Способ и устройство для восстановления компонентов батарей закрытого типа

Способ и устройство для восстановления компонентов батарей закрытого типа

Реферат

 

Изобретение относится к обслуживанию аккумуляторных батарей закрытого типа. Техническим результатом является возможность восстановления компонентов батареи без их повреждения. Способ включает стадию понижения ионной проводимости между катодом и анодом, стадию вскрытия корпуса батареи, стадию восстановления компонентов батареи. Понижение ионной проводимости осуществляют путем удаления раствора электролита посредством предохранительной вентиляции, охлаждением батареи до температуры ниже температуры замерзания раствора электролита или ниже температуры стеклования отверждающего полимера твердого полимерного электролита. 6 с. и 52 з.п. ф-лы, 10 ил.

Область изобретения Настоящее изобретение относится к способу и устройству для восстановления составляющих компонентов батарей закрытого типа. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для безопасного и эффективного вскрытия батарей закрытого типа с целью восстановления составляющих их компонентов.

Предшествующий уровень техники В последние годы предсказывается глобальное потепление из-за так называемого парникового эффекта, связанного с увеличением содержания атмосферного СO₂. Для предотвращения дальнейшего развития этого явления потепления существует тенденция к запрещению строительства новых теплоэлектростанций, которые выделяют большие количества СО₂.

В этих условиях было предложено установить выравнивание нагрузки в целях эффективного использования мощности. Выравнивание нагрузки включает установку перезаряжаемых батарей, служащих хранилищами дополнительной энергии, не используемой ночью, называемой демпферной мощностью, в различных местах. Сохраненная таким образом энергия используется в дневное время, когда увеличивается энергопотребление, выравнивая нагрузку в условиях производства энергии.

Независимо существует возрастающий социальных спрос на разработку высокоэффективных перезаряжаемых батарей с высокой энергоемкостью для электрических установок, которые не выделяют веществ, загрязняющих воздух. Также существует возрастающий социальных спрос на разработку миниатюрных высокоэффективных перезаряжаемых батарей небольшого веса для использования в качестве источников энергии для переносных приборов, таких как небольшие персональные компьютеры, электронные переводчики, видеокамеры и карманные телефоны.

В качестве батарей, включая перезаряжаемые батареи, для такого применения, как указано выше, разработаны различные аккумуляторы, включая перезаряжаемые батареи замкнутого (или закрытого) типа. Частными примерами таких аккумуляторов являются: свинцово-кислотная батарея, никель-кадмиевая батарея, никель-металлгидридная батарея высокой энергоемкости, никель-цинковая батарея, перезаряжаемая литиевая батарея и другие. Для увеличения срока службы этих аккумуляторов и/или обеспечения безопасности обычно используется заключение батареи в корпус. Кроме того, в целях обеспечения большей безопасности, эти батареи снабжают предохранительным вентиляционным отверстием. Это предохранительное вентиляционное отверстие служит для обеспечения безопасности путем соединения внутреннего пространства корпуса батареи с наружной атмосферой, если давление внутри корпуса батареи случайно увеличится, снижая таким образом возросшее давление внутри корпуса батареи.

Так, никель-металлгидридная батарея является перезаряжаемой батареей, в которой используется электрохимическая реакция окисления-восстановления иона водорода. Обычно никель-металлгидридная батарея состоит из анода, включающего слой анодно-активного материала, состоящий из аккумулирующего (абсорбирующего) водород сплава, катода, включающего катодно-активный материал, состоящий из гидроксида никеля (особенно, гидроксида двухвалентного никеля) и раствора электролита. В этой батарее при заряде ион водорода из раствора электролита на аноде восстанавливается до водорода, который поглощается слоем анодно-активного материала анода, в котором удерживается водород; при разряде водород, удерживаемый слоем анодно-активного материала, окисляется в ион водорода, который переходит в раствор электролита. При заряде на катоде слой катодно-активного материала, состоящий из оксигидроксида никеля, окисляется до оксида никеля, а при разряде оксигидроксид никеля восстанавливается до исходного гидроксида никеля.

В никель-металлгидридной батарее для удержания водорода сплавом анода, сохраняющим водород в ходе заряда, а также в целях достижения высокой емкости батареи, компоненты батареи обычно заключают в корпус батареи.

