CN117882231A

CN117882231A - 用于从包括固态金属锂的电池中安全地提取锂的方法

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Publication number: CN117882231A
Application number: CN202280058894.2A
Authority: CN
Inventors: 马克·德尚; 文森特·博德内兹
Original assignee: Blue Solutions SA
Current assignee: Blue Solutions SA
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2022-09-05
Publication date: 2024-04-12
Also published as: AU2022344483A1; WO2023036741A2; KR20240063876A; CA3226535A1; WO2023036741A3; FR3126813A1

Abstract

本发明涉及一种用于从包括至少两个单体的电池中提取锂的方法(300)，每个单体包括负极(102)、正极(104；108)和固态或准固态金属锂(106)；所述电池具有第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘，所述单体的负极从第一边缘突出，正极从第二边缘突出；所述方法(300)包括提取阶段(306)，其包括以下步骤：‑将所述电池定位(308)在所述第一边缘和第二边缘中的一个位于所述第一边缘和第二边缘中的另一个下方的方向上；以及‑将所述电池加热(310)到大于或等于所述固态金属锂的熔融温度的温度，该温度被称为处理温度；其特征在于，所述方法还包括切断所述电池的所述单体中的至少两个单体，特别是所有单体的正极之间的电连接的步骤(314)。本发明还涉及一种实现这种方法的装置。

Description

用于从包括固态金属锂的电池中安全地提取锂的方法

本发明涉及一种用于从包括固态锂金属的电池中安全地提取锂的方法。

本发明的领域是基于固态锂金属的电池的领域，特别是锂金属聚合物电池，甚至更具体是回收这些电池的领域。

背景技术

已知基于固态或准固态锂金属的电池，例如锂金属聚合物电池这些电池正被越来越多地使用，例如用于电动汽车或供电站。因此，基于固态或准固态锂金属的电池的数量在几年内一直在持续增加。

这种电池的使用寿命不是无限的，回收利用它们是至关重要的。然而，即使在其寿命结束时，这种电池仍然包括固态锂金属，其能够在其他电池或其他领域中重复使用，并且价值相当可观。

目前从电池中回收固态锂金属的技术很少。这些罕见的技术提供了将电池加热到大于或等于固态锂金属的熔融温度的温度，以回收液态的锂。然而，这些技术对电池造成火灾风险。

本发明的一个目的是弥补该缺点。

本发明的另一个目的是：针对阴极和电解质在至少181℃(或高达锂的熔融温度)下稳定的所有配置，提出一种从包括电能存储单体的电池中有效回收固态或准固态锂金属的方法，其限制和控制锂回收过程中短路电位的影响。

发明内容

本发明通过一种用于从包括至少两个电能存储单体的电池(如固态或准固态锂电解质电池)中提取锂的方法，可以实现这些目的中的至少一个；

每个单体包括正极、负极和固态或准固态锂金属；

所述电池包括第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘，所述电池单体的负极从所述第一边缘突出，并且正极从所述第二边缘突出；

所述方法包括提取阶段，所述提取阶段包括以下步骤：

-将所述电池定位在所述第一边缘和第二边缘中的一个位于所述第一边缘和第二边缘中的另一个下方的方向上，以及

-将所述电池加热到大于或等于所述固态锂金属的熔融温度的温度，该温度被称为处理温度；

其特征在于，该方法进一步包括切断所述电池的所述单体中的至少两个单体、特别是所有单体的正极之间的电连接的步骤。

因此，本发明提出通过将所述电池加热至大于或等于固态锂金属的熔融温度的处理温度，从电池中回收固态锂金属。一旦锂金属熔融，所有或部分锂金属就会从每个单体中自然排出。因此，本发明能够简单而不复杂地回收固态锂金属。

