[發明專利]再循環電池材料中鋰的再引入

在審

• 申請號: 201610912950.0
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN107093778A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: S·E·斯魯普
• 申請（專利權）人: S·E·斯魯普
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/052;H01M10/42;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 張全信,董志勇

本申請是分案申請，原申請的申請日為2009年2月20日、申請號為200980114093.8(PCT/US2009/034779)、發明名稱為“再循環電池材料中鋰的再引入”。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年2月22日提交的、名稱為“Reintroduction of Lithium into Recycled Battery Materials(再循環電池材料中鋰的再引入)”的美國臨時申請61/030,916的優先權，該申請以其整體通過引用并入本文，用于所有目的。

關于聯邦政府資助研究或開發的聲明

美國政府擁有本發明的付費許可以及在受限的情況下要求專利權人依據國家科學基金授予的創新研究獎#0750552提供的合理條款許可給其它人的權利。

技術領域

本發明涉及鋰基能量儲存設備領域，更具體地，涉及再循環鋰基能量儲存設備領域。

背景技術

鋰基能量儲存設備在消費產品領域有著廣泛的應用。這樣的設備包括超級電容器、特級電容器和更常見的鋰電池和鋰離子電池。這些設備經常單獨地和作為整體被稱為“鋰電池(鋰電池組)”。一些鋰基能量儲存設備是可再充電的并具有相對長的使用壽命。但是，它們最終失效或在失效前被廢棄，因而造成明顯的且日益增加的廢棄流(waste stream)。基于這一情況，出臺了環境規定、工業標準和收集服務以促進鋰基能量儲存設備的再循環。

發明內容

本文發明人認識到經濟上加強再循環或翻新策略是保持和增強電極材料價值的策略。因此，在一個實施方式中，提供了一種制備用于能量儲存設備的再循環電極材料的方法。所述方法包括從再循環或廢棄流收集貧鋰(lithium-deficient)電極材料，在這些貧鋰電極材料中至少補充一些鋰。

在另一實施方式中，提供了在能量儲存設備的電池中翻新(refurbish)電極材料的方法。所述方法包括開啟(breeching)電池外殼，在電池的貧鋰電極材料中至少補充一些鋰，并密封所述電池外殼。

可以理解，提供上述發明內容是為了簡單介紹將要在具體實施方式中進一步描述的概念的選擇，具體實施方式如下。并不意欲鑒別所要求保護的主題的關鍵或本質特征，其范圍被具體實施方式后的權利要求所限定。此外，要求保護的主題并不受限于解決以上提出的任何缺點的實踐或在本公開的任何部分中的實踐。

附圖說明

圖1描述了制備用于依據本公開的能量儲存設備的再循環電極材料的實例方法的方面。

圖2描述了依據本公開的從廢棄流或再循環流中收集貧鋰電極材料的實例方法。

圖3描述了依據本公開的在貧鋰電極材料中至少補充一些鋰的固態方法的實例實施方式。

圖4描述了依據本公開的在貧鋰電極材料中至少補充一些鋰的水熱方法的實例實施方式。

圖5描述了依據本公開的在貧鋰電極材料中至少補充一些鋰的還原方法的實例實施方式

圖6描述了依據本公開的鋰或鋰離子電池翻新方法的實例實施方式。

具體實施方式

圖1描述了制備用于能量儲存設備的再循環電極材料的方法10的實例實施方式的方面。可以理解實例方法可以是更廣泛的用于再循環電池組和/或處理包括電池組源廢物的廢棄流的方法的一部分。此外，所述實例方法可以是更廣泛的用于制備能量儲存設備的再循環電極或用于制備能量儲存設備的方法的一部分。因此，在一些實施方式中，可以在首先所闡明的步驟前，采取一個或多個行動，并且在最后所闡明的步驟后可采取一個或多個行動。

在12，從再循環流或廢棄流收集貧鋰電極材料。從中收集貧鋰電極材料的再循環流或廢棄流可以是專用電池組再循環流或廢棄流，或更具體地，是鋰電池組再循環流或廢棄流。此外，可以以任何合適的方式從廢棄流或再循環流收集貧鋰電極材料。但是，一個實例收集方法示于圖2中。