CN114335783B - 一种实现锂离子电池二次寿命的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种实现锂离子电池二次寿命的方法和应用，涉及锂离子电池技术领域。在锂离子电池的电池容量衰减至60％～80％时对其进行排气、补液和封口，实现锂离子电池的二次寿命；其中，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量不小于40％，富锂锰的质量含量不大于20％，且满足正极活性物质中锰酸锂的质量含量最大。本发明解决了锂离子电池性能再生及其安全性的技术问题，在保证锂离子电池首次寿命的前提下，通过排气、补液和封口实现了锂离子电池的第二次寿命，使电池性能恢复至无损；使性能衰减快、容量跳水的锂离子电池重新达到二次利用的标准，有效提高电池的使用周期，充分发挥锂离子电池的价值。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种实现锂离子电池二次寿命的方法和应用。
背景技术
锂离子电池性能衰减的主要原因为正极材料或负极材料的衰减，以及电解液的消耗。正负极材料衰减包括过渡金属的溶解、颗粒破碎、晶相的变化等等。如何对这些性能退化的电池进行性能修复及二次梯级再利用并充分发挥锂离子电池的价值，已经成为行业内和学术界的重点攻关项目，越来越受到行业的重视。
中国发明专利CN106654384B公开了一种软包锂电池二次排气与补充电解液的方法和设备，包括如下步骤：预先将铝塑膜的边缘冲切出用于安装排气补液管的预置槽，之后将裸电芯与铝塑膜进行封装得到电芯，同时将排气补液管的一端伸入至铝塑膜的预置槽中与电芯内部连通，排气补液管的另一端密封。将电芯制成电池成品并使用至容量衰减时，将排气补液管的密封端裁切掉后对容量衰减的电芯进行真空排气；在惰性气体环境下通过排气补液管将电解液注入经过真空排气的电芯中；在惰性气体环境下将排气补液管再次进行热封装。该发明通过预留补液管的方式实现电池的二次寿命，但依旧存在技术问题：软包电池的封口处需要折边以减少电芯尺寸，会使电池容量降低；同时当实际应用中产生振动时会导致折边带动补液管损伤内部电芯，存在一定安全风险。
中国发明专利CN110676532B公开了一种新能源锂电池胀气修复方法，可解决电池胀气后内部结构受损导致电池功能报废及存在安全风险的技术问题。包括以下步骤：S100、去除胀气锂电池注液口密封胶，露出注液口的小钢珠；S200、去除胀气锂电池注液口的小钢珠；S300、往胀气锂电池注液口内部注入惰性气体；S400、采用气缸控制对胀气锂电池进行排气；S500、封闭锂电池注液口。该发明解决了胀气锂电池由于内部严重鼓胀导致无法继续使用的技术问题，但仍存在其他技术问题，如未考虑正极材料体系问题，以及并不适用于除胀气外其他的锂离子电池报废情况。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种实现锂离子电池二次寿命的方法，所述的方法解决了锂离子电池性能再生及其安全性的技术问题，在保证锂离子电池首次寿命的前提下，通过排气、补液和封口实现了锂离子电池的第二次寿命，电池性能恢复至无损；使性能衰减快、容量跳水的锂离子电池重新达到二次利用的标准，有效提高电池的使用周期，充分发挥锂离子电池的价值。
本发明的第二目的在于提供一种锂离子电池的制备方法，通过该方法制得的锂离子电池具有二次寿命，使用周期长，安全性能好，原料利用率高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种实现锂离子电池二次寿命的方法，在所述锂离子电池的电池容量衰减至60％～80％时，对所述锂离子电池进行排气、补液和封口，实现锂离子电池的二次寿命；
其中，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量不小于40％，富锂锰的质量含量不大于20％；
优选地，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量最大。
作为一种优选的实施方式，所述排气包括：在所述锂离子电池的壳体或壳盖上钻得通孔；
作为另一种优选的实施方式，所述排气包括：打开所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀和密封胶中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述补液包括：通过针头向所述锂离子电池的内部注入电解液；
