一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法技术

本发明专利技术涉及一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法，属于动力电池回收和梯次利用技术领域。本发明专利技术的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，包括以下步骤：(1)在待修复的硬壳锂离子电池电芯上钻设盲孔；(2)刺穿盲孔；(3)通过刺穿的盲孔向硬壳锂离子电池电芯内注液；(4)注液后对刺穿的盲孔进行密封。本发明专利技术通过在电芯表面钻设盲孔，然后刺穿盲孔，再通过刺穿的盲孔向硬壳锂离子电池电芯内注液来实现硬壳锂离子电池电芯的修复，得到的修复电芯在使用时不易发生内部短路，具有良好的安全性和较长的使用寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法


[0001]本专利技术涉及一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法，属于动力电池回收和梯次利用


技术介绍

[0002]动力电池在使用一段时间之后，放电容量和放电功率不能满足作为动力电池的使用要求，但其剩余容量仍有一定使用价值；由于锂离子动力电池在役时使用工况、所处环境、使用时长不同，退役电池的容量衰减、内阻衰减、电芯膨胀均不同，这些差异制约着退役电池的再利用。若将退役锂离子动力电池随意丢弃或直接破坏拆解回收，一方面会造成大量的环境问题(如氟污染、水污染等)，另一方面还会导致大量的资源浪费。通过对退役锂离子电池进行修复，不仅能够有效延长电池的使用寿命，降低使用成本，而且能够有效降低环境压力，增加资源的利用率。
[0003]目前主要通过排出电芯内部的废气和补充一定量的电解液来实现对退役锂离子动力电池的修复，排出电芯内部的废气可有效降低电芯厚度，补充一定量的电解液可提高容量衰减一致性、降低电芯内阻并延长电池的使用寿命。中国专利文献CN110071341A公开了一种退役锂离子电池的修复方法，包括以下步骤：步骤一，将退役锂离子电池进行放电处理，然后在电池壳体上进行微创打孔；步骤二，将电解液注入退役电池中；步骤三，封口和打磨；步骤四，电池化成。但是得到的修复电芯在使用时存在内部容易短路、安全性低以及使用寿命短的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法，用于解决目前退役锂离子电池的修复方法得到的修复电芯在使用时存在内部容易短路、安全性低以及使用寿命短的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的硬壳锂离子电池电芯的修复方法所采用的技术方案为：
[0006]一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法，包括以下步骤：
[0007](1)在待修复的硬壳锂离子电池电芯上钻设盲孔；
[0008](2)刺穿盲孔；
[0009](3)通过刺穿的盲孔向硬壳锂离子电池电芯内注液；
[0010](4)注液后对刺穿的盲孔进行密封。
[0011]本专利技术通过在电芯表面钻设盲孔，然后刺穿盲孔，再通过刺穿的盲孔向硬壳锂离子电池电芯内注液来实现硬壳锂离子电池电芯的修复，得到的修复电芯在使用时不易发生内部短路，具有良好的安全性和较长的使用寿命。
[0012]优选地，所述待修复的硬壳锂离子电池电芯通过对退役硬壳锂离子电池进行拆解获得。为了更方便地对硬壳锂离子电池电芯进行修复，对硬壳锂离子电池拆解时可以拆除
退役硬壳锂离子电池的外壳、铜排、高压器件、铝巴、采集线束、电池管理单元(BMU)、模组固定螺栓、模组端板和绝缘上盖等，保留外观良好、无明显变形、凹坑和破裂现象的电芯。
[0013]硬壳锂离子电池电芯的外壳可以为塑料壳，也可以为金属壳。优选地，所述硬壳锂离子电池电芯的外壳为金属壳。例如，所述硬壳锂离子电池电芯的外壳为铝壳。
[0014]优选地，所述硬壳锂离子电池电芯为退役锂离子动力电池电芯。进一步地，所述锂离子动力电池电芯为磷酸铁锂电池电芯、锰酸锂电池电芯、钴酸锂电池电芯或三元锂电池电芯。
[0015]优选地，所述钻设盲孔采用的钻头的直径为1.0～2.0mm。优选地，所述盲孔钻设于硬壳锂离子电池电芯的上盖。优选地，所述盲孔的位置远离安全阀和电芯正负极柱。优选地，钻孔过程中或钻孔过程后对钻屑进行清理。例如，采用吸尘装置对钻屑进行清理。利用吸尘装置可以将钻孔过程中形成的钻屑吸干净。
[0016]优选地，所述注液为向硬壳锂离子电池电芯内注入电解液用溶剂或由电解液用溶剂和电解质组成的混合物。与向硬壳锂离子电池电芯内直接注入电解液相比，向硬壳锂离子电池电芯内注入电解液用溶剂或由电解液用溶剂和电解质组成的混合物可以避免电解液中的成膜添加剂在高电压下容易分解产生气体而不利于控制电芯厚度以及成膜添加剂易在负极表面生成SEI膜而增加电芯内阻、消耗部分锂离子、降低电芯容量的问题。
