[发明专利]一种可方便拆解回收的锂离子电池、制作方法及拆解回收方法

说明书

一种可方便拆解回收的锂离子电池，其外壳上具有与外界相通的气体或液体通路，气体或液体通路外接阀，在正常使用时，作为气体通路，用于定期排出锂离子电池中产生的气体，在拆解回收时，作为液体通路，用于向锂离子电池中注入溶剂与内部的电极材料及电解液充分混合后抽出，本发明还公布了其制作方法，不用粘接剂，使电极与集流体紧密接触的成型，同时还公布了该锂离子电池的拆解回收方法，通过外壳上的液体通路，注入溶剂，与电极材料与电解液等形成液固混合物，从锂离子电池中抽出的方法。该方法可使电极材料、电解液与集流体及隔膜回收率大于98％，具有回收成本低、安全环保等优点。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种可方便拆解回收的锂离子电池、制作方法及拆解回收方法。

背景技术

锂离子电池具有储电能量密度大的优点，在车用动力电池及移动电子类消费品方面大量应用，是新能源的重要组成部分。锂离子电池经过多年发展，形成了成熟的含锂化合物的正极材料，以及用各种类石墨态的炭的负极材料。并且形成了比较成熟的加工方法，即把正极材料与导电剂，粘接剂等掺混形成浆料，一起涂覆、辊压，固化后，紧密地粘在铝箔上。把负极材料与粘接剂混合形成浆料，一起涂覆、辊压，固化后，紧密地粘在铜箔上。再焊上极耳，并用隔膜相隔，注入电解液，形成电池成品。

由于粘接剂的存在，使得锂离子电池在失效之后，电极材料与集流体(及吸附的电解液)很难拆解回收，造成一定的环境污染与资源浪费，还造成了很大安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可方便拆解回收的锂离子电池、制作方法及拆解回收方法，不使用粘接剂，可方便拆解，既使得锂离子电池在有效工作周期内正常工作，又可以在需要拆解回收时，能够最大限度地回收各类材料，并且不造成环境污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可方便拆解回收的锂离子电池，包括外壳7，所述外壳7上具有与外界相通的气体或液体通路9，所述气体或液体通路9外接阀，在正常使用时，作为气体通路，用于定期排出锂离子电池中产生的气体，在拆解回收时，作为液体通路，用于向锂离子电池中注入溶剂与内部的电极材料及电解液5充分混合后抽出。

所述锂离子电池内部的功能组件包括电极材料、电解液5、隔膜6、集流体、极耳，其中，所述电极材料中，正极材料1a包括可进行体相氧化还原充电的含锂化合物及掺有碳材料的含锂化合物，负极材料1b包括类石墨态的炭、钛酸锂、锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金以及镁基合金或者硅氧碳化合物，所述电极材料粒度为0.01-30微米；

所述集流体中，用于正极的集流体为多孔铝集流体3a，用于负极的集流体为多孔铜集流体3b，所述集流体空隙尺寸是电极材料最大粒径的10-30倍；

所述电解液5为非水性电解液；

所述隔膜6用于隔开正极复合极片4a和负极复合极片4b，其中，正极复合极片4a由正极材料1a和多孔铝集流体3a制成，负极复合极片4b由负极材料1b和多孔铜集流体3b制成；

所述极耳包括铝极耳8a与铜极耳8b，分别焊接在正极复合极片4a和负极复合极片4b上。

所述可进行体相氧化还原充电的含锂化合物为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂以及镍钴铝酸锂中的一种或多种，所述掺有的碳材料为碳纳米管、石墨烯、活性炭与纳米碳纤维中的一种或多种，所述非水性电解液为溶有六氟磷酸锂的碳酸酯。

所述电极材料存在于集流体的空隙中，二者通过机械压制的方式进行紧密接触，不使用粘接剂粘接。

本发明所述可方便拆解回收的锂离子电池的制作方法，包括如下步骤：