优选地，所述针头上设置有传感器，所述传感器用于感应所述锂离子电池的内部的电解液液面。
作为一种优选的实施方式，所述封口包括：将钢珠固定并填堵于所述通孔，再用胶密封所述通孔；
作为另一种优选的实施方式，所述封口包括：重新焊接或粘接所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀和密封胶的至少一种。
优选地，所述锂离子电池的正极主要包括锰酸锂、层状多元酸锂、富锰锂基材料和磷酸锰铁锂的至少一种；
优选地，所述富锰锂基材料为层状结构；
优选地，所述锰酸锂为尖晶石型锰酸锂。
优选地，所述层状多元酸锂为Li1+xNiyCozM1-y-zO2；
其中，-0.05≤x≤0.2，0＜y＜1，0＜z＜1，M为Mn、Mg、Al、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba中的至少一种；
更优选地，所述层状多元酸锂为镍钴锰酸锂三元材料LiNi0.6Co0.15Mn0.25O2或LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
优选地，所述富锰锂基材料为dLi2MnO3·(1-d)Li1+aNibCocD1-b-cO2；
其中，D为Ni、Co、Mn、Mg、Al、Zn、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba、P中的至少一种，0.3≤d≤0.4，-0.05≤a≤0.2，0≤b≤1，0≤c≤1；
优选地，所述富锰锂基材料部分包覆在所述锰酸锂上；
优选地，所述富锰锂基材料为0.3Li2MnO3·0.7LiMO2或0.4Li2MnO3·0.6LiMO2。
优选地，所述锂离子电池的正极主要包括如下组分：
镍钴锰酸锂20％～40％、包覆物富锰锂基材料0.1％～2％、非包覆物富锰锂基材料8％～19.9％和锰酸锂40％～70％。
优选地，所述锂离子电池的正极还包括：导电剂1％～2.5％和粘结剂0.5％～1.5％；
优选地，所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、导电碳纳米管和石墨烯的至少一种；
优选地，所述导电剂的含量为1.7％；
优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚四氟乙烯PTFE、聚丙烯酸PAA、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酸酯和丁苯橡胶SBR中的至少一种；
优选地，所述粘结剂的含量为1.1％。
一种锂离子电池的制备方法，包括所述的实现锂离子电池二次寿命的方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明在保证电池首次寿命的条件下，可以将该锂离子电池进行性能再生延续，并将循环后的方形和圆柱电池进行无损性能恢复，使性能衰减快、容量跳水的锂电池重新达到二次利用的标准，有效提高电池的使用周期，充分发挥锂离子电池的价值，同时还兼顾了锂离子电池的使用周期和安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为富锂锰和锰酸锂扣电的常温循环图；
图2为三元和磷酸铁锂扣电的常温循环图；
图3为本发明实施例1制得的锂离子电池常温循环性能测试图；
图4为本发明实施例1制得的锂离子电池高温循环性能测试图；
图5为本发明实施例1中封口操作示意图；
图6为本发明实施例1的第二次寿命的锂离子电池组循环性能测试图；
图7为本发明实施例2制得的锂离子电池常温循环性能测试图；
图8为本发明实施例2制得的锂离子电池高温循环性能测试图；
图9为本发明对比例1提供的三元电池循环性能测试图；
图10为本发明对比例2提供的铁锂电池循环性能测试图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
针对现有技术中对锂离子电池性能再生方法及再生后安全性等技术问题，特提出本发明的一种具有实现锂离子电池二次寿命的方法和应用。在现有技术中退役电池的梯次利用存在安全隐患，究其原因，在于锂离子电池中正极材料和负极材料的衰减速率不相同。在常见正极材料的循环性能表现中，磷酸铁锂优于三元，三元又优于锰酸锂；当使用相同的负极石墨材料构成锂离子电池进行性能循环时，尽管初始负极材料比正极材料过量10％，但无法保证整个寿命周期内负极材料永远过量，因此，锂离子电池二次寿命的实现对正极材料体系存在一定限定关系。
