CN110931903A - 废旧动力电池模组的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废旧动力电池模组的修复方法，包括如下步骤：提供废旧动力电池模组；在不破坏所述电连接片的前提下，将所述绝缘层靠近所述二次电池的侧壁的一部分去除，使得所述顶盖部分暴露出来，并且在所述顶盖的暴露出来的部分上开设与所述二次电池的内腔连通的注液孔；接着通过所述注液孔向所述二次电池的内腔注入修复电解液，所述修复电解液注入完成后将所述注液孔密封；以及对所述二次电池依次进行静置老化和充电化成的操作。这种废旧动力电池模组的修复方法在不破坏二次电池之间原有的电连接关系的基础上，实现了二次电池的修复，修复后的废旧动力电池模组在可循环次数和可充放电容量上均有明显提升。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种废旧动力电池模组的修复方法。
背景技术
动力电池模组通常应用于新能源车辆上，动力电池模组在使用一定时间后，其可充放能量会减少到一定程度，此时的动力电池模组无法满足新能源车辆的使用需求，因此需要重新回收利用。
针对回收的废旧动力电池模组，通常是进行破坏性拆解，利用各种物理和化学的方法回收里面有价值的元素(比如锂、钴、铜等金属)。然而，回收的废旧动力电池模组中的电池其实还有很高的充放电价值，这种直接回收元素的回收方法较不能充分利用到这些价值，造成了资源的浪费。
发明内容
基于此，有必要提供一种废旧动力电池模组的修复方法，其能够对废旧动力电池模组进行修复，使得修复后的废旧动力电池模组的充放电总量提到提升，从而形成了对资源的合理利用。
一种废旧动力电池模组的修复方法，包括如下步骤：
提供废旧动力电池模组，所述废旧动力电池模组包括外壳以及设置在所述外壳内的多个二次电池，所述二次电池具有相对的顶端和底端，所述二次电池的顶端设有顶盖和绝缘层，所述二次电池的正极柱和负极柱均自所述顶盖向上延伸，所述正极柱和所述负极柱均贯穿所述绝缘层后暴露出来，多个所述二次电池的顶端均位于所述外壳的顶端，多个所述二次电池之间通过电连接片实现电连接；
在不破坏所述电连接片的前提下，将所述绝缘层靠近所述二次电池的侧壁的一部分去除，使得所述顶盖部分暴露出来，并且在所述顶盖的暴露出来的部分上开设与所述二次电池的内腔连通的注液孔；
接着通过所述注液孔向所述二次电池的内腔注入修复电解液，所述修复电解液注入完成后将所述注液孔密封；以及
对所述二次电池依次进行静置老化和充电化成的操作。
这种废旧动力电池模组的修复方法在不破坏二次电池之间原有的电连接关系的基础上，实现了二次电池的修复，并且经过实验证明，修复后的废旧动力电池模组在可循环次数和可充放电容量上均有明显提升。相对于传统的废旧动力电池模组的修复方法，这种废旧动力电池模组的修复方法对废旧动力电池模组中的电池的充放电价值进行了充分的利用，修复后的废旧动力电池模组在可循环次数和可充放电容量上均有明显提升，从而形成了对资源的合理利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一实施方式的废旧动力电池模组的修复方法的流程示意图。
图2为一实施方式的废旧动力电池模组的一方向的结构示意图。
图3为如图2所示废旧动力电池模组的另一方向的结构示意图。
图4为实施例1得到的修复后的废旧动力电池模组的容量保持率-循环次数示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示的一实施方式的废旧动力电池模组的修复方法，包括如下步骤：
S10、提供废旧动力电池模组。
结合图2和图3，废旧动力电池模组包括外壳10以及设置在外壳10内的多个二次电池20，二次电池20具有相对的顶端和底端，二次电池20的顶端设有顶盖22和绝缘层24，二次电池20的正极柱26和负极柱28均自顶盖22向上延伸，正极柱26和负极柱28均贯穿绝缘层24后暴露出来，多个二次电池20的顶端均位于外壳10的顶端，多个二次电池20之间通过电连接片30实现电连接。
具体来说，本实施方式中，多个二次电池20依次排列，并且多个二次电池20的正极柱26均位于同一条直线上，同时多个二次电池20的负极柱28也均位于同一条直线上。