此外，本发明提出了每个单体的特定方向，该方向至少是倾斜的。每个单体的这种方向有助于熔融锂在重力作用下流出单体。

此外，最重要的是，本发明提供了切断电池单体中的至少两个、优选所有电池单体的正极之间的连接。换言之，切断步骤使得可以断开电池单体的正极之间的电连接。因此，在切断步骤之后，电池包括不再彼此电连接的多个单体，这降低了电池的反应性，并因此降低了回收锂时电池着火的风险。

第一边缘的特征能够在于，它定义了锂一旦处于液态就必须流动的一侧。

在本申请中，“电能存储单体”或“单体”应理解为至少包括以下项的组件：

-负极，由固态锂金属层形成或包括固态锂金属层；

-正极，

-固态电解质，特别是包括锂盐，设置在正极和负极之间，以及

-正极侧上的集流器。

在本申请中，“固态或准固态锂金属”能够包括：

-纯锂金属；或

-至少一种锂金属合金的组合；或

-纯锂金属和至少一种锂金属合金的组合。

当“固态或准固态锂金属”包括具有不同熔融温度的不同形式的锂的组合时，如上文所述，则加热步骤将电池加热至处理温度，该处理温度大于或等于：

-所述不同熔融温度中的最低温度；和

-优选地是所述不同熔融温度中的最高温度。

根据一个非限制性实施例，处理温度大于或等于180.5℃。

根据一个实施例，处理温度小于或等于最高温度，例如300℃。

电池可以包括数量大于或等于2的单体。

电池可以包括沿组装方向组装的几个单体，或者特别是沿组装方向堆叠的几个单体。组装方向能够垂直于由每个单体形成的平面。

特别地，电池可以对应于单体串联连接的电池。

根据一个实施例，切断步骤能够沿着切断线切断正极之间的连接线，该切断线在所述电连接线的一侧，位于第二边缘处、特别位于所述第二边缘的极限处。

该实施例使得当电连接被切断时，固态锂金属能够保留在电池中，或者不从电池中移除，这使得可以提高锂的回收率。

在该实施例中，连接线必须足够靠近第二边缘被切断，使得在切断后，不同正极之间不再有任何接触。

根据另一个实施例，切断步骤能够沿着切断线切断所述单体，该切断线在所述单体的一侧，位于第二边缘处、特别位于第二边缘的极限处。

在该实施例中，为了减少锂的损失量，切断必须在第二边缘的紧邻处。

例如，切断能够在距离第二边缘的距离“d”处进行，该距离“d”小于或等于2mm，或小于或等于电池的第一边缘和第二边缘之间的单体尺寸的1％。

切断步骤能够通过裁切机执行。

在这种情况下，将电池插入尺寸和功率合适的裁切机中。

根据实施例，切断步骤能够在加热步骤开始之前进行。

根据实施例，切断步骤能够在加热步骤开始后进行。在这种情况下，优选地，切断步骤能够在固态锂金属开始熔融之前进行。

根据实施例，切断步骤能够在定位步骤之前进行。

根据实施例，切断步骤能够在定位步骤之后进行。

根据实施例，切断步骤能够在定位步骤期间进行。

根据特别有利的特征，根据本发明的方法可以在提取阶段之前，还包括对电池充电的步骤，所述提取阶段被应用于所述充电的电池。

通过对电池充电，并在充电的单体上进行提取阶段，可以提高锂提取产率。事实上，单体的充电使锂离子向负极移动成为可能，从而增加了能够被回收的锂的量。

每个单体能够被单独充电，或者通过对电池进行充电。

根据特别有利的实施例，提取阶段还可以包括压缩电池的步骤。

因此，熔融锂被迫从每个单体中排出，从而增加了回收的锂的量。

压缩步骤能够在整个提取阶段连续进行。在这种情况下，在提取阶段的整个持续时间内，对每个单体进行部分或完全的压缩。

替代地，压缩步骤能够在提取阶段的一个或更多个离散时刻进行。在这种情况下，提取阶段包括电池未受到压缩的时刻。

有利地，压缩步骤能够通过从第二边缘向第一边缘扫过所述电池的表面来对电池的表面施加压缩。因此，熔融锂渐进地被带向/引导向负极从其突出的第一边缘，从而增加回收的锂的量并降低锂与正极之间接触的风险。

