ES2945468T3 - Método para regenerar celdas electroquímicas - Google Patents

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Chul Gi Hong
Jae Hyun Lee
Dong Kyu Kim
Dae Soo Kim
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Abstract

Un método de reciclaje de celdas, según la presente invención, es un método para reciclar una celda que comprende: un conjunto de electrodos en el que los electrodos y las películas de separación se ensamblan alternativamente; un electrolito; y una caja de batería para acomodar el conjunto de electrodos y el electrolito, y comprende: un paso de tratamiento de presión negativa de aplicar presión negativa a la celda para mover el gas ubicado entre los electrodos hacia el exterior del conjunto de electrodos; y una etapa de tratamiento por ultrasonidos de estimulación de la célula por medio de una onda de ultrasonidos para mover, entre los electrodos, el electrolito situado fuera del conjunto de electrodos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para regenerar celdas electroquímicas
Referencia cruzada a solicitud relacionada
La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2017-0095184, presentada el 27/H2017.
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un método para regenerar una celda.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias son recargables a diferencia de las baterías primarias, y asimismo, la posibilidad de tamaño compacto y alta capacidad es elevada. Por tanto, recientemente, se están llevando a cabo muchos estudios sobre baterías secundarias. A medida que aumentan el desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía aumenta rápidamente.
Las baterías secundarias se clasifican en baterías de tipo moneda, baterías de tipo cilíndrico, baterías de tipo prismático y baterías de tipo bolsa según la forma de la carcasa de batería. En una batería secundaria de este tipo, un conjunto de electrodo montado en una carcasa de batería es un dispositivo generador de energía cargable y descargable que tiene una estructura en la que se apilan un electrodo y un separador.
El conjunto de electrodo puede clasificarse aproximadamente en un conjunto de electrodo tipo rollo de gelatina en el que se interpone un separador entre un electrodo positivo y un electrodo negativo, cada uno de los cuales se proporciona en forma de lámina recubierta con un material activo, y luego, el electrodo positivo, el separador y el electrodo negativo se enrollan, un conjunto de electrodo de tipo apilado en el que se apilan secuencialmente una pluralidad de electrodos positivos y negativos con un separador entre los mismos, y un conjunto de electrodo de tipo apilado/plegado en el que las celdas unitarias de tipo apilado se enrollan junto con una película de separación que tiene una longitud larga.
Como la batería secundaria existente se usa de manera repetida, la capacidad de retención de la batería se reduce y degrada. En este caso, un electrolito dispuesto entre los electrodos se gasifica y reduce y, por tanto, los iones de litio dispuestos entre los electrodos se reducen para reducir la tasa de retención de capacidad de la batería.
En la actualidad, se están estudiando métodos para regenerar y reutilizar las baterías degradadas, por ejemplo, tal como se da a conocer en el documento WO2017/034052.
0bjeto de la invención
Problema técnico
Un aspecto de la presente invención es proporcionar un método para regenerar una celda sin romper ni dañar la celda.
Solución técnica
Un método para regenerar una celda de iones de litio sin romper ni dañar la celda, comprendiendo la celda un conjunto de electrodo, en el que los electrodos y un separador se combinan alternativamente entre sí, un electrolito y una carcasa de batería que aloja el conjunto de electrodo y el electrolito según una realización de la presente invención puede comprender un proceso de procesamiento de presión negativa en el que se aplica una presión negativa a la celda para permitir que un gas dispuesto entre los electrodos se mueva hacia el exterior del conjunto de electrodo y un proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el que la celda es estimulada por ondas ultrasónicas para permitir que el electrolito dispuesto fuera del conjunto de electrodo se mueva entre los electrodos.
