[发明专利]再循环电池材料中锂的再引入

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请日为2009年2月20日、申请号为200980114093.8(PCT/US2009/034779)、发明名称为“再循环电池材料中锂的再引入”。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年2月22日提交的、名称为“Reintroduction of Lithium into Recycled Battery Materials(再循环电池材料中锂的再引入)”的美国临时申请61/030,916的优先权，该申请以其整体通过引用并入本文，用于所有目的。

关于联邦政府资助研究或开发的声明

美国政府拥有本发明的付费许可以及在受限的情况下要求专利权人依据国家科学基金授予的创新研究奖#0750552提供的合理条款许可给其它人的权利。

技术领域

本发明涉及锂基能量储存设备领域，更具体地，涉及再循环锂基能量储存设备领域。

背景技术

锂基能量储存设备在消费产品领域有着广泛的应用。这样的设备包括超级电容器、特级电容器和更常见的锂电池和锂离子电池。这些设备经常单独地和作为整体被称为“锂电池(锂电池组)”。一些锂基能量储存设备是可再充电的并具有相对长的使用寿命。但是，它们最终失效或在失效前被废弃，因而造成明显的且日益增加的废弃流(waste stream)。基于这一情况，出台了环境规定、工业标准和收集服务以促进锂基能量储存设备的再循环。

发明内容

本文发明人认识到经济上加强再循环或翻新策略是保持和增强电极材料价值的策略。因此，在一个实施方式中，提供了一种制备用于能量储存设备的再循环电极材料的方法。所述方法包括从再循环或废弃流收集贫锂(lithium-deficient)电极材料，在这些贫锂电极材料中至少补充一些锂。

在另一实施方式中，提供了在能量储存设备的电池中翻新(refurbish)电极材料的方法。所述方法包括开启(breeching)电池外壳，在电池的贫锂电极材料中至少补充一些锂，并密封所述电池外壳。

可以理解，提供上述发明内容是为了简单介绍将要在具体实施方式中进一步描述的概念的选择，具体实施方式如下。并不意欲鉴别所要求保护的主题的关键或本质特征，其范围被具体实施方式后的权利要求所限定。此外，要求保护的主题并不受限于解决以上提出的任何缺点的实践或在本公开的任何部分中的实践。

附图说明

图1描述了制备用于依据本公开的能量储存设备的再循环电极材料的实例方法的方面。

图2描述了依据本公开的从废弃流或再循环流中收集贫锂电极材料的实例方法。

图3描述了依据本公开的在贫锂电极材料中至少补充一些锂的固态方法的实例实施方式。

图4描述了依据本公开的在贫锂电极材料中至少补充一些锂的水热方法的实例实施方式。

图5描述了依据本公开的在贫锂电极材料中至少补充一些锂的还原方法的实例实施方式

图6描述了依据本公开的锂或锂离子电池翻新方法的实例实施方式。

具体实施方式

图1描述了制备用于能量储存设备的再循环电极材料的方法10的实例实施方式的方面。可以理解实例方法可以是更广泛的用于再循环电池组和/或处理包括电池组源废物的废弃流的方法的一部分。此外，所述实例方法可以是更广泛的用于制备能量储存设备的再循环电极或用于制备能量储存设备的方法的一部分。因此，在一些实施方式中，可以在首先所阐明的步骤前，采取一个或多个行动，并且在最后所阐明的步骤后可采取一个或多个行动。

在12，从再循环流或废弃流收集贫锂电极材料。从中收集贫锂电极材料的再循环流或废弃流可以是专用电池组再循环流或废弃流，或更具体地，是锂电池组再循环流或废弃流。此外，可以以任何合适的方式从废弃流或再循环流收集贫锂电极材料。但是，一个实例收集方法示于图2中。