例如，压缩步骤能够通过使电池在两个辊之间通过来执行。

根据另一个示例，压缩步骤能够通过压缩辊将电池压缩抵靠在支承表面来执行。

压缩可以通过连续的行程施加，每个行程从第二边缘朝向第一边缘扫过电池表面。

压缩辊之间的空间，分别在压缩辊和支承表面之间，可以对应于电池的厚度减去固态锂金属层的厚度。这使得只要电池中仍有固态锂，就可以施加压缩。

所述两个压缩辊之间的空间，分别是压缩辊和支承表面之间的空间，能够随着每个连续的行程而减小，使得压缩总是施加到电池上。

电池分别在压缩辊和压缩辊之间通过的速度，以及更普遍的扫过速度，可以是每秒几毫米到几十毫米之间。

此外，根据本发明的方法可以包括在提取阶段之前，从电池中移除至少一个电连接器(也称为“压接”)的步骤。

这有利于电池的处理。

此外，根据本发明的方法可以包括在提取阶段之前，移除突出在电池的至少一个边缘，特别是每个边缘上的任何材料的步骤。

根据第一版本，定位步骤能够将电池定位在所述电池的第一边缘位于所述电池第二边缘的下方的方向上。

电池的这种定向以及因此每个电池单体的这种定向，使得可以一方面有助于熔融锂在重力作用下从单体中流出，以及另一方面避免熔融锂与正极或正极的集流器之间的接触，这种接触可能引起电短路或电弧，这种短路可能引起火灾。

根据该第一版本的优选实施例，定位步骤能够垂直地定位电池，第一边缘面朝下。

因此，熔融锂在重力作用下从每个单体中流出的流动得到改善。

此外，熔融锂和正极之间接触的风险降低，甚至消除。

优选地，在该第一版本中，加热电池的步骤能够在惰性气体下进行。

因此，根据本发明的方法降低了事故风险，特别是火灾风险。

此外，根据本发明的方法可以避免在锂提取期间由不期望的、或甚至不受控制的物理化学反应产生的污染物的形成。

根据非限制性实施例，惰性气体能够是或包括以下气体中的任何一种：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)。

根据该第一版本的另一个实施例，加热电池的步骤能够在真空下进行。

根据第二版本，定位步骤能够将电池定位在所述电池的第一边缘位于所述电池第二边缘上方的方向上。在这种情况下，提取阶段还包括在加热步骤之前将电池浸入称为处理液的液体中的步骤，该液体密度比液态锂密度大并且电绝缘。

第二版本提出了每个单体的特定方向，该方向至少是倾斜的，使得第一边缘处于与第一边缘相对的第二边缘的上方，负极从第一边缘突出，正极从第二边缘突出。每个单体的这种定向可以一方面通过密度差促进熔融锂流出单体，另一方面避免熔融锂与正极或正极的集流器之间的接触，这种接触可能导致电短路，这种短路可能导致火灾。此外，将单体组浸入在液体中可以改善单体的热能耗散，特别是在短路期间，并因此大大限制其影响。

在本申请中，“密度”是指所考虑的液体密度与水密度之间的比率。

根据该第二版本的优选实施例，定位步骤能够垂直地定位电池，第二边缘面朝下。

因此，由密度差引起的熔融锂从每个单体中的流出得到了改善。

此外，熔融锂和正极之间接触的风险降低，甚至消除。

优选地，浸入步骤能够通过将电池完全浸入在处理液中来进行。

液体可以是天然或合成油，包括以下物理化学性质：

-相对于锂是疏水性和非反应性的，

-电绝缘，

-其密度大于锂的密度，

-热稳定性超过锂的熔融温度，即180.5℃，

-尽可能高的闪点和自燃点。

根据本发明的另一个方面，提出了一种用于从包括至少两个电能存储单体的固态或准固态锂电解质电池中提取锂的装置；

每个单体包括正极、负极和固态或准固态锂金属；

所述电池包括第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘，所述单体的负极从所述第一边缘突出，并且正极从所述第二边缘突出；

