CN107645022A - 一种退役电池的分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种退役电池的分选方法，属于电池退役处理技术领域。本发明首先将退役电池包拆解为电池模块，对电池模块的状态进行评估；然后分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块，将不符合第一设定标准的电池模块再次拆解为单体电池；最后对单体电池的状态进行评估，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。本发明通过分层次分级别的梯次利用，提高了退役电池的使用率，使动力电池的价值得到充分发挥，也可降低各梯级利用应用领域的电池分摊成本，起到节能降耗的目的，促进新能源产业的良性循环。
Description
技术领域
本发明涉及一种退役电池的分选方法，属于电池退役处理技术领域。
背景技术
在国家的大力支持下，我国新能源汽车产业发展迅速，特别是2014年开始市场呈爆发式增长。据中国汽车工业协会数据统计，2016年中国新能源汽车销量达50.7万辆，市场累计量达到100万辆。2015年我国新能源汽车的产量为34.05万辆，占全球50多万辆产量的60％以上；锂电池报废量累计约2万～4万吨，市场容量巨大。据预测，到2020年前后，我国动力电池累计报废量预计将达到20万吨的规模。电动汽车退役电池仍具有约70％以上的残余容量，经分选、评估及维护后，具有二次使用的条件，仍可继续应用于路灯、通信、储能等领域。这种阶梯式利用，可让电池在全寿命周期内价值得到最大限度的发挥，在大幅度降低储能产品成本的同时，也分担了电动汽车使用阶段的成本。在为公司增加新的收益点的同时，也增加了公司的产品竞争力。
目前行业内对电动汽车退役电池的处理，由于行业政策法规体系不完善、行业发展不规范、市场不成熟以及回收成本高的问题。由于现有市场上电池在尺寸、结构等方面没有统一的标准，造成电池拆解较为复杂，效率低下，回收处理工艺成本高。同时由于报废电池的再利用必须经过品质检测和状态评估，而前期电池一致性差，缺乏完整的数据记录，设备和人工成本较高，电池的一致性和可靠性也无法保障，电池回收的经济性和安全性较低。目前退役电池处理的方式主要有：1)直接将整个电池包用于微网储能系统，整个电池包直接使用二次使用成本较低，但会存在有部分电池衰减较为严重，导致整个电池包的使用寿命很短；2)拆解为单体电池，进行二次成组使用，拆解为单体进行二次成组使用能够实现对每支单体电池的状态评估，二次使用时可靠性高，但会存在成本高的问题。
例如公布号为CN103138019A专利申请文件公开了一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法，该方法是将废弃的动力电池组拆解为单体电池，对各单体电池进行筛选，筛选出合格的单体电池，并对筛选出的单体电池进行重新装配，得到新的动力电池组，该方法虽然能够实现动力电池梯次利用，但是将电池包拆解为单体电池，对每个单体电池均进行状态评估，会导致成本增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种退役电池的分选方法，以解决目前退役电池分选过程出现的电池衰减严重、成本高的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种退役电池的分选方法，该分选方法包括以下步骤：
1)将退役电池包拆解为电池模块，对电池模块的状态进行评估；
2)分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块，将不符合第一设定标准的电池模块再次拆解为单体电池；
3)对单体电池的状态进行评估，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。
进一步地，所述步骤1)中评估电池模块状态包括电池串的外观、交流内阻、直流内阻、自放电率、电池模块容量。
进一步地，所述步骤2)中的第一设定标准为：电池模块容量≥电池模块初始标称容量的60％，自放电率≤5％，交流内阻≤电池模块初始交流内阻的2倍，且直流内阻≤电池模块初始直流内阻的2倍。
进一步地，所述步骤3)对单体电池的状态的评估包括对单体电池外观、交流内阻、直流内阻、自放电率和单体电池容量的评估。
进一步地，所述步骤3)中的第二设定标准为：单体电池容量≥单体电池初始标称容量的70％，自放电率≤5％，交流内阻≤单体电池初始交流内阻的2倍，且直流内阻≤单体电池初始直流内阻的2倍。