[0017]优选地，所述电解液用溶剂为碳酸酯类溶剂。进一步地，所述碳酸酯类溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或任意组合。优选地，所述电解质选自LiPF6、LiB(C2O4)2、LiN(FSO2)2中的一种或任意组合。优选地，由电解液用溶剂和电解质组成的混合物中的电解质的摩尔浓度不大于1.5mol/L。
[0018]为了使注入的液体更好地进行浸润，优选地，将注液后的硬壳锂离子电池电芯进行真空浸润，然后再对刺穿的盲孔进行密封。为了更好地进行真空浸润，优选地，将注液后的硬壳锂离子电池电芯放置于真空度为80～100kPa的环境中保持30s以上，然后再对刺穿的盲孔进行密封。进一步优选地，所述真空浸润在露点不大于
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35℃的干燥房中进行。例如，将注液后的硬壳锂离子电池电芯放置于真空度为80～100kPa的环境中保持60～120s，然后再对刺穿的盲孔进行密封。
[0019]优选地，盲孔底部的厚度为0.05～0.5mm。优选地，盲孔底部的厚度为0.2mm。
[0020]优选地，刺穿盲孔后，向硬壳锂离子电池电芯内注液前对硬壳锂离子电池电芯进行整形处理。
[0021]优选地，所述整形处理包括以下步骤：将硬壳锂离子电池电芯放入夹具中，然后在垂直于硬壳锂离子电池电芯极片方向的面上施加200～500kgf的夹紧力。优选地，所述整形处理在露点不大于
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35℃的干燥房中进行。例如，所述整形处理包括以下步骤：将硬壳锂离子电池电芯放入夹具中，然后在垂直于硬壳锂离子电池电芯极片方向的面上施加300kgf的夹紧力。
[0022]优选地，刺穿盲孔后，先将硬壳锂离子电池电芯在真空度为80～100kPa的真空环境中保持30s以上，然后进行所述整形处理。进一步优选地，将硬壳锂离子电池电芯在真空度为80～100kPa的真空环境中保持60～120s在露点不大于
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35℃的干燥房中进行。例如，刺穿盲孔后，先将硬壳锂离子电池电芯在真空度为95kPa的真空环境中保持120s，然后进行所述整形处理。
[0023]优选地，所述对刺穿的盲孔进行密封包括以下步骤：将金属球压入被刺穿的盲孔，然后在金属球和盲孔的缝隙处涂覆光固化胶，再将光固化胶进行固化；所述金属球的直径大于盲孔的直径。优选地，所述金属球的直径比盲孔的直径大0.1～0.5mm。例如，所述金属球的直径比盲孔的直径大0.4mm。优选地，压入被刺穿的盲孔的金属球的上边缘与电芯上盖表面平齐。由于长期经电解液浸泡，使用光固化胶替代常规使用的强力密封胶，不仅可以保证在较低温度下固化，而且可以降低修复的电芯在后期使用时的失效风险。
[0024]为了使金属球压入被刺穿的盲孔而不发生变形，所述金属球材质的硬度稍大于硬壳锂离子电池电芯的外壳所用材质的硬度。对于外壳为铝壳的硬壳锂离子电池电芯，所述金属球优选为钢珠。
[0025]优选地，所述硬壳锂离子电池电芯的修复方法还包括以下步骤：将密封后的硬壳锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在待修复的硬壳锂离子电池电芯上钻设盲孔；(2)刺穿盲孔；(3)通过刺穿的盲孔向硬壳锂离子电池电芯内注液；(4)注液后对刺穿的盲孔进行密封。2.如权利要求1所述的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，所述硬壳锂离子电池电芯的外壳为铝壳。3.如权利要求1所述的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，所述硬壳锂离子电池电芯为退役锂离子动力电池电芯。4.如权利要求1
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3中任一项所述的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，所述注液为向硬壳锂离子电池电芯内注入电解液用溶剂或由电解液用溶剂和电解质组成的混合物。5.如权利要求4所述的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，将注液后的硬壳锂离子电池电芯放置于真空度为80～100kPa的环境中保持30s以上，然后再对刺穿的盲孔进行密封。6.如权利要求1
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3中任一项所述的硬壳锂离子电池电芯的修复方法，其特征在于，盲孔底部的厚度为0.05～0.5mm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国威，董卫朋，李继伟，贺毅，张永飞，程代妹，
申请(专利权)人：河南利威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：