所述装置包括：

-用于将所述电池定位在所述第一边缘和第二边缘中的一个位于所述第一边缘和第二边缘中的另一个下方的方向上的装置；和

-加热装置，其被配置为将所述电池加热到大于或等于所述固态锂金属的熔融温度的温度，该温度称为处理温度；

其特征在于，所述装置还包括用于切断所述电池的所述单体中的至少两个单体、特别是所有单体的正极之间的电连接的装置。

通常，该装置可包括被配置为实现上述至少一个特征的任何组合的装置，为了简洁起见，此处不再详细重复这些特征。

例如，切断装置可以包括裁切机。

特别地，加热装置可以包括烘箱。

有利地，烘箱能够被填充有惰性气体，或者排空惰性气体，或者甚至填充有比液态锂密度更大的处理液体。

根据本发明的装置可以进一步包括用于压缩电池的装置。

压缩装置可包括至少一个辊。

特别地，压缩装置可以包括单个辊，该辊将电池压缩抵靠在支承表面上。支承表面能够被加热以加速电池的温度上升。

替代地，压缩装置可以包括两个辊，电池在这两个辊之间通过。

通常，压缩装置能够被配置为在整个提取阶段施加连续压缩。

替代地，压缩装置可被配置为在提取阶段的一个或更多个单独时刻施加压缩。在这种情况下，提取阶段包括电池未受到压缩的时刻。

有利的是，压缩装置能够被配置为从第二边缘到第一边缘通过扫过电池表面或逐渐来施加恒定或可变值的压缩。因此，熔融锂被逐渐带向/引导向位于低位的第一边缘，这增加了回收的锂的量并降低了锂与正极之间接触的风险。

在使用一个或两个压缩辊的情况下，能够通过连续的行程对电池施加压缩。每个行程通过从第二边缘到第一边缘扫过电池表面来施加压缩。在每个行程结束时，能够通过分离辊或通过将辊与支承表面分离来停止压缩，以返回到第二边缘，从而重新开始新的行程。

辊之间的距离，分别是压缩辊和支承表面之间的距离，可以随着每个行程而减小，特别是在两个连续行程之间。

本发明能够被实现以处理几个电池，特别是形成电池组并在所述电池组内并联连接在一起的几个电池。

至少两个电池能够并排对齐，不重叠，例如在平行于第一边缘的方向上。

在这种情况下，能够通过相同的压缩装置对至少两个电池施加压缩，即一组辊或与支承表面相互作用的辊。

附图说明和具体实施方式

通过检查完全非限制性实施例的详细描述以及根据所附附图，其他优点和特征将变得显而易见，其中：

-图1是本发明意义上的单体的非限制性示例性实施例的示意图；

-图2是本发明意义上的电池的非限制性示例性实施例的示意图；

-图3是根据本发明的方法的第一非限制性示例性实施例的示意图；

-图4是根据本发明的方法的第二示例性实施例的示意图；

-图5是根据本发明的方法的第二示例性实施例的示意图；

-图6是根据本发明的装置的第一非限制性示例性实施例的示意图；

-图7是根据本发明的装置的第二非限制性示例性实施例的示意图；和

-图8a和图8b是可以在本发明中实施的切断电池单体的正极之间的电连接的示例的示意图。

应当清楚地理解，下文将描述的实施例决不是限制性的。特别地，如果特征的选择足以赋予技术益处或使本发明相对于现有技术有所区别，则可以设想本发明的变体仅包括下文公开的特征的选择，独立于公开的其他特征。该选择包括至少一个优选的功能特征，该功能特征缺乏结构细节，或者仅具有结构细节的一部分，如果该部分仅足以赋予技术益处或使本发明相对于现有技术状态有所区别。

