CN107464962A - 一种梯次利用动力电池激活方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梯次利用动力电池激活方法，先通过对退役动力电芯进行初步筛选：将外观异常电芯剔除，保留外观良好的电芯；然后将待激活电芯放电至2.5V或2.0V，在20‑40℃环境以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V或2.0V，循环3周，接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V或2.0V，循环3周,电芯放电10％左右，SOC90％，停止循环，将电芯置于45℃环境下，静置24h。本发明方法在不拆解电芯的情况下，通过不同充放电流程加45℃静置进行激活，这种方法能有效解决由于极化、部分活性锂沉积引起的电芯容量低，内阻大等问题，提高动力电池梯次利用率。

Description

一种梯次利用动力电池激活方法
技术领域
本发明属于一种退役动力电池不拆解再激活的实施方法，具体地说一种梯次利用动力电池激活方法。
背景技术
伴随着新能源汽车的快速推广，市场保有量不断增长，越来越多的新能源汽车后市场问题日益凸显，其中最为紧迫的将是新能源汽车动力电池的回收问题，做好动力电池的回收不仅关系到新能源汽车真正绿色环保的发展下去，同时更是锂、钴等金属资源循环再利用的关键。根据相关统计，2016年全球新能源汽车销量达到92.1万辆，同比增长55.2％。其中，中国乃是全球新能源汽车最大的市场，不过2016年国内市场进入了“理性增长年”，全年产销分别为51.7万辆和50.7万辆，同比增长51.7％和53.0％，全国新能源汽车保有量已达到100万辆。具体到动力电池回收环节，截止2016年底，全球需要梯次利用及回收的动力电池总量为1.43GWh。随着新能源汽车快速发展，对动力电池的需求增长迅速，待梯次利用及回收的动力电池总量也将迅猛增长。
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。在电动汽车动力电池进入大量回收阶段后，可以考虑将动力电池分梯度来利用。第一步，经过检测和处理后，在动力电池外观完好、没有破损、各功能元件有效的情况下，可进行梯次利用在通信、储能等领域，也可以用在公园景区的短距离电动场地车、游览车、高尔夫球车上，作为这些低速电动车的动力源。从储能设备或低速电动车上二次淘汰下来的电池，再进行回收、拆解、再生。
现有技术存在的问题：目前技术条件下，通过初步检测，筛选，再分档利用虽能实现梯次利用动力电池；但外观完好、没有破损的容量保有量为60％-80％动力电芯很多一部分是由于电芯内部极化增大与部分锂离子沉积导致容量过低、内阻增大、循环寿命减少，若仅根据容量、内阻分档利用，将大大降低动力电池的利用价值，并且将降低动力电池的梯次利用的寿命。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种梯次利用动力电池激活方法，
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种梯次利用动力电池激活方法，包括以下步骤：
S1：初步筛选：将退役软包动力电芯进行初步筛选，剔除外观异常的软包动力电芯，对外观合格的软包动力电芯进行循环测试，将容量保有量高，电阻正常的软包动力电芯直接进行再利用；将容量较低、内阻较大的软包动力电芯挑出待用；
S2：电芯激活：将挑出待用的容量较低、内阻较大的软包动力电芯置于20-40℃的环境中，利用循环测试柜对电芯进行小电流充放电；先以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V或2.0V，循环3周；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V或2.0V，循环3周；
S3：高温存储：电芯放电10％，SOC90％时，停止步骤S2，然后将电芯置于45℃环境下，静置24h，便将电芯激活。
本发明中，S1中所述容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为60％-80％。
本发明中，S1中所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为三元、磷酸铁锂中的一种。
本发明中，S2中，若电芯为三元电芯，以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V。
本发明中，S2中，若电芯为磷酸铁锂电芯，以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.0V；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.0V。
本发明中，S1中所述容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为60％-80％。
本发明中，S1中所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为三元、磷酸铁锂中的一种。
技术原理：由于电池在充放电循环过程中会发各种正反应与各类副反应，导致电池内部极化增大、部分活性锂沉积，最终导致电芯内阻增大、容量降低、循环寿命降低，对退役动力电池进行放电，小电流循环激活加45℃高温存储，小电流循环能有效激活部分沉积活性锂，45℃高温存储则能有效减少极化，因此有效解决极化增大、锂离子沉积导致的电芯容量降低、内阻增大、循环寿命降低等问题。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明针对电池在充放电循环过程中极化增大、部分活性锂沉积的问题，通过对退役动力电池进行小电流循环加高温存储激活，使退役电池容量提升。本发明一方面可激活部分沉积活性锂，从而提升容量、增加循环寿命，另一方面可有效减少极化，降低内阻、增加循环 寿命；本发明具有提升容量、降低内阻、改善循环等特点，且实施过程简单可控。本发明方法能有效缓解由极化增大、部分活下锂沉积导致电芯容量降低、内阻增大、循环寿命降低等问题。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
将退役软包动力电芯进行初步筛选，剔除外观异常的软包动力电芯，对外观合格的软包动力电芯进行循环测试，将容量保有量高，电阻正常的软包动力电芯直接进行再利用；将容量较低、内阻较大的软包动力电芯挑出待用；容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为60％，所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为三元电芯；将挑出待用的容量较低、内阻较大的软包动力电芯置于30℃的环境中，利用循环测试柜对电芯进行小电流充放电；先以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V，循环3周；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V，循环3周；0.05C充电和0.1C充电的放电截止电压均为2.5V，电芯放电10％，SOC90％时，停止循环，然后将电芯置于45℃环境下，静置24h，便将电芯激活。
实施例2
将退役软包动力电芯进行初步筛选，剔除外观异常的软包动力电芯，对外观合格的软包动力电芯进行循环测试，将容量保有量高，电阻正常的软包动力电芯直接进行再利用；将容量较低、内阻较大的软包动力电芯挑出待用；容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为60％-80％，所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为磷酸铁锂电芯，将挑出待用的容量较低、内阻较大的软包动力电芯置于25℃的环境中，利用循环测试柜对电 芯进行小电流充放电；先以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.0V，循环3周；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.0V，循环3周；0.05C充电和0.1C充电的放电截止电压均为2.0V，电芯放电10％，SOC90％时，停止循环，然后将电芯置于45℃环境下，静置24h，便将电芯激活。
实施例3
将退役软包动力电芯进行初步筛选，剔除外观异常的软包动力电芯，对外观合格的软包动力电芯进行循环测试，将容量保有量高，电阻正常的软包动力电芯直接进行再利用；将容量较低、内阻较大的软包动力电芯挑出待用；容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为70％，所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为三元电芯，将挑出待用的容量较低、内阻较大的软包动力电芯置于35℃的环境中，利用循环测试柜对电芯进行小电流充放电；先以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V，循环3周；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V，循环3周；0.05C充电和0.1C充电的放电截止电压均为2.5V，电芯放电10％，SOC90％时，停止循环，然后将电芯置于45℃环境下，静置24h，便将电芯激活。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (5)