图1、图2分别为富锂锰和锰酸锂的扣电常温循环图，以及三元和磷酸铁锂的扣电常温循环图；其中，三元即三元复合正极材料镍钴锰酸锂，富锰锂则是一种新型高能量密度正极材料。
本发明是通过如下具体的技术方案实现的：
一种实现锂离子电池二次寿命的方法，在所述锂离子电池的电池容量衰减至60％～80％时，对所述锂离子电池进行排气、补液和封口，实现锂离子电池的二次寿命；
其中，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量不小于40％，富锂锰的质量含量不大于20％；
优选地，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量最大；
这是为了保证锂离子电池属于锰酸锂体系电池，且使电池具有锰酸锂材料的特性。电池循环前期衰减略大于磷酸铁锂和镍钴锰酸锂材料的电池，该衰减主要是由于含量不小于40％的锰酸锂，而适量的富锂锰可以相应减轻锰酸锂的衰减，但不完全具有富锂锰材料循环大幅度上升的特性。该锂离子电池在首次循环周期内具有可靠的负极正极过量比。
一般情况下，电动汽车用三元和铁锂电池的循环寿命会衰减至70％～80％，电动自行车用锰酸锂体系电池的循环寿命会衰减至60％～70％，所以在电池容量衰减至70±10％时，需对电池进行排气、补液、封口，从而实现电池第二个生命周期的产生，即“二次寿命”。衰减至80％前过早地对电芯排气补液会造成用户体验差，因为此时的电芯仍在使用周期内，需要召回产品。在生命周期结束后排气补液则为时已晚，因为电池一旦发生循环跳水则意味着析锂，这对电池性能的损伤是不可逆的，所以在生命周期结束的时候做排气补液封口是最佳的时机。
作为一种优选的实施方式，所述排气包括：在所述锂离子电池的壳体或壳盖上钻得通孔；作为一种可选的实施方式，所述排气包括：在所述锂离子电池的壳体或壳盖上先钻孔，再用针扎得通孔，以实现对电池的排气泄压；其中，不一次性钻成通孔的原因在于：避免钻孔时产生的金属屑落入电池内部，因此在钻孔结束后需尽快清理通孔中的金属屑。
作为另一种优选的实施方式，所述排气包括：打开所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀或密封胶中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述补液包括：通过针头向所述锂离子电池的内部注入电解液；
作为一种更优选的实施方式，所述针头上设置有传感器，所述传感器用于感应所述锂离子电池的内部的电解液液面；基于传感器感应得到的电解液液面高度控制电解液的注射量。
作为一种优选的实施方式，所述封口包括：将钢珠固定并填堵于所述通孔，再用胶密封所述通孔；所述钢珠的直径略大于所述通孔的直径，从而保证压入所述通孔后的所述钢珠能起到密封作用。
作为另一种优选的实施方式，所述封口包括：重新焊接或粘接所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀或密封胶中的至少一种。
优选地，所述锂离子电池的正极主要包括锰酸锂、层状多元酸锂、富锰锂基材料和磷酸锰铁锂中的至少一种；
优选地，所述富锰锂基材料为层状结构；
优选地，所述锰酸锂为尖晶石型锰酸锂。
优选地，所述层状多元酸锂为Li1+xNiyCozM1-y-zO2；
其中，-0.05≤x≤0.2，0＜y＜1，0＜z＜1，M为Mn、Mg、Al、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba中的至少一种；
优选地，所述层状多元酸锂为镍钴锰酸锂三元材料LiNi0.6Co0.15Mn0.25O2或LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
优选地，所述富锰锂基材料为dLi2MnO3·(1-d)Li1+aNibCocD1-b-cO2；
其中，D为Ni、Co、Mn、Mg、Al、Zn、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba、P中的至少一种，0.3≤d≤0.4，-0.05≤a≤0.2，0≤b≤1，0≤c≤1；
优选地，所述富锰锂基材料部分包覆在所述锰酸锂上；
优选地，所述富锰锂基材料为0.3Li2MnO3·0.7LiMO2或0.4Li2MnO3·0.6LiMO2。
优选地，所述锂离子电池的正极主要包括如下组分：
镍钴锰酸锂20％～40％、包覆物富锰锂基材料0.1％～2％、非包覆物富锰锂基材料8％～19.9％和锰酸锂40％～70％。
优选地，所述锂离子电池的正极还包括：导电剂1％～2.5％和粘结剂0.5％～1.5％；