在附图中，相同的附图标记已用于多个附图的共同特征。

图1是本发明意义上的单体的非限制性示例性实施例的示意图。

如图1所示，单体(cell)100包括由固态锂金属层形成或包括固态锂金属层的负极102。

单体100还包括正极104。

固态电解质层106布置在负极102和正极104之间。该固态电解质层106例如可以包括锂盐。

正极104通常由聚合物和活性材料的复合层形成。单体100可以还包括在正极104的侧面上并形成正极104的一部分或与正极104相关联的集流器108。集流器108通常由铝制成。

传统上，单体100的负极102在单体100的第一边缘110的一侧(此处为图的右侧)突出超过单体100的其他元件。具有集流器108的正极104在与第一边缘110相对的第二边缘112的一侧突出超过单体100的其他元件。在所示的示例中，只有集流器108在第二边缘112上突出(此处为图的左侧)。在其他示例中，超限可能只涉及正极104，或者也涉及正极104和集流器108。

当然，图1所示的单体100是以非限制性说明的方式给出的非常简化的实施例。本发明意义上的单体可以包括除所指示的那些层之外的其他层，或者更多层，或者其组成不同于此处通过非限制性示例给出的组成的层。

图2是包括几个单体的电池的非限制性示例性实施例的示意图。

如图2所示，电池200包括多个相同的单体100₁-100_n，这些单体在垂直于每个单体100_i的层的平面的方向202上组装。

每个单体100_i能够与图1中的单体100相同。

电池200包括将所有单体100₁-100_n的正极彼此连接的导线/轨道/连接线202。这些连接线202连接到电池200的形成电池200的正极端子的连接器204。该连接器204也被称为“压接(crimp)”。

电池200包括用于将所有单体100₁-100_n的负极彼此连接的导线/轨道/连接线(未示出)。这些连接线连接到电池200的形成电池200的负极端子的连接器(未示出)。

图3是根据本发明的方法的非限制性示例性实施例的示意图。

如图3所示，方法300包括第一可选步骤302，在该步骤中，移除电池的电连接器，并且特别是也称为“压接”的电流集中器。

在可选步骤304期间，移除电池的每个侧边缘处的任何突出的材料，并且特别是固态锂金属。

接下来，方法300包括用于从电池单体中提取锂金属的阶段306。

提取阶段306包括将电池定位在负极突出的第一边缘低于正极和/或集流器突出的第二边缘的方向上的步骤308。特别地，步骤308将电池定位在垂直方向上，也就是说平行于重力矢量，其中负极突出的第一边缘面朝下。优选地，但不是限制性的，电池在整个提取阶段306中保持在该方向。

提取阶段306还包括将电池加热到大于或等于电池中存在的固态锂金属的熔融温度的处理温度(例如180.5℃)的步骤310。该温度将导致固态锂金属熔融，并通过在重力作用下自然流动而从每个单体中被提取。优选地，但不是限制性的，电池在整个提取阶段306保持在该温度。

有利地，加热步骤在充满惰性气体的封闭室中进行。

提取阶段306可进一步包括压缩电池的可选步骤312，以便将熔融锂排出电池的每个单体。压缩能够在提取阶段306的全部或部分期间连续地进行。替代地，压缩步骤312能够在提取阶段306期间离散地重复几次。优选地，压缩步骤312以渐进的方式或通过从正极突出的第二边缘开始并朝向负极突出的第一边缘扫过电池的表面的方式来施加压缩。

最重要的是，方法300包括切断至少两个，特别是所有电池单体的正极/集流器之间的电连接的步骤314。这样的切断步骤314使得可以切断电池单体的正极之间的电链接，从而降低电池的反应性。因此，降低了电池在提取阶段着火的风险，使得能够更可靠且风险更小地执行固态锂金属的回收。

