解液。本發(fā)明通過將TEMPO和MPT溶于電解液中制備出再制造復(fù)合修復(fù)液，復(fù)合修復(fù)液中的TEMPO和MPT可與死鋰發(fā)生氧化還原反應(yīng)，協(xié)同將死鋰氧化為活性Li<supgt;+</supgt;，完成死鋰的再生。將制備的再制造復(fù)合修復(fù)液用于再制造鋰離子電池，不僅可以大大減少了對新材料生產(chǎn)的需求，還可以最大限度地減少報廢電池對環(huán)境的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：張晗明,高宇航,雍正宇,王鵬,孫金峰
受保護的技術(shù)使用者：河北科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9