[發明專利]鋰離子二次電池容量損失的電化學修復方法

無效

• 申請號: 200810030978.7
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101552364A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 唐新村;羅卓
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/44;H01M10/42;H02J7/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 龔燦凡

技術領域

本發明涉及廢舊鋰離子二次電池的修復，特別涉及其電化學修復。

背景技術

鋰離子電池二次電池由于具有容量高、循環壽命長、安全性能好等優點，已經被廣泛應用于國防、航空航天及國民經濟的各個領域。據統計，2005年全球鋰離子電池生產量接近15億只；預計2010年產量將超過20億只，但隨著這些電器的報廢，大量廢舊電池廢棄和堆積，相當部分直接混入垃圾中，對環境造成很大污染，同時也是對資源的一種浪費。

針對以上情況，研究人員展開了大量的研究，以期能找到一種合適的方法來對鋰離子二次電池進行有效修復，改善其工作性能，延長其使用壽命。目前已有對鉛酸蓄電池修復的相關報道和應用，主要是采用高頻脈沖技術進行快速修復，活化深度硫化電池，并防止電池極板的硫化結晶物的再生，從而延長電池的使用壽命。但上述對鉛酸修電池的修復方法并不適用于鋰離子二次電池。

目前提高鋰離子二次電池使用性能的方法主要有如下幾種：一種是通過制備容量更高、結構更穩定的電極材料，如LiFePO₄等電極材料，或者通過包覆、摻雜等手段來改善單一電極材料的結構，提高其循環壽命和使用性能；另一種是通過制備電導性能更加優良的電解液，減少傳輸過程中的電子損失來提高電池的使用性能；此外，實際生產中，電池生產企業還通過提高電極漿料涂布工藝，優化工藝流程來制備使用性能更加優良的電池。

然而，這些方法都只是單純從制備方面考慮如何提高和改善鋰離子二次電池的使用性能，而未考慮對容量衰減后的二次電池進行修復，使其電容量得到恢復，使用性能和循環壽命得以提高。目前，國內外尚無鋰離子二次電池進行電化學修復的報道。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種對鋰離子二次電池容量進行電化學修復方法，通過這種電化學容量修復方法，鋰離子二次電池的容量能得到有效的恢復，使用性能和循環壽命得到提升。

為實現鋰離子二次電池容量的電化學修復方法，本發明提出下述技術方案：以大于0小于或等于1C的電流對欲修復的電池進行充放電循環，時間為1～10小時。

通過本發明的修復方法，能夠有效提高鋰離子二次電池電極活性材料的使用，減少極化等不利因素對電池使用性能的影響。經過修復后電池容量得到有效提升，而且修復電流愈小，修復效果愈好。

通過反復實驗結果表明，本發明只要通過少量幾次電化學修復過程，就能有效地提高電池的循環壽命和使用性能；與現有傳統的提高鋰離子二次電池使用性能的方法相比，本發明的電池修復過程在充放電過程中完成，不需要加任何化學添加劑，可操作性強、方法簡便，自動化程度高，使用安全，能修復不同種類的鋰離子二次電池；通過對廢舊鋰離子二次電池修復，能節約資金和能源、減少電池報廢，保護環境，具有重要的實際應用價值。

附圖說明

圖1：實施例1中樣品電池a修復前后放電容量比較圖；

圖2：實施例2中樣品電池b反復損耗和修復時電池放電容量圖；

圖3：實施例3中樣品電池c反復損耗和修復時電池放電容量圖；

圖4：實施例2中樣品電池b修復前后的恒流充電曲線比較圖；

圖5：實施例3中樣品電池c修復前后的放電容量比較圖；

具體實施方式

以下表中的鋰離子二次電池作為樣品，對其進行修復試驗。充放電測試儀為武漢金諾電子有限公司生產的LAND?CT2001C充放電測試儀，采用恒流恒壓充模式(CCCV)對樣品電池進行快速充放電測試。