在所示的示例中，切断电连接的步骤314在提取阶段306之前执行。替代地，切断步骤314能够在提取阶段306期间、在定位步骤308之前、在定位步骤308期间或在定位步骤308之后、或者在加热步骤310之前、在加热步骤310期间或者在加热步骤310之后执行。

参考图8a和图8b给出了能够在本发明中实施的切断单体的正极之间的电连接的步骤的进一步非限制性示例性实施例。

图4是根据本发明的方法的另一个非限制性示例性实施例的示意图。

如图4所示，方法400与图3的方法300一样，包括移除电池的电连接器的可选步骤302和移除电池的每个边缘上突出的固态锂金属的可选步骤304。

然后，方法400包括切断电池单体的正极之间的电连接的步骤314。

接下来，方法400包括从单体中提取锂金属的阶段406。

提取阶段406包括将电池定位在负极102突出的第一边缘110在垂直方向上高于正极104和集流器突出的第二边缘112的方向上的步骤408。特别地，步骤408将电池定位在垂直方向上，也就是说，平行于重力矢量，其中负极突出的第一边缘110面朝上。优选地，但不是限制性的，电池在整个提取阶段406中保持在该方向。

提取阶段406包括将电池浸入比液态锂密度更大的中性处理液中的步骤410。例如，处理液可以是天然或合成油，例如石蜡油，其包括以下物理化学性质：

-相对于锂是疏水性的和非反应性的，

-电绝缘，

-密度大于锂的密度，

-热稳定性超过锂熔融温度，即180.5℃，以及

-尽可能高的闪点和自燃点，例如温度高于600℃，且至少高于单体的处理温度。

浸入步骤410通过将电池浸入在处理液中来执行，使得所述处理液完全覆盖电池。

该浸入步骤410特别有利，因为它有助于电池和处理液之间的显著热交换，这限制了电池过热和在短路的情况下产生的热能释放的风险，并改善了加热动力学。

提取阶段406还包括上述加热步骤310，并且可以可选地包括上述压缩步骤312。

在加热步骤期间，处理温度不得超过处理液的降解温度，超过该降解温度处理液会降解。换言之，通过超过阈值温度，处理液将改变其性质，使得不再满足上述性质。理想情况下，相对于锂的熔融温度，处理液的降解温度必须大于+40℃，并且例如在+20℃至+60℃。

图5是根据本发明的方法的另一个非限制性示例性实施例的示意图。

如图5所示，方法500分别包括图3的方法300和图4的方法400的所有步骤。

方法500还包括：分别在方法300和方法400的步骤之前，对电池的至少一个单体进行再充电的步骤502。

所述至少一个单体能够部分或完全再充电。

对单体进行充电可以增加可用于提取的锂的量，因为再充电会导致锂离子向所述单体的负极迁移。

图6是根据本发明的装置的非限制性示例性实施例的示意图。

如图6所示，装置600能够用于实施根据本发明的方法，并且特别是图3中的方法300和图5中的方法500。

装置600使得可以从包括固态锂金属的电池(例如图2的电池200)的单体中提取和回收部分或全部锂。

装置600包括烘箱602，烘箱602填充有惰性气体或排空惰性气体，其被配置为将电池加热至大于或等于单体中存在的固态锂金属的熔融温度(例如180.5℃或181℃)的处理温度。

装置600包括一对夹具604，用于将电池200保持在垂直或至少倾斜的位置，在该位置，第一边缘110位于第二边缘112的水平下方。每个夹具604可移动地安装在垂直轨道606上，以便垂直移动电池200。

装置600还包括一对辊608，该对辊608之间具有对应于电池200的厚度减去锂金属的固态层的厚度的间隙。该对辊608被定位成使得当夹具604向上移动时，电池200在辊608之间通过，其中第二边缘112首先通过。因此，辊在电池200上施加压缩，逐渐地从第二边缘112开始并朝向第一边缘110。

