[实用新型]一种报废锂电池快速失效装置

说明书

本实用新型涉及一种报废锂电池快速失效装置，所述的快速失效装置包括放电元件、电源和开关，锂电池与放电元件、电源、开关构成串联电路，锂电池的负极与电源的正极电连接，锂电池的正极与电源的负极电连接。本实用新型的报废锂电池快速失效装置可以使报废锂电池内短路，消除残余电压，使锂电池彻底失效，方便后续的报废处理，不会引起起火、爆炸等事故。

技术领域

本实用新型属于一种报废锂电池的快速失效装置。

背景技术

锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌。锂电池充电时，正极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向负极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内负极表面电离成锂离子和电子，并在正极处合成锂原子。

锂电池随着使用次数增加而最大容量逐渐下降，当下降到一定程度时需要对锂电池进行报废处理。锂电池最大容量下降的原因主要有：

(1)在电极方面，反复充放电使电极活性表面积减少，电流密度提高，极化增大；活性材料的结构发生变化；活性颗粒的电接触变差，甚至脱落；电极材料(包括集流体)腐蚀。

(2)在电解质溶液方面，电解液或导电盐分解导致其电导率下降，分解物造成界面钝化。随着电池充放电次数的增加。由于电极材料氧化腐蚀会消耗掉一部分电解液，导致电解液缺乏，极片不能完全清润到电解液，从而电化学反应的不完全，使得电池容量达不到设计要求。

(3)隔膜阻塞或损坏，电池内部短路等。

锂电池在报废处理时，通常需要经过放电、脱除外壳、电极材料溶解、金属回收等步骤。但锂电池既便在放电后，也往往有一定的残余电压，不能完全做到零电压，其堆放在一起处理时容易发生短路，造成起火、爆炸等严重后果。传统采用泡盐水方式存在污染环境、处理时间长、失效效果不一致等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种报废锂电池快速失效的装置，该装置其可以使锂电池内部微短路，从而彻底消除锂电池的残余电压。

本实用新型提供的技术方案为：

一种报废锂电池快速失效装置，所述的快速失效装置包括放电元件、电源和开关，锂电池与放电元件、电源、开关构成串联电路，锂电池的负极与电源的正极电连接，锂电池的正极与电源的负极电连接。

对于锂离子电池来说，通常使用的正极集流体是铝箔，负极集流体是铜箔。本实用新型充分利用这个特性，将开关闭合，锂电池与电源、放电元件串联，由于锂电池的负极与电源的正极电连接，锂电池的正极与电源的负极电连接，相当于电源对锂电池反向充电。此时，铜箔会发生如下反应：

Cu→Cu⁺+e^－

所产生的Cu⁺在电源充电时会以金属铜的形式结晶沉积在负极表面上，形成铜枝晶，铜枝晶可以穿透隔膜使锂电池内短路，从而锂电池彻底失效，方便后续的报废处理。

所述的放电元件通常为电阻或电解液或负载。优选地，所述的放电元件为放电电阻。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如有益效果：

本实用新型的报废锂电池快速失效装置可以使报废锂电池内短路，消除残余电压，使锂电池彻底失效，方便后续的报废处理，不会引起起火、爆炸等事故。

附图说明

图1为本实用新型报废锂电池快速失效装置的电路图。

具体实施方式