优选地，所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、导电碳纳米管和石墨烯的至少一种；
优选地，所述导电剂的含量为1.7％；
优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚四氟乙烯PTFE、聚丙烯酸PAA、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酸酯和丁苯橡胶SBR中的至少一种；
优选地，所述粘结剂的含量为1.1％。
一种锂离子电池的制备方法，包括所述的实现锂离子电池二次寿命的方法。
实施例1
1)选择锂离子电池正极组分及质量含量如下：
6系层状镍钴锰酸锂LiNi0.6Co0.15Mn0.25O2 40％；
层状富锰锂基材料0.3Li2MnO3·0.7LiMO2 19％；
包覆了0.3Li2MnO3·0.7LiMO2的尖晶石锰酸锂LiMn2O440％；其中，作为包覆物的层状富锂锰基材料占正极活性材料的比例为1％；
将上述组分按质量比例混合后得到本实施例的正极活性材料。
2)制备锂离子电池的正极极片：
将所述正极活性材料、导电炭黑和聚偏氟乙烯混合制得正极浆料；在正极浆料中三者所占质量比依次为97.2％、1.7％和1.1％；调节溶剂N-甲基吡咯烷酮的含量，使正极浆料的固含量为75％。混合均匀后将正极浆料涂覆在集流体铝箔表面，干燥后经辊压、切片后得到正极极片。
3)对锂离子电池进行循环性能测试：
将所述正极极片组装成方形锂电池进行夹紧循环性能测试。电池能量密度为180Wh/kg，测试结果见图3和图4。其中，图3为常温环境下测试得到，温度为室温；图4为高温环境下测试得到，温度为：45℃。
4)对二次寿命的锂离子电池进行循环性能测试：
当本实施例制得的方形锂电池至容量降为80％时，对其进行排气、补液、封口操作，具体而言：
排气：用钻床或其它电钻工具对壳体或壳盖进行钻孔，清理金属碎屑后用金属针刺破该孔以形成通孔，电池内的气体自然调节成电池外的气压，实现对电池的排气泄压。
补液：通过针头由通孔伸入电池内，进行补充注入电解液，电解液的量由针头附有的传感器感应电池内的电解液液面来控制。
封口：具体的封口步骤请结合图5：将钢珠压入通孔内并将UV胶涂覆于钢珠和壳体或壳盖处进行密封；即得二次寿命的锂离子电池。
对二次寿命的锂离子电池进行夹紧循环性能测试，测试结果分别如图3的#1曲线、图4的#4曲线所示。而图3的#2电池以及图4的#3电池，未做排气、补液、封口操作。
5)对电池组进行循环性能测试：
采用本实施例中的锂离子电池电芯，共13串组装成48V电池组进行循环，电池组循环至容量降为60％时，对单体电芯逐一进行排气补液封口操作，具体操作与上述操作相同。然后重新组装成电池组进行循环。循环曲线如图6所示，当电池组循环至900次左右时，容量衰减至60％，排气补液封口后，继续循环至1500次左右，容量衰减至40％。在首个生命周期以及第二个生命周期内，未见循环容量急速衰减的跳水现象，并且第二个生命周期的循环衰减速度慢于第一个周期。第一个周期900次循环，电池衰减了40％，而第二个周期600次循环，电池衰减了20％。
实施例2
1)选择锂离子电池正极组分及质量含量如下：
5系层状镍钴锰酸锂LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 20％；
层状富锰锂基材料0.4Li2MnO3·0.6LiMO2 8％；
包覆了0.4Li2MnO3·0.5LiMO2的尖晶石锰酸锂LiMn2O470％；其中，作为包覆物的层状富锂锰基材料占正极活性材料的比例为2％；
将上述组分按质量比例混合后得到正极活性材料。
2)制备锂离子电池的正极极片：
将所述正极活性材料、导电石墨和聚偏氟乙烯混合制得正极浆料；在正极浆料中三者所占质量比依次为97.2％、1.7％和1.1％；调节溶剂N-甲基吡咯烷酮的含量，使正极浆料的固含量为75％。混合均匀后将正极浆料涂覆在集流体铝箔表面，干燥后经辊压、切片后得到正极极片。
3)对锂离子电池进行循环性能测试：
将所述正极极片组装成方形锂电池进行夹紧循环性能测试。测试结果如图7和图8。其中，图7为常温环境下测试得到，温度为室温；图8为高温环境下测试得到，温度为：45℃。
本实施例的锂离子电池采用70％的锰酸锂、20％的三元和10％的富锂锰材料体系，电池初期容量略有上升，但相比于实施例1不明显；整体循环曲线类似于纯锰酸锂的凹型曲线，主要是锰酸锂衰减的原因。
4)对二次寿命的锂离子电池进行循环性能测试：
