CN103337671A - 一种废旧动力电池梯次利用筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种废旧动力电池梯次利用筛选方法，所述方法步骤为：（1）对废旧动力电池组进行充电，使其荷电状态SOC为15%~80%；（2）检测每一只单体电池的开路电压及内阻；（3）将上述废旧动力电池单体并联，直至其开路电压基本相同，与并联前单体电池的开路电压对比，并记录电压升降情况；然后将废旧单体电池及标准单体电池在温度为30?C~55?C条件下搁置3~7天或者室温下搁置10~30天，检测其开路电压及内阻；（4）对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态，对废旧动力电池单体进行分级，同一级的电池组与储能电网配合使用。本发明方法简单，提高了动力电池的利用率，降低了储能电池使用成本；可实现废旧动力电池大规模筛选分级、梯次利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废旧动力电池梯次利用筛选方法，属蓄电池技术及储能技术领域。
背景技术
梯次利用是指某一个已经使用过的产品已经达到原生设计寿命，再通过其他方法使其功能全部或部分恢复的继续使用过程，且该过程属于基本同级或降级应用的方式。
从全球经济发展趋势来看，城市化、安全、能源和环保政策成为重要发展方向，其影响着汽车行业的发展，为了应对能源危机、减缓全球气候变暖，许多国家开始重视节能、减排和发展低碳经济。电动汽车因采用电力进行驱动，可以降低二氧化碳的排放量甚至实现零排放，所以得到各国的重视而迅速发展。电动汽车对动力电池的性能要求（包括高容量、高能量密度、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、对环境无污染等）也越来越高，当动力电池经过一段时间使用后，整个电池体系会发生一定的变化，如外观，有破损或有气胀等；如内部，正负极材料的粉化、电解液的贫化，以及SEI膜的退化等，为了确保电动汽车的动力性能、续驶里程及行驶过程中的安全性能，就必须对其进行更换。从电动汽车上淘汰的电池大部分具有70%以上的额定容量，将这些电池应用于储能电站具有非常高的经济价值和社会价值。但这些电池的健康状态参差不齐，必须进行严格筛选、梯次利用才能保障其性能发挥。但是，通常对电池筛选时，采用锂离子电池专用容量检测柜对电池进行充放电，综合考察每只电池的电压、内阻、容量、电压降等因素，设备价格高、维护费用较高，筛选步骤烦琐、人工成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决上述存在的问题，公开一种废旧动力电池梯次利用筛选方法。对废旧动力电池进行快速筛选，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收金属及石墨等，实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本。
本发明的技术方案是，
本发明废旧动力电池梯次利用筛选方法的步骤为：
（1）对废旧动力电池组进行充电，使其荷电状态SOC为15%~80%。然后拆开电池组，对动力电池组及单体电池外观进行检查，并记录。
（2）检测每一只单体电池的开路电压及内阻并记录，且与标准单体电池的开路电压、内阻对比；由测试的电压、内阻根据标准单体电池充放电曲线，评估废旧动力电池组单体电池容量。
（3）将上述废旧动力电池单体并联，直至其开路电压基本相同，与并联前单体电池的开路电压对比，并记录电压升降情况。然后将废旧单体电池及标准单体电池在温度为30˚C~55˚C条件下搁置3~7天或者室温下搁置10~30天，检测其开路电压及内阻，并记录。标准单体电池做放电循环测试，以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻等情况作为参考，根据废旧动力电池单体开路电压及内阻大小，评估废旧动力电池单体健康状态。
（4）根据以上记录情况，对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估等，对废旧动力电池单体进行分级，同一级的电池成组与储能电网配合使用。若有的电池已经不能进行充放电，可以对其报废处理，采用溶剂萃取法、电沉积法、络合离子交换法等进行回收金属及石墨等。
所述的标准单体电池指与废旧动力电池组的单体电池相同，包括内在的正负极材料、电解液、隔膜等原材料配比、成分及制作工艺，在充放电设备上做循环性能测试，使其容量下降到额定容量的百分数与废旧动力电池组的容量下降到额定容量的百分数相同。且使其荷电状态与废旧动力电池组相同。
本发明的有益效果是，本发明提供一种废旧动力电池梯次利用快速筛选方法，利用动力电池本身属性（电压、内阻、电压降），与标准单体电池对比，进行分级，同一级的电池可以成组，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收金属及石墨等。实现废旧动力电池回收速度大幅提升，筛选方法简单、快捷；减少大量使用锂离子电池专用容量检测柜，降低设备成本，且方法、步骤简单，降低人工成本；实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本；可实现废旧动力电池大规模筛选分级、梯次利用，节约清洁能源，造福人类。
附图说明
图1为本发明废旧动力电池单体并联图。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种废旧动力电池梯次利用快速筛选方法，包括以下步骤：
1.
