使用过的液化气体电解质和电池盐的再循环和收取,以及用于电池的灭火电解质的组合物

本发明涉及用于再循环液化气体电解质和从使用过的材料收取电池(battery)盐以及灭火电解质的方法和装置。
背景技术:
1、在设计用于基于锂的二次电池的下一代电解质时,高能量密度、改善的安全性、环境可持续性和宽温度运行范围的组合是最终的目标。然而,由于许多这些指标的固有地差异性质,大多数的电解质无法同时满足上文要求。
技术实现思路
1、在一些实施方式中可实施所公开的技术以提供涉及再循环锂盐、含有锂的添加剂液化气体电解质、用于电池的灭火电解质的方法、材料和装置。
2、在所公开的技术的一些实施中,装置包括:包括第一液化气体电解质的第一电池模块;为了储存第二液化气体电解质而构建的第二电池模块;温度控制器,所述温度控制器耦合至第一电池模块和第二电池模块并且配置为单独地控制第一电池模块的第一温度和第二电池模块的第二温度以允许将第一液化气体电解质蒸发成为气体电解质并将所述气体液化成为第二液化气体电解质;以及在第一电池模块和第二电池模块之间耦合的流动通道以将气体电解质从第一电池模块输送到第二电池模块。
3、在所公开的技术的一些实施中,再循环方法包括在高温/室温下控制第一电池模块的温度,所述第一电池模块包括第一液化气体电解质并经由流动通道耦合至为了储存保持在相对降低的温度下的再循环的液化气体电解质而构建的第二电池模块;打开所述流动通道以将第一液化气体溶剂蒸发成为气相,将气态的溶剂转移到第二电池模块;以及控制第二电池模块的第二温度以将由第二电池模块接收的气体液化成为第二液化气体电解质。
4、在所公开的技术的一些实施中,将电解质盐从用于锂离子电池的使用过的电池材料分离和再循环的方法包括:将从消耗过的电池或制造废料获得的使用过的电池材料放置于容器中;在蒸气压力下将二甲醚(me2o)气体施加至所述容器以溶剂化使用过的电池材料;并过滤电池碎片和/或黑质(black mass)以收取盐溶液,随后在高温下从所述盐溶液收取盐。
5、在所公开的技术的一些实施中,将含有切碎的电池和/或黑质的装置连接至质量流动控制器以将气体填充在装置内部从而从电池碎片或黑质收取锂盐和含有锂的添加剂。
6、在所公开的技术的一些实施中,再循环方法包括控制第一电池模块的第一温度,其中第一电池模块包括第一液化气体电解质并且经由流动通道耦合至第二电池模块,打开所述流动通道以将第一液化气体电解质蒸发成为气体电解质,并将所述气体电解质转移到第二电池模块,并控制第二电池模块的第二温度以将由第二电池模块接收的气体液化成为第二液化气体电解质。
7、在所公开的技术的一些实施中,再循环用于锂离子电池的电解质盐的再循环方法包括将从消耗过的电池或制造废料获得的消耗过的电池材料放置于容器中,在预确定的蒸气压力下将二甲醚(me2o)气体施加至所述容器以溶剂化在消耗过的电池材料中使用的盐,并提高容器的温度以获得再循环的电池材料。
8、所公开的技术的上文和其它方面和实施以更多细节描述在附图、说明书和权利要求书中。
技术特征:
1.装置,包含:
2.根据权利要求1所述的装置,包含:
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述质量流动控制器被配置为打开所述流动通道以:蒸发所述第一液化气体电解质;将蒸发的第一液化气体电解质转移到所述第二电池模块;以及将蒸发的第一液化气体电解质液化成为所述第二液化气体电解质以储存在所述第二电池模块中。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第一电池模块包括消耗过的液化气体电解质。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第二电池模块包括空的空间以容纳所述第二液化气体电解质。
6.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第一温度比所述第二温度高以产生在所述第一电池模块和所述第二电池模块之间的压力差。
7.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第一液化气体电解质包括消耗过的液化气体溶剂分子,并且所述第二液化气体电解质包括从用于重复使用的消耗过的液化气体溶剂分子转化的液化气体溶剂分子。
8.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第一液化气体电解质包括二甲醚(me2o)。
9.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其中所述第一液化气体电解质包括灭火溶剂。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述灭火溶剂包括二甲醚(me2o)。
11.根据权利要求10所述的装置,其中所述灭火溶剂进一步包括四氟乙烷(tfe)和五氟乙烷(pfe)的至少一种。
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述第一液化气体电解质包括双(氟磺)酰亚胺锂(lifsi)或双(三氟甲烷磺)酰亚胺锂(litfsi)的至少一种。
13.再循环方法,包括:
14.根据权利要求13所述的方法,包括通过将所述第一温度控制为高于所述第二温度而产生在所述第一电池模块和所述第二电池模块之间的压力差。
15.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一液化气体电解质包括消耗过的液化气体溶剂分子,并且所述第二液化气体电解质包括从用于重复使用的消耗过的液化气体溶剂分子转化的液化气体溶剂分子。
16.再循环用于锂离子电池的电解质盐的方法,包括:
17.根据权利要求16所述的方法,其中使用过的电池材料包括锂盐。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述锂盐包括六氟磷酸锂(lipf6)、双(氟磺)酰亚胺锂(lifsi)、或双(三氟甲烷磺)酰亚胺锂(litfsi)的至少一种。
技术总结
公开了涉及再循环液化气体电解质、从消耗过的电池材料收取电池盐、和用于电池的灭火电解质的方法、材料和装置。在所公开的技术的一些实施方式中,装置包括:包括第一液化气体电解质的第一电池模块,为了储存第二液化气体电解质而构建的第二电池模块,配置为单独地控制第一电池模块的第一温度和第二电池模块的第二温度的温度控制器以将第一液化气体电解质蒸发成为气体电解质并将所述气体液化成为第二液化气体电解质,以及在第一电池模块和第二电池模块之间耦合的流动通道以将气体电解质从第一电池模块输送到第二电池模块。针对盐再循环技术,在其蒸气压力下使用Me<subgt;2</subgt;O将来自消耗过的电池材料的盐溶剂化并分离由此形成的盐溶液。使用加热/真空技术提取来自收取的进料溶液的盐。
技术研发人员:Y·S·孟,Y·尹,Y·杨,M·梅尔,W·李,G·拉哈文德兰,Z·陈
受保护的技术使用者:加利福尼亚大学董事会
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:Y·S·孟,Y·尹,Y·杨,M·梅尔,W·李,G·拉哈文德兰,Z·陈
技术所有人:加利福尼亚大学董事会
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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