Efectos ventajosos
Según la presente invención, la celda degradada puede sobrecargarse para reducir la concentración del electrolito adyacente al electrodo cuyos iones de litio se reducen de modo que el electrolito dispuesto fuera del conjunto de electrodo se mueva hacia el interior del conjunto de electrodo mediante presión osmótica. Por tanto, los iones de litio contenidos en el electrolito en movimiento pueden suministrarse al electrodo para aumentar la capacidad de la celda, y asimismo, la celda degradada puede regenerarse sin romper ni dañar la celda.
Además, según la presente invención, la presión negativa puede aplicarse a la celda para permitir que el gas dispuesto entre los electrodos se mueva hacia el exterior del conjunto de electrodo, y la celda puede ser estimulada por las ondas ultrasónicas para permitir que el electrolito dispuesto fuera del conjunto de electrodo se mueva de manera eficaz entre los electrodos, aumentando de este modo notablemente la capacidad de la celda.
Además, según la presente invención, después del proceso de sobrecarga o el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, la presión positiva y la presión negativa pueden aplicarse repetidamente a la celda para permitir que el electrolito se mueva de manera más eficaz entre los electrodos.
Descripción de las figuras
La figura 1 es una vista de una batería secundaria de litio aplicada a un método para regenerar una celda según una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal de una región A de la figura 1.
La figura 3 es una vista en perspectiva conceptual de una región B de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de sobrecarga en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión negativa en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 6 es una vista proyectiva conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 7 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 8 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión positiva en un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión negativa en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 10 es un gráfico que ilustra una tasa de retención de capacidad de una celda que se reactiva a través del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
La figura 11 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión positiva en un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa de un método para regenerar una celda según otra realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Los objetivos, las ventajas específicas y las características novedosas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos. Cabe señalar que los números de referencia se añaden a los componentes de los dibujos en la presente memoria descriptiva con los mismos números en la medida de lo posible, incluso si se ilustran en otros dibujos. Además, la presente invención puede materializarse en diferentes formas y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento. En la siguiente descripción de la presente invención, se omitirán las descripciones detalladas de las técnicas relacionadas que puedan enmascarar innecesariamente la esencia de la presente invención.
La figura 1 es una vista de una batería secundaria de litio aplicada a un método para regenerar una celda según una realización de la presente invención, la figura 2 es una vista en sección transversal de una región A de la figura 1 y la figura 3 es una vista en perspectiva conceptual de una región B de la figura 2. En este caso, la figura 2 es una vista conceptual que ilustra una celda tomando la región A de la figura 1 a lo largo de una dirección longitudinal de la celda.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, un método para regenerar una celda según una realización de la presente invención comprende un proceso de procesamiento de presión negativa de aplicar una presión N negativa a una celda 100 para permitir que un gas G dispuesto entre los electrodos 113 hacia el exterior de un conjunto 110 de electrodo y un proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas para estimular la celda 100 mediante el uso de ondas ultrasónicas permita que un electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo se mueva entre los electrodos 113.
Además, el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención puede comprender además un proceso de sobrecarga para sobrecargar la celda 100 antes del proceso de procesamiento de presión negativa y un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa de aplicar repetidamente una presión positiva y una presión negativa después del proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas.
A continuación en el presente documento, el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención se describirá con más detalle con referencia a las figuras 1 a 10.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, la celda 100 aplicada al método para regenerar la celda según una realización de la presente invención comprende el conjunto 110 de electrodo, el electrolito E y una carcasa 120 de batería que aloja el conjunto 110 de electrodo y el electrolito E. En este caso, la celda 100 aplicada al método para regenerar la celda según una realización de la presente invención puede comprender además un cable 130 de electrodo conectado eléctricamente al conjunto 110 de electrodo.
El conjunto 110 de electrodo puede ser un elemento de generación de energía cargable y descargable y tener una estructura en la que un electrodo 113 y un separador 114 se combinan y se apilan alternativamente. Además, el conjunto 110 de electrodo puede comprender además una lengüeta 115 de electrodo conectada eléctricamente al electrodo 113 para sobresalir hacia el exterior del conjunto 110 de electrodo.
