[发明专利]一种锂离子电池处理装置及方法

说明书

一种锂离子电池处理装置，包括充放电机和电池，所述充放电机的正负极可分别与所述电池的正负级连接，所述电池放置于磁场中,还包括电池放置部件、磁场发生部件、换向机构，所述电池放置部件用于放置电池，所述磁场发生部件与所述换向机构连接，所述换向机构可带动磁场发生部件运动，使得磁场的磁力线方向与电池位置发生相对变化,所述磁场发生部件为电磁铁，所述电磁铁为U型磁铁，所述电池放置于U型的中部空间。在新锂离子电池的化成活化和旧锂离子电池的修复过程中，增加磁场的作用，改变锂离子的运动方向，增加锂离子的迁移通道，使锂离子更容易在正负极间迁移，提高锂离子的电池的可逆容量。

技术领域

本发明属于锂电池生产及修复技术领域，涉及一种锂离子电池处理装置及方法。

背景技术

锂离子电池的实际容量与其活性材料的理论容量有一定的差值，锂离子电池科研机构、活性材料生产企业以及锂电池生产企业一直不遗余力地试图缩小这一差值，以提升活性材料的利用率、最终提高锂离子电池的能量密度，前些年，效果明显，锂离子的能量密度得到大幅提升，其应用市场也呈现井喷式增长。但是，目前这种努力已经遇到瓶颈。

锂离子电池活性材料容量的发挥与锂离子电池的首次化成工艺紧密相关，目前主要通过控制化成电流、电压、外加压力和温度等因素来提高首次化成效率、以提高锂离子电池的可逆容量。但是对于活性材料中一些不活跃的锂离子(只可以在正极或者负极内部小范围移动，不能在正负极间迁移，即不参与电池真实的电化学反应过程，对容量无贡献)，这些技术手段的效果甚微，目前急需通过其它新的技术手段来激活这部分不活跃的锂离子、为电池所用，使电池的容量尽可能趋近活性材料的理论值。

此外，锂离子电池经过一定时间的使用后，容量会逐渐衰减。容量衰减主要与活性材料结构变化、SEI膜(Solid electrolyte interphase)的分解和重构、电解液随着电化学反应逐渐分解等因素相关。这些因素导致活性锂离子数变少，最终表现为电池容量衰减。

常规手段只会影响锂离子的迁移速率和迁移距离，激活作用有限；在新电池化成或者旧电池的修复过程中，控制充电和放电，只能在电场的维度上改变锂离子的迁移方向，即充电时，锂离子由正极迁移到负极，放电时锂离子由负极迁移到正极。对于新制作的锂离子电池，通过调节首次化成的电流、电压、压力、温度等因素来活化锂离子电池、提高锂离子电池的可逆容量。

对于旧锂离子电池的修复，目前具备批量可操作性的技术手段是将锂离子电池再次进行化成过程，即调节电流、电压压力、温度等因素。

如果能通过某些技术手段激活一部分不活跃的锂离子，那么势必可以恢复一部分容量、达到修复锂离子电池的目的。

发明内容

为了在新电池的化成和旧电池的修复过程中，一方面增加锂离子的迁移通道，使锂离子更容易在正负极间迁移，另一方面激活一些不活跃的锂离子、以增加锂离子在正负极间的迁移数量，本发明提供了一种锂离子电池处理装置及方法，装置结构简单，方法实用性强，可以化成或恢复锂电池中的一部分容量修复锂离子电池。

一种锂离子电池处理装置，包括充放电机和电池，所述充放电机的正负极可分别与所述电池的正负级连接，所述电池放置于磁场中。

进一步地，还包括电池放置部件、磁场发生部件、换向机构，所述电池放置部件用于放置电池，所述磁场发生部件与所述换向机构连接，所述换向机构可带动磁场发生部件运动，使得磁场的磁力线方向与电池位置发生相对变化。

更进一步地，所述磁场发生部件为电磁铁，所述电磁铁为U型磁铁，所述电池放置于U型的中部空间。

更进一步地，所述电磁铁的线圈为交流线圈或直流线圈，设置在U型的底部。