1.一种梯次利用动力电池激活方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：初步筛选：将退役软包动力电芯进行初步筛选，剔除外观异常的软包动力电芯，对外观合格的软包动力电芯进行循环测试，将容量保有量高，电阻正常的软包动力电芯直接进行再利用；将容量较低、内阻较大的软包动力电芯挑出待用；
S2：电芯激活：将挑出待用的容量较低、内阻较大的软包动力电芯置于20-40℃的环境中，利用循环测试柜对电芯进行小电流充放电；先以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V或2.0V，循环3周；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V或2.0V，循环3周；
S3：高温存储：电芯放电10％，SOC90％时，停止步骤S2，然后将电芯置于45℃环境下，静置24h，便将电芯激活。
2.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池激活方法，其特征在于，S1中所述容量较低、内阻较大的软包动力电芯的容量为60％-80％。
3.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池激活方法，其特征在于，S1中所述退役软包动力电芯对尺寸无要求，所述退役软包动力电芯为三元、磷酸铁锂、钛酸锂中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池激活方法，其特征在于，S2中，若电芯为三元电芯，以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.5V；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.5V。
5.根据权利要求1所述的一种梯次利用动力电池激活方法，其特征在于，S2中，若电芯为磷酸铁锂电芯，以0.05C充电，对应放电为0.05C至2.0V；接着0.1C充电，对应放电为0.1C至2.0V。
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