Известны различные литиевые батареи, в которых используется электрохимическая реакция окисления-восстановления иона лития. В этих литиевых батареях используют неводные органические или неорганические растворители, практически свободные от влаги, и корпус батареи, позволяющий достичь достаточной герметизации ее компонентов, поскольку литий легко взаимодействует с атмосферной влагой, что уменьшает емкость батареи. Производство этих батарей проводят в атмосфере, достаточно освобожденной от влаги.

Частыми примерами таких литиевых батарей, приведенными для иллюстрации, являются промышленно выпускаемые первичные литиевые батареи, промышленно выпускаемые так называемые литиево-ионные батареи, перезаряжаемые литиевые металлические батареи (ранее разработанные и находящиеся на стадии усовершенствования). В первичной литиевой батарее и перезаряжаемых литиевых металлических батареях аноды имеют слой анодно-активного материала, включающий металлический литий.

В литиево-ионной батарее в качестве слоя анодно-активного материала используется углеродный материал, такой как графит, способный внедрять ион лития в ячейки решетки углеродного материала во время заряда, а в качестве катода используется соединение переходного металла, способное внедрять ион лития в соединение переходного металла при разряде.

В данном случае предыдущие аккумуляторы, в том числе перезаряжаемые батареи, заключенные в корпус батареи, описанный выше, в настоящее время используются в различных переносных приборах. Для этих батарей закрытого типа восстановление и переработка их компонентов является существенной не только в условиях развития новых переносных приборов, но также и с точки зрения их дальнейшего развития в будущем для использования в электрических машинах, стабилизаторах нагрузки, аккумуляторах энергии и им подобных, а также с точки зрения ожидаемого в будущем большого увеличения потребления батарей.

Однако, для восстановления компонентов этих батарей закрытого типа необходимо сначала вскрыть корпуса батарей. В этом случае проблема заключается в том, что часто при вскрытии катод соприкасается с анодом, что приводит к внутреннему короткому замыканию между двумя электродами, при котором в течение короткого периода времени потребляется остаточная электрическая емкость, что приводит к выделению тепла и порче компонентов батареи в такой степени, что они не могут уже быть восстановлены. Поэтому невозможно достичь желаемого восстановления компонентов батареи.

В отношении батарей закрытого типа существует все возрастающая потребность создания способа восстановления, включающего способ вскрытия, способствующий эффективному восстановлению их компонентов без повреждения или порчи даже в том случае, если катод и анод при вскрытии соприкасаются друг с другом.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ Настоящее изобретение сделано с учетом сложившейся ситуации, описанной в уровне техники.

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа, включающего безопасное и эффективное восстановление компонентов батарей закрытого типа, без повреждения или порчи компонентов.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для восстановления, которое реализует безопасное и эффективное восстановление компонентов батарей закрытого типа без повреждения или порчи компонентов.

Первый аспект настоящего изобретения состоит в способе восстановления компонентов батарей закрытого типа, включающем по крайней мере стадию уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом и стадию вскрытия корпуса батареи.

Вторым аспектом настоящего изобретения является устройство для восстановления компонентов батарей закрытого типа, включающее по крайней мере средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом и средства для вскрытия корпуса батареи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Фиг. 1 представляет схематическую последовательность операций примера способа восстановления компонентов батареи закрытого типа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет схематическую последовательность другого примера способа восстановления компонентов батареи закрытого типа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 схематически представляет пример устройства для удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося в батарее закрытого типа, для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом перед вскрытием батареи, который используется в качестве части устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 схематически представляет другой пример устройства для удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося в батарее закрытого типа, для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом перед вскрытием батареи, который используется в качестве части устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 5 представляет схематическую концепцию части устройства, являющуюся главной частью устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением, включая средства для охлаждения и средства для разгерметизации (вскрытия).

Фиг. 6 схематически представляет пример средств охлаждения, используемых в устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 7 схематически представляет сечение батареи закрытого типа, компоненты которой восстанавливаются по настоящему изобретению.

Фиг.8 схематически представляет сечение плоской круглой батареи.

Фиг.9 схематически представляет сечение спирально-перфорированной цилиндрической батареи.

Фиг. 10 схематически представляет изометрию призматической батареи, взятой для примера.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Как указывалось ранее, настоящее изобретение включает способ восстановления компонентов батареи закрытого типа, включающий по крайней мере стадию уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом и стадию вскрытия корпуса батареи, а также устройство для восстановления компонентов батарей закрытого типа, включающее по крайней мере средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом и средства для вскрытия корпуса батареи.