该装置还包括一个容器610，用于回收在重力作用下从每个单体中流出的熔融锂金属。容器610应当对锂是惰性的。

有利地，装置600还包括用于切断电池的正极之间的电连接的装置612。

在所示示例中，切断装置612被布置在烘箱602中。替代地，切断装置612能够设置在烘箱602的外部。例如，切断装置612能够布置在烘箱602上方，或者布置在烘箱的一侧，或者与烘箱602相距一定距离。

在所示示例中，切断装置612是设计用于切断电连接的裁切机。电池200在其第二边缘的一侧布置在裁切机的钳口之间，例如通过夹具604。然后裁切机612被致动以切断电池单体的正极之间的电连接。

替代地，切断装置612可以是剪切机、盘式研磨机、激光切割装置，以及更普遍的是任何合适的切割装置。

图7是根据本发明的装置的另一个非限制性示例性实施例的示意图。

如图7所示，装置700能够用于实施根据本发明的任何方法，并且特别是图4中的方法400和图5中的方法500。

装置700包括图6的装置600的所有元件，以下提及的差异除外。

在装置700中，夹具604被配置为使电池200定向为倾斜且优选为垂直，电池200的第一边缘110在第二边缘112上方。

此外，烘箱602不包括回收容器610。

此外，该对辊608位于电池200上方，以从电池200的第二边缘112向电池200的第一边缘110施加压缩。

此外，烘箱602填充有完全覆盖电池200的处理液702。处理液702相对于锂是电绝缘的和惰性的，并且特别是其密度比熔融锂密度更大。该处理液702的密度比锂密度大，使得能够将熔融锂引导向第一边缘110，使得熔融锂离开电池并位于处理液702的表面，并且在处理液702的表面被回收。

在本发明中，电池单体的正极之间的电连接的切断能够以不同的方式执行。

图8a给出了根据本发明的如何切断电池的正极之间的电连接的第一示例性实施例。

在所示示例中，沿着切断线802进行切断，切断线802在电池200的单体100₁-100_n的一侧，位于第二边缘112处、特别是位于第二边缘112的极限处。换言之，在该示例中，形成电池的单体在电池的第二边缘处被切断。

为了减少锂的损失量，可以在第二边缘112的紧邻处进行切断。例如，切断能够在距第二边缘112小于或等于2mm的距离处，或者小于或等于电池200的第一边缘110和第二边缘122之间的单体尺寸的1％处进行。

图8b提供了根据本发明的如何切断电池的正极之间的电连接的另一示例性实施例。

在所示示例中，沿着切断线804进行切断，切断线804在电连接线202的一侧，位于第二边缘112处、特别是位于第二边缘112的极限处。换言之，在该示例中，形成电池的单体不被切断。

该示例性实施例使得当单体的正极之间的电连接被切断时，固态锂金属能够保留在电池中，或者不从电池中移除，这使得能够提高锂的回收率。

在该示例性实施例中，连接线202必须在足够靠近第二边缘112处被切断，使得在切断后，正极之间不再有任何接触。

当然，本发明不限于以上详细描述的示例。

例如，每个单体的组成可能与图1中所示的组成不同。

此外，根据本发明的装置可以包括图6或图7所示设备以外的设备，例如用于切断电池的电连接器的装置、用于切断边缘中的一个或每个上的突出部的装置。

替代所述内容，夹具604能够是固定的，并且分别能够是可移动的辊608、裁切机612。

此外，本发明不限于上述实施例，而是能够应用于在阴极处不包括聚合物的固态或准固态电解质电池。本发明能够应用于具有固态或准固态电解质和阴极的任何电池，所述阴极稳定到固态或准固态电解质组分的熔点温度。