具体来说，相邻的二次电池20之间通过电连接片30实现串联或并联。
S20、在不破坏电连接片30的前提下，将绝缘层24靠近二次电池20的侧壁的一部分去除，使得顶盖22部分暴露出来，并且在顶盖22的暴露出来的部分上开设与二次电池20的内腔连通的注液孔。
结合图2和图3，本实施方式中，废旧动力电池模组还包括电压采集线(图中未显示)和用于收纳电压采集线的线束槽40，电压采集线用于与正极柱26和负极柱28电连接。
S20为：在不破坏电连接片30和线束槽40的前提下，将绝缘层24靠近二次电池20的侧壁的一部分去除，使得顶盖22部分暴露出来，并且在顶盖22的暴露出来的部分上开设与二次电池20的内腔连通的注液孔。
具体来说，线束槽40靠近二次电池20的顶端设置，从而便于装配。
结合图2和图3，绝缘层24未被破坏时，绝缘层24完全覆盖顶盖22。
S20中，绝缘层24被去除的部分的面积略大于注液孔的面积，一方面便于操作，另一方面也避免对绝缘层24产生较大的破坏。
优选的，绝缘层24为橡胶层。
优选的，正极柱26和负极柱28均位于顶盖22的中心区域，注液孔位于顶盖22的外围区域。这样的设置方式，可以使得绝缘层24被部分去除时正极柱26和负极柱28不会受到影响，并且绝缘层24保留下来的部分依然可以起到隔绝正极柱26和负极柱28的作用。
S30、接着通过注液孔向二次电池20的内腔注入修复电解液，修复电解液注入完成后将注液孔密封。
一般来说，修复电解液的成分与二次电池20内的原始电解液的成分相同。
在一个优选的实施例中，为了提高修复完成后的废旧动力电池模组的工作温度，修复电解液的成分为二次电池20内的原始电解液增加添加剂后得到，添加剂为高温添加剂、低温添加剂、成膜添加剂、导电添加剂、过充保护添加剂或阻燃添加剂，添加剂占修复电解液的质量百分比为0.1％～5％。
通过在原始电解液中增加不同类型的添加剂，可以提高修复完成后的废旧动力电池模组的相应性能。
正常来说，需要对废旧动力电池模组内的所有二次电池20进行S20和S30的操作。
S40、对二次电池20依次进行静置老化和充电化成的操作。
具体来说S40为：将二次电池20静置2h～48h后，以0.01C～0.2C的充电电流充电0.5h～2h，接着以0.1C～0.5C的充电电流恒流充电，截止电压为3.6V～3.8V，恒压截止电流为0.01C～0.05C。
这种废旧动力电池模组的修复方法在不破坏二次电池20之间原有的电连接关系的基础上，实现了二次电池的修复，并且经过实验证明，修复后的废旧动力电池模组在可循环次数和可充放电容量上均有明显提升。相对于传统的废旧动力电池模组的修复方法，这种废旧动力电池模组的修复方法对废旧动力电池模组中的电池的充放电价值进行了充分的利用，修复后的废旧动力电池模组在可循环次数和可充放电容量上均有明显提升，从而形成了对资源的合理利用。
具体来说，本申请中公开的废旧动力电池模组的修复方法，对废旧动力电池模组的整体修复，不破坏其内部的各个二次电池20之间原有的连接。
与新出厂的动力电池模组相比，本申请中公开的废旧动力电池模组的修复方法所修复的废旧动力电池模组的内部的每个二次电池20上会多出一个或多个注液孔和密封处。
与新出厂的动力电池模组相比，本申请中公开的废旧动力电池模组的修复方法所修复的废旧动力电池模组的整体重量会有所增加。
与新出厂的动力电池模组相比，本申请中公开的废旧动力电池模组的修复方法所修复的废旧动力电池模组整体外装上会保持一致。
与修复前的动力电池模组相比，本申请中公开的废旧动力电池模组的修复方法所修复的废旧动力电池模组的可充放电容量、循环寿命等关键性能会有所提升。
具体实施例
实施例1
提供同一批次的废旧动力电池模组，取其中五个作为对照组，另外五个作为实验组。
对实验组的废旧动力电池模组进行如下操作：将外壳拆开，使得废旧动力电池模组内的二次电池暴露出来。在不破坏电连接片和线束槽的前提下，将绝缘层靠近二次电池的侧壁的一部分去除，使得顶盖部分暴露出来，并且在顶盖暴露出来的部分上开设与二次电池的内腔连通的注液孔。通过注液孔向二次电池的内腔注入修复电解液，修复电解液与二次电池内的原始电解液成分相同，修复电解液注入完成后将注液孔密封。将二次电池静置24h后，以0.05C的充电电流充电2h，接着以0.3C的充电电流恒流充电，截止电压为3.75V，恒压截止电流为0.05C。从而得到修复后的废旧动力电池模组。