Главной чертой способа восстановления является то, что перед вскрытием батареи закрытого типа проводится уменьшение ионной проводимости между катодом и анодом. Аналогично, главной чертой устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением является то, что оно имеет специальные средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом батареи закрытого типа.

В настоящем изобретении уменьшение ионной проводимости между катодом и анодом перед вскрытием корпуса батареи закрытого типа достигается удалением наружу раствора электролита или растворителя электролита из батареи закрытого типа; даже если случится внутреннее короткое замыкание между катодом и анодом, когда вскрывают корпус батареи или извлекают компоненты батареи из корпуса батареи, как это будет описано позже, удается эффективно предотвращать внезапное выделение энергии и возгорание в результате внутреннего короткого замыкания. В результате становится возможным надежно восстанавливать компоненты батареи без их порчи и разрушения. Таким образом, может быть реализовано безопасное восстановление компонентов батарей закрытого типа с высокой скоростью восстановления.

Способ восстановления и устройство для восстановления в соответствии и настоящим изобретением эффективны для восстановления компонентов любых батарей закрытого типа, включая первичные и вторичные (перезаряжаемые) батареи, без противопоставления типу батареи.

Частными примерами таких батарей закрытого типа, для которых способ и устройство в соответствии с настоящим изобретением для восстановления компонентов батареи особенно эффективны, являются литиевые батареи, включая литий-ионные перезаряжаемые батареи (в которых анод включает углеродный материал, способный внедрять ион лития), в которых используется электрохимическая реакция окисления-восстановления иона лития, никель-металлгидридные перезаряжаемые батареи, имеющие анод, включающий сплав, удерживающий водород, и в которых используется электрохимическая реакция окисления-восстановления иона водорода, и никель-кадмиевые батареи.

Что касается литиевых батарей, то различные первичные литиевые батареи закрытого типа, имеющие анод, включающий металлический литий, часто используются в переносных приборах, таких как камеры, наручные часы и им подобные. Ожидается, что потребление этих первичных литиевых батарей в будущем будет увеличиваться. Кроме того, потребление перезаряжаемых литиевых батарей в будущем также будет увеличиваться. В этих обстоятельствах, загрязняющие отходы этих литиевых батарей в будущем могут стать серьезной проблемой, что также относится и к другим батареям. В этом отношении восстановление и переработка их компонентов, таких как аноды, катоды, электролиты, сепараторы и корпуса, являются настоятельной необходимостью.

Так, для того чтобы раздельно восстанавливать компоненты использованной литиевой батареи закрытого типа, требуется вскрыть корпус батареи, предотвратив попадание внешней влаги, которая может стать причиной искажения или ухудшения характеристик батареи.

Как наиболее простой способ вскрытия корпуса батареи закрытого типа рассматривается механическое разрезание. Однако, если этот способ используется, в частности, применительно к литиевой батарее закрытого типа, то проблемы состоят в том, что энергоемкость единицы объема и единицы массы очень велика, имеется горючий материал, такой как органический растворитель, и при возникновении искры или внутреннего короткого замыкания между анодом и катодом при механическом разрезании корпуса батареи компоненты повреждаются или портятся. Кроме того, могут возникать другие проблемы, описываемые ниже. Когда компоненты батареи, расположенные внутри корпуса батареи, извлекаются наружу после вскрытия корпуса батареи, поскольку анод и катод соприкасаются друг с другом, то они легко повреждаются внутренним коротким замыканием; если короткое замыкание возникает между ними, то остаточная энергия батареи выделяется моментально, что вызывает внезапное тепловыделение.

Поэтому особенно для литиевых батарей закрытого типа, с учетом возрастания их потребления, существует спрос на разработку требуемого способа восстановления и устройства для восстановления, способного восстанавливать компоненты батареи без повреждений или порчи.

Настоящее изобретение желаемым образом удовлетворяет этот спрос.

В способе восстановления компонентов батареи закрытого типа, содержащей раствор электролита, стадию уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом желательно проводить способом удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося внутри корпуса батареи, наружу. В том случае, когда батарея снабжена предохранительной вентиляцией, удаление раствора электролита или его растворителя желательно проводить, используя наличие предохранительной вентиляции для большей эффективности работы, например, уменьшая атмосферное давление снаружи корпуса батареи, тем самым увеличивая внутреннее давление в корпусе батареи, что приводит к разности давлений снаружи и внутри корпуса батареи, вследствие чего через предохранительную вентиляцию раствор электролита или его растворитель удаляется наружу. Раствор электролита или его растворитель, удаленный наружу таким образом из корпуса батареи, может быть восстановлен.