El electrodo 113 puede comprender un electrodo 111 positivo y un electrodo 112 negativo. En este caso, el conjunto 110 de electrodo puede tener una estructura en la que el electrodo 111 positivo/el separador 114/el electrodo 112 negativo se apilan alternativamente.
El electrodo 111 positivo puede comprender un colector de electrodo positivo (no se muestra) y un material activo de electrodo positivo (no se muestra) aplicado al colector de electrodo positivo, y el electrodo 112 negativo puede comprender un colector de electrodo negativo (no se muestra) y un material activo de electrodo negativo (no mostrado) aplicado al colector de electrodo negativo.
Por ejemplo, el colector de electrodo positivo puede proporcionarse como una lámina realizada de un material de aluminio (Al).
El material activo de electrodo positivo puede comprender óxido de manganeso y litio, óxido de cobalto y litio, óxido de níquel y litio, fosfato de hierro y litio o un compuesto que contenga al menos uno de estos y mezclas de los mismos.
Para otro ejemplo, el material activo de electrodo positivo puede comprender un material de electrodo positivo con alto contenido de Ni. En este caso, el material de electrodo positivo con alto contenido de Ni puede comprender uno o más de un material a base de LiNiMnCo0, un material a base de LiNiCoAl y un material a base de LiMiMnCoAl. Por ejemplo, el colector de electrodo negativo puede proporcionarse como una lámina realizada de un material de cobre (Cu) o níquel (Ni).
Por ejemplo, el material activo de electrodo negativo puede estar realizado de un material que comprenda grafito sintético.
Para otro ejemplo, el material activo de electrodo negativo puede comprender un metal de litio, una aleación de litio, carbono, coque de petróleo, carbón activado, grafito, un compuesto de silicio, un compuesto de estaño, un compuesto de titanio o una aleación de los mismos.
El separador 114 está realizado de un material aislante para aislar eléctricamente el electrodo 111 positivo del electrodo 112 negativo. En este caso, el separador 114 puede estar realizado, por ejemplo, de una película de resina a base de poliolefina tal como polietileno o polipropileno que tenga microporos.
Por ejemplo, el electrolito puede comprender un electrolito no acuoso y una sal de litio como electrolito no acuoso que contiene litio.
Por ejemplo, el electrolito no acuoso puede comprender un disolvente orgánico aprótico tal como N-metil-2-pirrolidona, carbonato de propileno, carbonato de etileno, carbonato de butileno, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, gamma-butirolactona, 1,2-dimetoxietano, tetrahidroxifranco, 2-metiltetrahidrofurano, dimetilsulfóxido, 1,3-dioxolano, formamida, dimetilformamida, dioxolano, acetonitrilo, nitrometano, formiato de metilo, acetato de metilo, triéster de ácido fosfórico, trimetoximetano, derivados de dioxolano, sulfolano, metilsulfolano, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona, un derivado de carbonato de propileno, un derivado de tetrahidrofurano, éter, propionato de metilo y propionato de etilo.
En este caso, la sal de litio se disuelve fácilmente en el electrolito no acuoso. Por ejemplo, la sal de litio puede comprender LiCl, LiBr, Lil, LiCICM, LÍBF4, LÍB10CI10, LiPF6, LÍCF3S03, LÍCF3C02 , LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3S03LÍ, CF3S03LÍ, (CF3S02)2NLi, cloroborano litio, bajo alifática ácido carboxílico litio, 4feniIo borato de litio, o una imida. En algunos casos, la sal de litio puede comprender un electrolito sólido orgánico o un electrolito sólido inorgánico. Por ejemplo, el electrolito sólido orgánico puede comprender un copolímero que comprende un derivado de polietileno, un derivado de óxido de polietileno, un derivado de óxido de polipropileno, un polímero de éster de ácido fosfórico, lisina de poliagitación, sulfuro de poliéster, alcohol polivinílico, fluoruro de polivinilideno o un desintegrador iónico.