当本实施例制得的方形锂电池至容量降为70％时，对其进行排气、补液、封口操作，具体而言：
排气：通过打开防爆阀封口铝片或密封胶塞销钉以实现对电池的排气泄压。
补液：通过针头由通孔伸入电池内，进行补充注入电解液，电解液的量由针头附有的传感器感应电池内的电解液液面来控制。
封口：通过重新焊接防爆阀封口铝片或使用胶塞与销钉进行密封，该方式参考中国专利CN214227082U和中国专利CN111192990A；即得二次寿命的锂离子电池。
对二次寿命的锂离子电池进行夹紧循环性能测试，测试结果分别如图7的#6曲线、图8的#8曲线所示。而图7的#5电池以及图8的#7电池未做排气、补液、封口操作。
对比例1
1)选择锂离子电池正极组分及质量含量如下：
6系层状镍钴锰酸锂LiNi0.6Co0.15Mn0.25O2 100％；
将上述组分按质量比例混合后得到本对比例的正极活性材料。
2)制备锂离子电池的正极极片：与实施例1的步骤2)相同。
3)对锂离子电池进行常温、高温循环性能测试：
将本对比例的正极极片组装成三元电池，进行夹紧循环性能测试；测试结果如图9所示。其中，三元电池在循环至80％容量时进行如实施例1的步骤4)中的排气、补液、封口操作。
对比例2
1)选择锂离子电池正极组分及质量含量如下：
磷酸铁锂LiFePO4 100％；
将上述组分按质量比例混合后得到本对比例的正极活性材料。
2)制备锂离子电池的正极极片：与实施例1的步骤2)相同。
3)对锂离子电池进行常温、高温循环性能测试：
将本对比例的正极极片组装成铁锂电池，进行夹紧循环性能测试；测试结果如图10所示。其中，铁锂电池在循环至80％容量时进行如实施例1的步骤4)中的排气、补液、封口操作。
由此，基于对比例1、2的测试结果图9和图10可见：按衰减至80％容量保持率，三元体系电池常温可以循环约2700次，45℃高温可以循环约1500次(图9)；铁锂体系电池常温可以循环3200次，45℃高温可以循环约1000次(图10)。尽管铁锂常温循环好于三元，但有铁锂粒径小，高温下与电解液副反应多，所以高温循环略差。由于三元和铁锂正极材料循环衰减慢，相同的负极材料下，在电池循环周期内，伴随着电解液的分解产生气体，三元和铁锂的负极过量比不足，尽管三元和铁锂电池在衰减到80％容量保持率时做了排气、补液、封口操作，但是在循环周期内产生了析锂，析锂是个不可逆过程，所以三元电池常温循环在衰减至73％之后发生跳水现象，三元电池高温循环在衰减至77％之后发生跳水现象(图9)；铁锂电池常温循环在衰减至75％之后发生跳水现象，铁锂电池高温循环在衰减至74％之后发生跳水现象(图10)。
同时，按衰减至80％容量保持率，本发明实施例1的锂离子电池常温循环寿命为3000～3400次，45℃高温循环约1000次。在衰减至80％时，对#1和#4电池进行排气、补液、封口操作后，电池可以继续产生一次生命周期的循环次数，即产生了二次寿命，而未排气、补液、封口的#2和#3电池，在衰减至75％左右发生跳水现象。实施例1的锂离子电池经过排气、补液、封口，产生二次寿命，可以继续循环衰减至50％～60％并且未跳水，一次寿命常温循环寿命和高温循环寿命达到磷酸铁锂水准，180Wh/kg的能量密度高于铁锂电池的160Wh/kg，低于高危险性的210Wh/kg的三元电池；同时，本实施例的锂离子电池在-20℃时放电容量占标称容量可达85％，高于三元体系电池的80％，远高于磷酸铁锂体系电池的50％。三元材料热分解温度低于锰酸锂和铁锂，所以纯三元体系电池的安全性最差。而由于锰酸锂是三维材料，所以低温性能突出。
在实施例2中，电池常温循环至1500次时容量保持率为80％，3000次时容量保持率为70％；45℃高温循环至800次时容量保持率为80％，1500次为70％。由于该实施例中的锰酸锂含量多，电池循环前期衰减快，接近于锰酸锂材料的特性，所以在电池衰减至70％时做排气、补液、封口也可以产生二次寿命。#6电池常温循环至5500次时容量保持率为约45％，#8电池高温循环至4120次时容量保持率为42.89％。而未排气、补液、封口的#5电池在常温循环至3500次左右衰减至约67％容量保持率之后发生跳水现象，#7电池在高温循环至2300次左右衰减至约63％容量保持率之后发生跳水现象。
综上，由实施例能够看出，本发明在保证电池首次寿命的性能条件下，将该锂离子电池进行性能再生延续，可以将循环后的方形或圆柱锂离子电池进行无损性能恢复，使性能衰减快跳水的锂电池重新达到二次利用的标准，有效提高电池的使用周期。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。