В способе восстановления компонентов батареи закрытого типа стадию уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом желательно проводить при охлаждении батареи закрытого типа. В случае использования такого способа, если в растворе электролита батареи закрытого типа применяется растворитель, то желательно охлаждать батарею до температуры ниже температуры замерзания растворителя. В том случае, если используется твердый полимерный электролит, отвержденный с использованием полимера, то желательно охлаждать батарею закрытого типа до температуры ниже температуры стеклования полимера твердого полимерного электролита.

Указанное выше охлаждение батареи закрытого типа может быть реализовано как охлаждение тела с использованием негорючего сжатого газа, состоящего из одного или более газов, выбранных из группы, состоящей из N₂, Аr, Не, СO₂ и фтороуглерода.

Кроме того, в указанном способе охлаждения является возможным охлаждать батарею закрытого типа, помещая ее в хладагент или сжиженный газ. Хладагент может включать, например, смесь сухого льда и метанола и смесь сухого льда и этанола. Сжиженный газ может включать, например, жидкий азот и ему подобные.

Альтернативно, в указанном способе охлаждения является возможным охлаждать батарею закрытого типа, помещая ее в воду, после чего замораживать батарею закрытого типа вместе с водой. В этом случае желательно вскрыть батарею закрытого типа вмороженной в лед.

В способе восстановления компонентов батареи закрытого типа стадию вскрытия корпуса батареи после уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом проводить в негорючей атмосфере. В этом случае обеспечиваются условия, в которых компоненты батареи предохраняются от окисления или возгорания, и они могут быть безопасно восстановлены с высокой эффективностью, поскольку защищены от разрушения или порчи. Указанная выше негорючая атмосфера может быть атмосферой, состоящей из одного или более газов, выбранных из группы, состоящей из N₂, Аr, Не, СO₂, фтороуглерода и водяного пара. В случае, если предшествующее охлаждение предполагает использование негорючего сжатого газа, то желательно, чтобы газ, составляющий атмосферу для вскрытия корпуса батареи, был бы тем же, что и используемый сжатый газ.

В качестве способа вскрытия корпуса батареи может быть указан способ разрезания с использованием воды под высоким давлением, способ разрезания с использованием луча энергии, механический способ разрезания и способ разрезания с распылением воды под высоким давлением, содержащей примесь абразива, на объект через реактивное сопло.

В настоящем изобретении вскрытие батареи может быть проведено более безопасно путем разряда батареи перед вскрытием корпуса батареи закрытого типа, предпочтительно на стадии перед уменьшением ионной проводимости между катодом и анодом. В этом случае химический состав слоев катодно- и анодно-активных материалов становится однородным независимо от остаточной емкости батареи перед разрядом, так что материалы как катода, так и анода имеют удовлетворительную однородность в отношении химического состава и могут быть восстановлены. Далее, посредством разряда в данном случае является возможным высвободить остаточную энергию батареи закрытого типа.

Далее, в настоящем изобретении компоненты батарей могут быть эффективно восстановлены путем сортировки батарей закрытого типа в зависимости от их формы и типа перед вскрытием корпусов.

Как указывалось ранее, устройство для восстановления компонентов батарей закрытого типа в соответствии с настоящим изобретением включает по меньшей мере средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом и средства для вскрытия корпуса батареи.

Желательно, чтобы средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом включали по меньшей мере средства для удаления наружу раствора электролита или его растворителя, находящегося внутри корпуса батареи. В том случае, если батарея закрытого типа снабжена предохранительной вентиляцией, то эту особенность желательно использовать, например, уменьшая атмосферное давление снаружи корпуса батареи, тем самым увеличивая внутреннее давление в корпусе батареи, что приводит к разности давлений снаружи и внутри корпуса батареи, вследствие чего через предохранительную вентиляцию раствор электролита или его растворитель удаляется наружу. Желательно, чтобы средства для удаления наружу раствора электролита или его растворителя, находящегося внутри корпуса батареи, включали сосуд, снабженный устройством откачки. В этом случае желательно, чтобы сосуд был снабжен частью, плотно контактирующей или присоединяемой к внешней стенке корпуса батареи, включая часть крышки батареи вблизи предохранительной вентиляции, и отверстием (или проходом) для передачи раствора электролита или его растворителя (удаляемого из батареи) в сосуд.