Claims

1.一种用于从包括至少两个电能存储单体(100)的固态或准固态锂电解质电池(200)中提取锂的方法(300；400；500)；

每个单体包括负极(102)、正极(104；108)和固态(106)或准固态锂金属；

所述电池具有第一边缘(110)和与所述第一边缘(110)相对的第二边缘(112)，所述单体的负极(102)从所述第一边缘(110)突出，并且所述正极(104)从所述第二边缘(112)突出；

所述方法(300；400；500)包括提取阶段(306；406)，所述提取阶段包括以下步骤：

-将所述电池(200)定位(308；408)在所述第一边缘和第二边缘(110；112)中的一个位于所述第一边缘和第二边缘(112；110)中的另一个下方的方向上，以及

-将所述电池(200)加热(310)到大于或等于所述固态锂金属的熔融温度的温度，该温度被称为处理温度；

其特征在于，所述方法还包括切断所述电池(200)的所述单体(100)中的至少两个单体、特别是所有单体的正极之间的电连接的步骤(314)。

2.根据前一权利要求所述的方法(300；400；500)，其特征在于，切断步骤(314)沿着切断线(802)切断所述正极之间的连接线，所述切断线在所述电连接线的一侧，位于所述第二边缘(112)处、特别位于所述第二边缘(112)的极限处。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400；500)，其特征在于，所述切断步骤沿着切断线(804)切断所述单体，所述切断线在所述单体的一侧，位于所述第二边缘(112)处、特别位于所述第二边缘(112)的极限处。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400；500)，其特征在于，所述切断步骤(314)通过裁切机进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法在所述提取阶段(306；406)之前，还包括对所述电池(200)进行充电的步骤(502)，所述提取阶段(306；406)被应用于所述充电的电池(200)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400；500)，其特征在于，所述提取阶段(306；406)还包括压缩所述电池(200)的步骤(312)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400；500)，其特征在于，所述方法在提取阶段(306；406)之前，包括从所述电池(100)移除至少一个电连接器的步骤(302)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；500)，其特征在于，定位步骤(308)将所述电池(200)定位在所述电池的第一边缘(110)在所述电池(200)的第二边缘(112)下方的方向上。

9.根据前一权利要求所述的方法(300；500)，其特征在于，所述定位步骤(308)垂直地定位所述电池(200)，其中所述第一边缘(110)面朝下。

10.根据权利要求8或9所述的方法(300；500)，其特征在于，加热(310)所述电池(200)的步骤在惰性气体或真空下进行。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(400；500)，其特征在于，所述定位步骤(408)将所述电池(200)定位在所述电池的第一边缘(110)位于所述电池的第二边缘(112)上方的方向上，并且所述提取阶段(406)还包括在所述加热步骤(310)之前，将所述电池(200)浸入液体(702)中的步骤(410)，所述液体被称为处理液，所述处理液的密度比所述液态锂密度大并且电绝缘。

12.一种用于从包括至少两个电能存储单体(100)的固态或准固态锂电解质电池(200)中提取锂的装置(600；700)；

所述装置(600；700)包括：

-用于将所述电池(200)定位在所述第一边缘和第二边缘(110；112)中的一个位于所述第一边缘和第二边缘(112；110)中的另一个下方的方向上的装置(604)；和

-加热装置(602)，其被配置为将所述电池(200)加热到大于或等于所述固态锂金属的熔融温度的温度，该温度被称为处理温度；

其特征在于，所述装置(600；700)还包括用于切断所述电池(200)的所述单体(100)中的至少两个单体，特别是所有单体的正极之间的电连接的装置(612)。

13.根据前一权利要求所述的装置(600；700)，其特征在于，所述切断装置(612)包括裁切机。

14.根据权利要求12或13所述的装置(600；700)，其特征在于，所述加热装置包括烘箱(502)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置(500)，其特征在于，所述装置包括用于压缩所述电池(200)的装置(508)。