Por ejemplo, el electrolito sólido inorgánico puede comprender un nitruro a base de Li como Li3N, Lil, LisNh, Li3N-LiI-Li0H, LiSi04, LiSi04-LiI-Li0H, Li2SiS3, Li4S04, Li4Si04-LiI-Li0H y Li3P04-Li2S-SiS2, un haluro o un sulfato.
Además, pueden añadirse los siguientes compuestos al electrolito no acuoso para mejorar las características de descarga y carga y la retardación de la llama. Por ejemplo, el electrolito no acuoso puede comprender piridina, fosfito de trietilo, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, n-glima, triamida hexafosfórica, un derivado de nitrobenceno, azufre, un colorante de quinona-imina, oxazolidinona N sustituida, imidazolidina N,N sustituida, éter dialquílico de etilenglicol, una sal de amonio, pirrol, 2-metoxietanol y tricloruro de aluminio. En algunos casos, para proporcionar incombustibilidad al electrolito, el electrolito puede comprender además un disolvente que contiene halógeno tal como tetracloruro de carbono y trifluoruro de etileno. Además, para mejorar las características de almacenamiento a alta temperatura, el electrolito puede comprender gas dióxido de carbono.
La figura 4 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de sobrecarga en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 4, en un proceso de sobrecarga, la celda 100 puede sobrecargarse antes del proceso de procesamiento de presión negativa para reducir la concentración del electrolito E dispuesto dentro del conjunto 110 de electrodo.
Más detalladamente, en el proceso de sobrecarga, la celda 100 puede sobrecargarse para permitir que el electrolito E adyacente al electrodo 113 se forme como un gas G a través de una reacción secundaria. Por tanto, a medida que se reduce la concentración del electrolito E dispuesto dentro del conjunto 110 de electrodo, el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo puede moverse hacia el interior del conjunto 110 de electrodo por una presión osmótica.
En este caso, en el proceso de sobrecarga, por ejemplo, puede aplicarse un voltaje de 4,3 V o más para sobrecargar la celda 100. Más detalladamente, en el proceso de sobrecarga, por ejemplo, puede aplicarse un voltaje de 4,3 V a 4,5 V para sobrecargar la celda 100. Por tanto, cuando se aplica un sobrevoltaje superior a 4,3 V que supera un rango de voltaje de 2,2 V a 4,2 V de la celda 100 general, el electrolito E puede convertirse en un gas G debido a una reacción secundaria.
En el proceso de sobrecarga, por ejemplo, la celda 100 puede sobrecargarse rápidamente durante 0,1 segundos a 1 segundo. Por tanto, cuando se sobrecarga la celda 100, la reacción secundaria puede ocurrir primero en el electrolito E dispuesto en una superficie de cada uno de los electrodos 113. Por tanto, solo el electrolito E dispuesto cerca del electrodo 113 puede gasificarse mediante la sobrecarga rápida, y el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo puede no gasificarse.
La figura 5 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra el proceso de procesamiento de presión negativa en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 1, 2 y 5, en el proceso de procesamiento de presión negativa, puede aplicarse una presión N negativa a la celda 100 para que el gas G dispuesto entre los electrodos 113 pueda moverse hacia el exterior del conjunto 110 de electrodo. En este caso, en el proceso de procesamiento de presión negativa, el gas G dispuesto dentro del conjunto 110 de electrodo, que se genera a través del proceso de sobrecarga o que se genera mientras la celda 100 se degrada debido a la carga/descarga continua de la misma, puede moverse hacia el exterior del conjunto 110 de electrodo. Por tanto, el gas G dispuesto dentro del conjunto 110 de electrodo puede moverse hacia el exterior del conjunto 110 de electrodo para que el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo se mueva fácilmente hacia el interior del conjunto 110 de electrodo. Por ejemplo, puede proporcionarse un absorbente de gas (no mostrado) en la celda 100 para absorber el gas G que se mueve hacia el exterior del conjunto 110 de electrodo.