В описанном выше сосуде вход для ввода воздуха, газообразного азота (N₂) или инертного газа может быть снабжен клапаном.

В устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением раствор электролита или его растворитель, находящийся внутри корпуса батареи, могут быть переданы в сосуд через предохранительную вентиляцию с использованием закрытого пространства части внешней поверхности корпуса батареи, включая крышку батареи или весь корпус (включая часть, через которую удаляется раствор электролита или его растворитель) и описанного выше сосуда, понижая внутреннее давление в закрытом пространстве по отношению к внутреннему давлению в батарее закрытого типа, поместив часть предохранительной вентиляции в закрытое пространство.

В устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением желательно, чтобы вышеуказанное закрытое пространство было организовано путем присоединения вышеуказанного сосуда, снабженного устройством откачки, с участком, включающим часть (например, предохранительную вентиляцию), через которую раствор электролита или его растворитель, находящийся внутри корпуса батареи, удаляется после того, как внутреннее давление в вышеуказанном сосуде будет уменьшено по сравнению с атмосферным давлением посредством устройства откачки, которым снабжен сосуд.

В устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением сначала организуется вышеуказанное закрытое пространство, после чего внутреннее давление в закрытом пространстве понижается по сравнению с внутренним давлением в батарее закрытого типа посредством устройства откачки, которым снабжен сосуд.

Желательно, чтобы в устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением указанные средства для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом включали средства охлаждения батареи закрытого типа.

Для охлаждения батареи закрытого типа посредством охлаждающего устройства желательно проводить охлаждение с использованием сжатого негорючего газа, состоящего из одного или более газов, выбранных из группы, состоящей из N₂, Аr, Не, СO₂ и фтороуглерода.

Альтернативно, для охлаждения батареи закрытого типа может быть использован хладагент или сжиженный газ. Хладагент может включать, например, смесь сухого льда и метанола и смесь сухого льда и этанола. Сжиженный газ может включать, например, жидкий азот и ему подобные.

Далее в указанном способе охлаждения является возможным охлаждать батарею закрытого типа, помещая ее в воду, после чего заморажиавать батарею закрытого типа вместе с водой. В этом случае желательно вскрыть батарею закрытого типа в состоянии вмороженной в лед.

В устройстве для восстановления в соответствии с настоящим изобретением в качестве средств для вскрытия корпуса батареи могут быть указаны средства для разрезания с использованием воды под высоким давлением, средства для разрезания с использованием луча энергии, механические средства разрезания и средства для разрезания с распылением воды под высоким давлением, содержащей примесь абразива.

Вскрытие корпуса батареи любым из этих средств желательно проводить в негорючей атмосфере. Негорючая атмосфера может быть атмосферой, состоящей из одного или более газов, выбранных из группы, состоящей из N₂, Аr, Не, СO₂, фтороуглерода и водяного пара.

Со ссылками на нижеследующие чертежи далее приводятся предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1 представляет схематическую последовательность примера способа восстановления компонентов батареи закрытого типа в соответствии с настоящим изобретением.

Ниже дается описание примера осуществления способа восстановления в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на фиг.1.

В целях эффективного восстановления компонентов батарей закрытого типа использованные батареи закрытого типа (фиг.1 (а-1)) собирают для восстановления их компонентов и сначала сортируют в зависимости от формы или типа (см. фиг.1 (а-2)).

Далее, рассортированные таким образом батареи закрытого типа подвергают операции уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом (см. фиг.1 (а-3)). В этом случае понижение ионной проводимости между катодом и анодом может проводиться указанным выше способом удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося между катодом и анодом (при использовании в батарее раствора электролита в качестве электролита) через предохранительную вентиляцию или подобное ей устройство, присоединенное к корпусу батареи. Альтернативно, это может быть сделано указанным выше способом охлаждения батареи для снижения ионной проводимости между катодом и анодом.

После этого корпус батареи вскрывают (см. фиг.1 (а-4)), после чего извлекают наружу массу, включающую компоненты батареи, находящиеся внутри корпуса батареи (см. фиг.1 (а-5)).

Извлеченную таким образом массу промывают (см. фиг.1 (а-6)). Затем массу разбирают (разделяют) на отдельные компоненты батареи, и разделенные таким образом компоненты восстанавливают (см. фиг.1 (а-7)).