废旧动力电池组进行充电，使其荷电状态SOC为80%。然后拆开电池组，在良好的光线下，对动力电池组及单体电池外观进行检查，并记录。
2.
检测每一只单体电池的开路电压及内阻并记录，且与标准单体电池开路电压、内阻对比，由测试的电压、内阻根据标准单体电池充放电曲线，评估废旧动力电池组单体电池容量。
3.
将上述废旧动力电池单体并联，直至其开路电压基本相同，与并联前单体电池的开路电压对比，并记录电压升降情况。然后将废旧单体电池及标准单体电池在温度为45˚C条件下搁置4天，检测其开路电压及内阻，并记录。标准单体电池做放电循环测试，以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻等情况作为参考，根据废旧动力电池单体开路电压及内阻大小，评估废旧动力电池单体健康状态。
4.
根据以上记录情况，对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估等，对废旧动力电池单体进行分级，同一级的电池成组与储能电网配合使用。若有的电池已经不能进行充放电，可以对其报废处理，采用溶剂萃取法进行回收金属及石墨等。
实施例2
本实施例一种废旧动力电池梯次利用快速筛选方法，包括以下步骤：
1.
对废旧动力电池组进行充电，使其荷电状态SOC为20%。然后拆开电池组，在良好的光线下，对动力电池组及单体电池外观进行检查，并记录。
2.
检测每一只单体电池的开路电压及内阻并记录，且与标准单体电池开路电压、内阻对比，由测试的电压、内阻根据标准单体电池充放电曲线，评估废旧动力电池组单体电池容量。
3.
将上述废旧动力电池单体并联，直至其开路电压基本相同，与并联前单体电池的开路电压对比，并记录电压升降情况。然后将废旧单体电池及标准单体电池在室温下搁置28天，检测其开路电压及内阻，并记录。标准单体电池做放电循环测试，以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻等情况作为参考，根据废旧动力电池单体开路电压及内阻大小，评估废旧动力电池单体健康状态。
4.
根据以上记录情况，对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估等，对废旧动力电池单体进行分级，同一级的电池成组与储能电网配合使用。若有的电池已经不能进行充放电，可以对其报废处理，采用络合离子交换法进行回收金属及石墨等。
Claims (2)
1.一种废旧动力电池梯次利用筛选方法，其特征在于，所述方法的步骤为：
（1）对废旧动力电池组进行充电，使其荷电状态SOC为15%~80%；然后拆开电池组，对动力电池组及单体电池外观进行检查，并记录；
（2）检测每一只单体电池的开路电压及内阻并记录，与标准单体电池的开路电压、内阻对比；由测试的电压、内阻根据标准单体电池充放电曲线，评估废旧动力电池组单体电池容量；
（3）将上述废旧动力电池单体并联，直至其开路电压基本相同，与并联前单体电池的开路电压对比，并记录电压升降情况；然后将废旧单体电池及标准单体电池在温度为30˚C~55˚C条件下搁置3~7天或者室温下搁置10~30天，检测其开路电压及内阻，并记录；标准单体电池做放电循环测试，以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考，根据废旧动力电池单体开路电压及内阻大小，评估废旧动力电池单体健康状态；
（4）根据以上记录情况，对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估，对废旧动力电池单体进行分级，同一级的电池成组与储能电网配合使用。
2.根据权利要求1所述的一种废旧动力电池梯次利用筛选方法，其特征在于，所述标准单体电池指与废旧动力电池组的单体电池相同，包括内在的正负极材料、电解液、隔膜的原材料配比、成分及制作工艺，在充放电设备上做循环性能测试，使其容量下降到额定容量的百分数与废旧动力电池组的容量下降到额定容量的百分数相同；且使其荷电状态与废旧动力电池组相同。
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