Además, en el proceso de procesamiento de presión negativa, después de alojar la celda 100 en una cámara C, el interior de la cámara C puede someterse a vacío para aplicar la presión N negativa a la celda 100. En este caso, por ejemplo, puede conectarse una bomba de vacío (no mostrada) a la cámara C para someter a vacío el interior de la cámara C a través de la bomba de vacío.
Además, en el proceso de procesamiento de presión negativa, el interior de la cámara C puede someterse a vacío de modo que el interior de la cámara C esté en un estado de presión de -90 Kpa a -100 Kpa.
La figura 6 es una vista proyectiva conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención, y la figura 7 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 6 y 7, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, la celda 100 puede ser estimulada por ondas S ultrasónicas para permitir que el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo se mueva entre el electrodo 113. En este caso, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, pueden aplicarse a la celda 100 ondas S ultrasónicas que tienen intensidades del 40 % al 80 %, de 20 kHz a 30 kHz y de 20 W/cm2.
Además, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, la celda 100 puede ser estimulada por las ondas S ultrasónicas en un estado en el que la celda 100 está sumergida en un líquido 11 aislante realizado de un material que no tiene conductividad eléctrica. En este caso, el líquido 11 aislante puede comprender etanol. En este caso, el líquido 11 aislante puede estar realizado, por ejemplo, de un compuesto de enlace covalente de etanol que no tenga iones capaces de transportar electricidad.
Además, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, el cable 130 de electrodo puede sellarse con una cinta 30 aislante y la celda 100 puede sumergirse en un baño 10 en el que se aloja el etanol.
Por tanto, cuando el procesamiento de ondas ultrasónicas se realiza en la celda 100, puede evitarse que se produzca un cortocircuito debido a un disolvente.
En el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, un extremo de un generador 20 ultrasónico puede sumergirse en el baño 10 que contiene etanol para generar ondas S ultrasónicas y, por tanto, estimular la celda 100. Además, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, cuando la celda 100 es estimulada por las ondas S ultrasónicas, puede aplicarse una presión positiva a la celda 100. Por tanto, el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo puede moverse de manera más eficaz entre los electrodos 113.
La figura 8 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión positiva en un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención, y la figura 9 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión negativa en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 1, 2, 8 y 9, en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, la presión P positiva y la presión N negativa pueden aplicarse repetidamente a la celda 100 para permitir que el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo se mueva entre los electrodos 113.
Además, en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, después de alojar la celda 100 en la cámara C, la presión P positiva puede aplicarse a la celda 100 haciendo que el interior de la cámara C entre en un estado de presión P positiva (véase la figura 8), y la presión N negativa puede aplicarse a la celda 100 haciendo que el interior de la cámara C entre en un estado de presión P negativa (véase la figura 9).
En este caso, una bomba de vacío y una bomba de presurización de gas (no mostrada) pueden conectarse a la cámara C para generar la presión P positiva y la presión N negativa dentro de la cámara C a través de la bomba de vacío y la bomba de presurización de gas.
En este caso, en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, puede aplicarse una presión de 90 kPa a 100 kPa como presión P positiva a la celda 100, y puede aplicarse una presión de -90 kPa a -100 kPa como presión N negativa a la celda 100.
En el método descrito anteriormente para regenerar la celda según una realización, el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo puede moverse hacia el interior del conjunto 110 de electrodo. Por tanto, la carga/descarga de la celda 100 puede repetirse para que aumente la cantidad de iones de litio dentro del conjunto 110 de electrodo, en donde los iones de litio son insuficientes. Es decir, los iones de litio contenidos en el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo pueden moverse hacia el interior del conjunto 110 de electrodo y, por tanto, los iones de litio pueden suministrarse al conjunto 110 de electrodo, en donde los iones de litio son insuficientes, para aumentar la capacidad de la celda 100. Además, la celda 100, cuya capacidad disminuye, puede regenerarse sin romper ni dañar la celda 100.
La figura 10 es un gráfico que ilustra una tasa de retención de capacidad de la celda que se reactiva a través del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención.
En el gráfico que se muestra en la figura 10, se ilustran una celda C1 inicial, una celda C2 que se regenera a través del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención y una celda C3 que no se ha regenerado.
En este caso, en la figura 10, un eje horizontal representa el número de ciclos y un eje vertical representa una tasa de retención de capacidad de 1 C (culombio) de la celda.
Con referencia al gráfico que se muestra en la figura 10, se observa que la celda C1 inicial disminuye en cuanto a tasa de retención de capacidad a medida que avanza el ciclo.
En este caso, se observa que la celda C1 inicial disminuye rápidamente en cuanto a tasa de retención de capacidad que va a degradarse después de 400 ciclos. Es decir, se observa que la celda C3, que no ha sido regenerada, se degrada después de 500 ciclos debido a que la tasa de retención de capacidad disminuye notablemente al 25 % o menos.
Sin embargo, se observa que la celda C2, que se regenera a través del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención, se mantiene a una tasa de retención de capacidad del 50 % o más hasta alcanzar los 1000 ciclos. Es decir, se observa a través del gráfico que se muestra en la figura 10 que la capacidad de la celda C2, que se regenera a través del método para regenerar la celda según una realización de la presente invención, mejora significativamente.
La figura 11 es una vista en perspectiva parcial conceptual que ilustra un proceso de procesamiento de presión positiva en un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa de un método para regenerar una celda según otra realización de la presente invención.
A continuación en el presente documento, se describirá un método para regenerar una celda según otra realización de la presente invención con referencia a la figura 11.
Haciendo referencia a la figura 11, el método para reproducir la celda según otra realización de la presente invención es diferente del método para reproducir la celda según la realización anterior en un proceso de procesamiento de presión positiva y presión negativa. Por tanto, se describirán brevemente los contenidos de esta realización, que se duplican con los de la realización anterior, y también se describirán principalmente las diferencias entre los mismos. En el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa del método para regenerar la celda según otra realización de la presente invención, una presión P positiva y una presión N negativa pueden aplicarse repetidamente a una celda 100 para permitir que un electrolito E dispuesto fuera de un conjunto 110 de electrodo se mueva entre los electrodos 113. En este caso, cuando se aplica la presión P positiva a la celda 100, la celda 100 puede ser estimulada por ondas ultrasónicas.
Por tanto, el electrolito E dispuesto fuera del conjunto 110 de electrodo puede moverse sin problemas hacia el interior del conjunto 110 de electrodo.
En este caso, puede aplicarse una presión P positiva de 90 kPa a 100 kPa a la celda 100, y la celda 100 puede estimularse con ondas ultrasónicas que tienen una intensidad del 40 % al 80 % y una frecuencia de 20 kHz a 30 kHz y de 20 W/cm2.
En el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, la celda 100 puede alojarse en una cámara C, y luego, la presión P positiva puede aplicarse a la celda 100 haciendo que el interior de la cámara C entre en un estado de presión P positiva (véase la figura 1).
Aunque la presente invención se ha mostrado y descrito en particular con referencia a realizaciones a modo de ejemplo de la misma, debe entenderse que el alcance de la presente invención no se limita al método para regenerar la celda según la presente invención. Los expertos en la técnica comprenderán que pueden realizarse varios cambios en cuanto a la forma y los detalles sin alejarse del alcance de la invención.
Además, el alcance de protección de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACI0NES
1. Un método para regenerar una celda (100) de iones de litio sin romper ni dañar la celda, comprendiendo la celda (100) un conjunto (110) de electrodo, en el que los electrodos y un separador (114) se combinan alternativamente entre sí, un electrolito (E) y una carcasa (120) de batería que aloja el conjunto (110) de electrodo y el electrolito (E), comprendiendo el método:
un proceso de procesamiento de presión negativa en el que se aplica una presión (N) negativa a la celda (100) para permitir que un gas (G) dispuesto entre los electrodos (113) se mueva hacia el exterior del conjunto (110) de electrodo; y
un proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas en el que la celda (100) es estimulada por ondas (S) ultrasónicas para permitir que el electrolito (E) dispuesto fuera del conjunto (110) de electrodo se mueva entre los electrodos (113).
2. El método según la reivindicación 1, que comprende además, antes del proceso de procesamiento de presión negativa, un proceso de sobrecarga en el que la celda (100) se sobrecarga para permitir que el electrolito (E) adyacente a los electrodos (113) genere el gas (G) a través de una reacción secundaria del mismo, y a medida que se reduce la concentración del electrolito (E) dispuesto dentro del conjunto (110) de electrodo, el electrolito (E) dispuesto fuera del conjunto (110) de electrodo se mueve hacia el interior del conjunto (110) de electrodo por una presión osmótica.
3. El método según la reivindicación 2, en el que, en el proceso de sobrecarga, se aplica un voltaje de 4,3 V o más a la celda (100) para sobrecargar la celda.
4. El método según la reivindicación 3, en el que, en el proceso de sobrecarga, se aplica un voltaje de 4,3 V a 4,5 V a la celda (100) para sobrecargar la celda.
5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que, en el proceso de sobrecarga, la celda (100) se sobrecarga durante 0,1 segundos a 1 segundo.
6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además, después del proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, un proceso de procesamiento de presión positiva y negativa en el que se aplican repetidamente una presión (P) positiva y una presión (N) negativa a la celda (100) para permitir que el electrolito (E) dispuesto fuera del conjunto (110) de electrodo se mueva entre los electrodos (113).
7. El método según la reivindicación 6, en el que, en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, después de alojar la celda (100) en una cámara (C), la presión (P) positiva se aplica a la celda (100) haciendo que el interior de la cámara (C) entre en un estado de presión positiva, y la presión (N) negativa se aplica a la celda (100) haciendo que el interior de la cámara (C) entre en un estado de presión negativa.
8. El método según la reivindicación 6, en el que, en el proceso de procesamiento de presión positiva y negativa, cuando la presión (P) positiva se aplica a la celda (100), la celda (100) es estimulada por las ondas (S) ultrasónicas.
9. El método según la reivindicación 1, en el que, en el proceso de procesamiento de presión negativa, después de alojar la celda (100) en una cámara (C), el interior de la cámara (C) se somete a vacío para aplicar la presión (N) negativa a la celda (100).
10. El método según la reivindicación 9, en el que, en el proceso de procesamiento de presión negativa, el interior de la cámara (C) pasa a un estado de presión de -90 kPa a -100 kPa.
11. El método según la reivindicación 1, en el que, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, la celda (100) es estimulada por ondas (S) ultrasónicas en un estado en el que la celda (C) está sumergida en un líquido (11) aislante.
12. El método según la reivindicación 11, en el que el líquido (11) aislante comprende etanol.
13. El método según la reivindicación 12, en el que la celda (100) comprende un cable (130) de electrodo conectado eléctricamente al conjunto (110) de electrodo de manera que una parte del cable (130) de electrodo sobresale hacia el exterior de la carcasa (120) de batería, y
en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, el cable (130) de electrodo se sella con una cinta (30) aislante, y la celda (100) se sumerge en un baño (10) en el que está alojado el etanol.
14. El método según la reivindicación 1, en el que, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, se aplican ondas (S) ultrasónicas de 20 kHz a 30 kHz a la celda (100).
15. El método según la reivindicación 1, en el que, en el proceso de procesamiento de ondas ultrasónicas, cuando la celda (100) es estimulada por las ondas (S) ultrasónicas, se aplica una presión (P) positiva a la celda (100).
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