Фиг.2 представляет схематическую последовательность другого примера способа восстановления компонентов батареи закрытого типа в соответствии с настоящим изобретением.

Ниже дается описание другого примера осуществления способа восстановления в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на фиг.2.

В целях эффективного восстановления компонентов батарей закрытого типа использованные батареи закрытого типа (фиг.2 (б-1)) собирают и сначала сортируют в зависимости от формы или типа (см. фиг.2 (б-2)).

Далее, рассортированные таким образом батареи закрытого типа охлаждают для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом, повышая таким образом внешнее сопротивление (см. фиг.2 (б-3)).

После того, как корпус батареи закрытого типа охлажден на предыдущей стадии, его вскрывают в негорючей атмосфере (см. фиг.2 (б-4)).

В том случае, если батарея закрытого типа является литиевой батареей, подходящий реагент взаимодействует с активным литием, находящимся внутри корпуса батареи, понижая реакционную способность лития (см. фиг.2 (б-5)).

Массу, включающую компоненты батареи, находящуюся внутри, успешно извлекают наружу (см.фиг.2 (б-6)).

В случае, когда электролит находится в жидком состоянии, извлеченную таким образом массу (включающую компоненты батареи) промывают подходящим органическим растворителем (см. фиг.2 (б-7)).

Затем промытую таким образом массу разбирают на отдельные компоненты батареи, а разделенные таким образом компоненты батареи восстанавливают (см. фиг.2 (б-8)).

При необходимости остаточная электрическая емкость использованной батареи закрытого типа может быть разряжена после сортировки батареи; в этом случае стадии вскрытия корпуса батареи, разделения батареи на отдельные компоненты и восстановления компонентов могут быть проведены более надежно. В качестве частных примеров выполнения этого может быть упомянут способ, по которому анод и катод батареи электрически присоединяют к конденсатору для проведения разрядки, а также способ, по которому разрядку проводят, присоединяя сопротивление между катодом и анодом батареи. В любом случае разрядку проводят до тех пор, пока электрическая емкость батареи внезапно не уменьшится.

Далее, со ссылками на чертежи, дается описание предыдущего способа удаления раствора электролита или его растворителя как меры для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом в батарее закрытого типа.

Фиг. 3 схематически представляет пример устройства для удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося в батарее закрытого типа, для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом в батарее перед вскрытием батареи, который используется в качестве части устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 схематически представляет другой пример устройства для удаления раствора электролита или его растворителя, находящегося в батарее закрытого типа, для уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом перед вскрытием батареи, который используется в качестве части устройства для восстановления в соответствии с настоящим изобретением.

Каждое из устройств, представленых на фиг.3 и 4, относится к примеру системы, используемой в предыдущих устройствах для восстановления, для удаления раствора электролита или его растворителя через предохранительную вентиляцию или ей подобное с целью уменьшения ионной проводимости между катодом и анодом в батарее закрытого типа перед вскрытием корпуса батареи при восстановлении раствора электролита или его растворителя.

В случае устройства, показанного на фиг.3, устройство соприкасается своими специальными контактными средствами с батареей закрытого типа, имеющей предохранительную вентиляцию, так, что устройство плотно контактирует с внешней стенкой корпуса батареи, включая часть крышки батареи вблизи предохранительной вентиляции, и производит местное понижение давления вблизи предохранительной вентиляции, вызывая разность давлений снаружи и внутри корпуса батареи, вследствие чего раствор электролита или его растворитель удаляется наружу.

В случае устройства, показанного на фиг.3, устройство снабжается специальным сосудом, который может быть вакуумирован. Батарею закрытого типа помещают в сосуд, понижают давление внутри сосуда (где находится батарея закрытого типа), чтобы повысить относительное давление внутри батареи закрытого типа, вследствие чего возникает разность давлений снаружи и внутри корпуса батареи. Поскольку предохранительная вентиляция связывает внутренний объем корпуса батареи с наружной атмосферой, то раствор электролита или его растворитель, находящийся внутри корпуса батареи, удаляется наружу.

Ниже дается описание устройства, показанного на фиг.3, и его работа.

На фиг.3 поз. 100 обозначена батарея закрытого типа, заключенная в корпус 101. Предохранительная вентиляция, присоединенная к батарее закрытого типа, обозначена поз. 102.