分别对实验组修复后的废旧动力电池模组和对照组的废旧动力电池模组进行容量保持率-循环次数测试，得到图4。
由图4可以看出，相对于未经过修复的废旧动力电池，为实施例1得到的修复后的废旧动力电池模组的容量保持率和可循环次数均得到了明显的提升。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供废旧动力电池模组，所述废旧动力电池模组包括外壳以及设置在所述外壳内的多个二次电池，所述二次电池具有相对的顶端和底端，所述二次电池的顶端设有顶盖和绝缘层，所述二次电池的正极柱和负极柱均自所述顶盖向上延伸，所述正极柱和所述负极柱均贯穿所述绝缘层后暴露出来，多个所述二次电池的顶端均位于所述外壳的顶端，多个所述二次电池之间通过电连接片实现电连接；
在不破坏所述电连接片的前提下，将所述绝缘层靠近所述二次电池的侧壁的一部分去除，使得所述顶盖部分暴露出来，并且在所述顶盖的暴露出来的部分上开设与所述二次电池的内腔连通的注液孔；
接着通过所述注液孔向所述二次电池的内腔注入修复电解液，所述修复电解液注入完成后将所述注液孔密封；以及
对所述二次电池依次进行静置老化和充电化成的操作。
2.根据权利要求1所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述废旧动力电池模组还包括电压采集线和用于收纳所述电压采集线的线束槽，所述电压采集线用于与所述正极柱和所述负极柱电连接；
所述在不破坏所述电连接片的前提下，将所述绝缘层靠近所述二次电池的侧壁的一部分去除，使得所述顶盖部分暴露出来，并且在所述顶盖的暴露出来的部分上开设与所述二次电池的内腔连通的注液孔的操作为：在不破坏所述电连接片和所述线束槽的前提下，将所述绝缘层靠近所述二次电池的侧壁的一部分去除，使得所述顶盖部分暴露出来，并且在所述顶盖的暴露出来的部分上开设与所述二次电池的内腔连通的注液孔。
3.根据权利要求2所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述线束槽靠近所述二次电池的顶端设置。
4.根据权利要求1所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，多个所述所述二次电池依次排列。
5.根据权利要求4所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，相邻的所述二次电池之间通过所述电连接片实现串联或并联。
6.根据权利要求1所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述绝缘层未被破坏时，所述绝缘层完全覆盖所述顶盖，所述绝缘层被去除的部分的面积略大于所述注液孔的面积。
7.根据权利要求6所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述正极柱和所述负极柱均位于所述顶盖的中心区域，所述注液孔位于所述顶盖的外围区域。
8.根据权利要求6所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述绝缘层为橡胶层。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述修复电解液的成分与所述二次电池内的原始电解液的成分相同；
或者，所述修复电解液的成分为所述二次电池内的原始电解液增加添加剂后得到，所述添加剂为高温添加剂、低温添加剂、成膜添加剂、导电添加剂、过充保护添加剂或阻燃添加剂，所述添加剂占所述修复电解液的质量百分比为0.1％～5％。
10.根据权利要求9所述的废旧动力电池模组的修复方法，其特征在于，所述对所述二次电池依次进行静置老化和充电化成的操作为：将所述二次电池静置2h～48h后，以0.01C～0.2C的充电电流充电0.5h～2h，接着以0.1C～0.5C的充电电流恒流充电，截止电压为3.6V～3.8V，恒压截止电流为0.01C～0.05C。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200327 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |