[发明专利]一种锂离子电池的回收再利用方法以及使用该方法制备的锂离子电池

说明书

本发明涉及一种锂离子电池的回收再利用方法以及使用该方法制备的锂离子电池。所述方法包括如下步骤：将回收的锂离子电池放电到最低标准电压；打开锂离子电池的注液口和排液口以排除电解液；将溶剂或超临界流体注入锂离子电池进行萃取；将萃取液排出，然后在25～90℃进行真空干燥，真空度≤0.02MPa；关闭排液阀，从注液阀注入新鲜电解液，然后关闭注液阀，封装锂离子电池；在25～45℃下静止24～96h以使电解液充分浸润电池内的电芯；进行充放电1‑3次活化锂离子电池；非必须地进行真空排气，以去除活化锂离子电池时可能产生的气体，并进行二次封装，以得到可重新使用的锂离子电池。本发明的方法实现了锂电池容量的恢复和循环寿命的提高。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的回收再利用方法以及使用该方法制备的锂离子电池，具体而言，本发明涉及一种锂离子电池、特别是大容量锂离子电池通过二次萃取、注液、化成的回收再利用方法，以及使用该方法制备的锂离子电池。

背景技术

随着科技的发展，锂离子电池已经被用于越来越多的领域中，如移动电子产品领域、电动自行车、自平衡车、电动汽车、混合能源汽车等。锂离子电池的成本也占据了这些商品的成本的很大一部分。因此，锂离子电池的回收再利用引起了人们的关注。

在锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是Li⁺的优良导体，Li⁺可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此这层钝化膜被称为SEI(“固体电解质界面”，solid electrolyte interface，一说“固体电解质中间相”，solid electrolyte interphase)。多种分析方法也证明SEI确实存在，其组成主要有各种无机成分如Li₂CO₃、LiF、Li₂O、LiOH等和各种有机成分如ROCO₂Li、ROLi、(ROCO₂Li)₂等。此外，SEI也是锂离子电池首次不可逆容量损失的主要来源。因此，在锂离子电池中一般希望SEI形成后稳定存在而不增长。

在锂离子电池经过多次循环后，其寿命会有所衰减，而且在衰减到一定程度后，会有一个阶梯式的下滑，一般到此阶段即认为锂离子电池不再适合使用。

因此，人们希望能够缓解锂离子电池的容量衰减，尽可能延长其使用寿命；或者根据不同领域中对能量密度、功率密度的不同需求尽可能挖掘锂离子电池的潜力，例如，使大容量、大电流的锂离子电池转而能够用于中等容量、中等电流的场合等。

锂电池性能降低到使用标准后会进行报废处理。目前，报废锂离子电池的现有回收方式主要通过拆解、破碎，来实现贵金属材料的循环利用。另外，报废锂离子电池的现有二次利用方式是通过二次注液。但循环后电池因副反应会产生副产物(HF，H₂，O₂等)，如直接注入新鲜电解液，会造成后续锂电池性能恶化及安全性能下降。

发明内容

根据上述问题，本发明的一个目的是提供一种锂离子电池的回收再利用方法。

本发明的另一个目的是提供一种根据该方法制备的锂离子电池。

根据本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池的回收再利用方法，包括如下步骤：

(1)将回收的锂离子电池放电到最低标准电压；

(2)打开锂离子电池的注液口和排液口以排除电解液；

(3)将溶剂或超临界流体注入锂离子电池进行萃取；

(4)将萃取液排出，然后在25～90℃进行真空干燥，真空度≤0.02MPa；

(5)关闭排液阀，从注液阀注入新鲜电解液，然后关闭注液阀，封装锂离子电池；