Поз. 103 указана экстракционная труба для удаления раствора электролита или растворителя указанного раствора электролита из батареи 100. Экстракционная труба 103 снабжена клапаном-переключателем 108, служащим экстракционным клапаном для электролита или растворителя указанного раствора электролита, а также снабжена трубой для ввода в устройство воздуха, газообразного азота или инертного газа.

Поз. 104 обозначен резервуар для хранения раствора электролита или его растворителя, удаленного из батареи закрытого типа 100 через экстракционную трубу 103.

Поз. 105 обозначено средство для вакуумирования, включающее вакуумный насос или ему подобное, соединенный с резервуаром 104 через выпускную трубу 107, снабженную выпускным клапаном 109. O-образное кольцо для достижения плотного соприкосновения обозначено поз. 106. Поз. 110 указан дренажный клапан, которым снабжен резервуар 104.

В частности, в устройстве, показанном на фиг.3, экстракционная труба 103 имеет первую открытую часть, снабженную O-образным кольцом 106, вторую открытую часть, открывающуюся в резервуар 104, и открытую часть для ввода газа, через которую воздух, газообразный азот или негорючий газ через трубу подачи газа, снабженную обратным клапаном 113, может подаваться внутрь устройства. Первая открытая часть располагается на части внешней стенки корпуса батареи 101; часть внешней стенки включает область вокруг предохранительной вентиляции 102 батареи закрытого типа 100, а указанная область предохранительной вентиляции 102 батареи закрытого типа 100 включает часть крышки батареи 100 (не показана). В частности, указанная первая открытая часть плотно соприкасается или присоединяется к части внешней стенки корпуса батареи 101 через О-образное кольцо 106, как показано на фиг.3. Как описано выше, вторая открытая часть экстракционной трубы 103 открывается в резервуар 104. Этим самым батарея 100 соединяется с внутренним объемом резервуара 104 через экстракционную трубу 103.

В вышеуказанной системе создано пространство, включающее часть вышеописанной внешней стенки корпуса батареи (включая предохранительную вентиляцию 102 батареи 100), внутреннее пространство экстракционной трубы 103 и внутреннее пространство резервуара 104. Здесь батарея 100 располагается таким образом, что ее часть, имеющая предохранительную вентиляцию 102, направлена вниз, как показано на фиг. 3. С помощью средства для вакуумирования 105, присоединенного к резервуару 104 через выпускную трубу 107, снабженную выпускным клапаном 109, давление во внутреннем пространстве системы понижается, создавая вышеуказанное пространство, имеющее внутреннее давление ниже, чем давление в батарее 100. Этим предохранительная вентиляция приводится в действие (иными словами открывается), и раствор электролита или его растворитель, содержащийся в батарее 100, удаляется в резервуар 104. В результате создается ситуация, в которой электролит, находящийся между катодом и анодом (не показаны) в батарее 100, удаляется, а ионная проводимость между этими двумя электродами уменьшается.

В вышеуказанном способе, если это необходимо, можно привести в действие обратные клапан 113 на линии подачи газа для ввода воздуха, газообразного азота или инертного газа в систему.

Предварительно определенное количество раствора электролита или его растворителя, удаленного в резервуар 104, периодически выпускается наружу через дренажный клапан 110 для последующего восстановления. Электролит или его растворитель, рекуперированный таким образом, может использоваться повторно.

Ниже дается описание устройства, показанного на фиг.4, и его работа.

Устройство, показанное на фиг. 4, включает контейнер 111 для батареи, снабженный экстракционной трубой 103, которая проходит в резервуар 104. Контейнер 111 для батареи служит для размещения перерабатываемой батареи закрытого типа 100, имеющей предохранительную вентиляцию 102. Экстракционная труба 103 служит для удаления раствора электролита или растворителя указанного раствора электролита, содержащегося в батарее закрытого типа 100. Экстракционная труба 103 имеет отверстие на одном конце, открытое в контейнер 111 для батареи, и отверстие на втором конце, открытое в резервуар 104. Экстракционная труба 103 снабжена клапаном-переключателем 108, служащим экстракционным клапаном для раствора электролита или его растворителя.

Резервуар 104 служит для хранения раствора электролита или его растворителя, удаленного из батареи 100 через экстракционную трубу 103. Внутреннее пространство резервуара 104 соединено со средством для вакуумирования 105, включающим вакуумный насос или ему подобное, через выпускную трубу 107, снабженную выпускным клапаном 109.

Контейнер для батареи снабжен трубой для подвода газа с обратным клапаном 1