Claims (13)
1.一种实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，在所述锂离子电池的电池容量衰减至60％～80％时，对所述锂离子电池进行排气、补液和封口，实现锂离子电池的二次寿命；
所述排气包括：在所述锂离子电池的壳体或壳盖上钻得通孔；和/或，打开所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀和密封胶中的至少一种；
所述补液包括：通过针头向所述锂离子电池的内部注入电解液；
所述封口包括：将钢珠固定并填堵于所述通孔，再用胶密封所述通孔；和/或，重新焊接或粘接所述锂离子电池的金属盖、防爆阀、安全阀和密封胶中的至少一种；
其中，所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量不小于40％，富锂锰的质量含量不大于20％；
所述锂离子电池的正极活性物质中，锰酸锂的质量含量最大。
2.根据权利要求1所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述针头上设置有传感器，所述传感器用于感应所述锂离子电池的内部的电解液液面。
3.根据权利要求1所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述锂离子电池的正极主要包括锰酸锂、层状多元酸锂、富锰锂基材料和磷酸锰铁锂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述富锰锂基材料为层状结构；
所述锰酸锂为尖晶石型锰酸锂。
5.根据权利要求3所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述层状多元酸锂为Li1+xNiyCozM1-y-zO2；
其中，-0.05≤x≤0.2，0＜y＜1，0＜z＜1，M为Mn、Mg、Al、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述层状多元酸锂为镍钴锰酸锂三元材料LiNi0.6Co0.15Mn0.25O2或LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
7.根据权利要求3所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述富锰锂基材料为dLi2MnO3·(1-d)Li1+aNibCocD1-b-cO2；
其中，D为Ni、Co、Mn、Mg、Al、Zn、Ti、Ca、Sr、Cr、Ba、P中的至少一种，0.3≤d≤0.4，-0.05≤a≤0.2，0≤b≤1，0≤c≤1；
所述富锰锂基材料部分包覆在所述锰酸锂上。
8.根据权利要求7所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述富锰锂基材料为0.3Li2MnO3·0.7LiMO2或0.4Li2MnO3·0.6LiMO2。
9.根据权利要求1～8任一项所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述锂离子电池的正极主要包括如下组分：
镍钴锰酸锂20％～40％、包覆物富锰锂基材料0.1％～2％、非包覆物富锰锂基材料8％～19.9％和锰酸锂40％～70％。
10.根据权利要求9所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于，所述锂离子电池的正极还包括：导电剂1％～2.5％和粘结剂0.5％～1.5％。
11.根据权利要求10所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、导电碳纳米管和石墨烯的至少一种；
所述导电剂的含量为1.7％。
12.根据权利要求10所述的实现锂离子电池二次寿命的方法，其特征在于所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚四氟乙烯PTFE、聚丙烯酸PAA、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酸酯和丁苯橡胶SBR中的至少一种；
所述粘结剂的含量为1.1％。
13.一种锂离子电池的制备方法，包括如根据权利要求1～12任一项所述的实现锂离子电池二次寿命的方法。
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