进一步地，在将退役电池包拆解前，还需对退役电池包按照电池的类型、体系进行分类。
进一步地，在将退役电池包拆解前，还需对退役电池包进行预处理包括对电池包绝缘检测、接口防护和外部线缆拆卸处理。
进一步地，所述步骤1)中电池模块的拆解采用机械方式，对于螺栓连接方式的电池模块采用扳手手动拆解，对于焊接方式的电池模块采用数控机床的方式拆解。
本发明的有益效果是:本发明首先将退役电池包拆解为电池模块，对电池模块的状态进行评估；然后分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块，将不符合第一设定标准的电池模块再次拆解为单体电池；最后对单体电池的状态进行评估，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。本发明通过分层次分级别的梯次利用，提高了退役电池的使用率，使动力电池的价值得到充分发挥，也可降低各梯级利用应用领域的电池分摊成本，起到节能降耗的目的，促进新能源产业的良性循环。
附图说明
图1是本发明退役电池分选方法的流程图；
图2是退役电池分选前的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
本发明的退役电池分选方法首先将退役电池包拆解为电池模块，对电池模块的状态进行评估；然后分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块，将不符合第一设定标准的电池模块再次拆解为单体电池；最后对单体电池的状态进行评估，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。该方法的分选原理如图1所示，下面以电动汽车上退役的动力电池为例对本发明分选方法的具体实施过程进行详细说明。
1.对退役的动力电池进行分类和预处理。
目前电动汽车上使用的动力电池类型比较多，例如锂电池、铅酸电池、燃料电池等，各类型电池的原理也不同，因此在对退役的动力电池进行拆解前，需对退役的动力电池进按照电池的类型、体系进行分类并做台账记录。退役电池的预处理包括对电池包拆包装、除尘、信息登记及拆解预处理，其中拆解预处理包括对电池包的绝缘检测、接口防护检测和外部线缆拆卸等。整个处理流程如图2所示。
2.对处理后的电池包进行拆解。
电池包PACK的拆解采用机械方式，对于以单体电池直接成组的电池包直接拆解为单体电池CELL，以单体电池成组为电池模块再成组为电池包的先拆解为电池模块MODULE。电池模块的拆解也采用机械方式，对于螺栓连接方式的电池模块采用扳手手动拆解，对于焊接方式的电池模块采用数控机床拆解。
3.电池模块的状态进行评估，分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块。
本发明对于电池模块状态的评估是从电池串的外观、交流内阻、直流内阻、自放电率和放电容量五个方面进行的，根据对电池模块评估的五个方面，本发明中的第一设定标准为电池串外观合格，且电池模块容量≥电池模块初始标称容量的60％，自放电率≤5％，交流内阻≤电池模块初始交流内阻的2倍，直流内阻内阻≤电池模块初始直流内阻的2倍。选择符合上述标准的电池模块，并将选出的电池模块进行梯次利用，一般可用于通信基站、储能、低速车等领域的备用电池。其中60％为参考的典型值，可根据实际应用需求确定。
4.对不符合第一设定标准的电池模块拆解为单体电池，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。
对模块容量<60％初始标称容量的电池模块、交/直流内阻、自放电率或者外观不合格的电池模块拆解为单体电池，根据单体电池的外观、交流内阻、直流内阻、自放电率、放电容量对单体电池状态进行评估，判断其状态是否符合第二设定标准，第二设定标准为：外观合格，且单体电池容量≥单体电池初始标称容量的70％，自放电率≤5％，交流内阻≤单体电池初始交流内阻的2倍，直流内阻≤单体电池初始直流内阻的2倍。选择符合上述标准的单体电池，并将选出的单体电池进行梯次利用，例如，可作为太阳能路灯等领域的备用电池。其中70％为参考的典型值，可根据实际应用需求确定。对于单体电池容量<70％初始标称容量的电池和交/直流内阻、自放电率、外观不合格的电池，做报废回收拆解处理。
可见本发明通过这种分层次分级别的梯次利用，可提高退役电池的使用率，使动力电池的价值得到充分发挥，从而使锂资源得到充分利用，也可降低各梯级利用应用领域的电池分摊成本，起到节能降耗的目的，促进新能源产业的良性循环。
Claims (8)
1.一种退役电池的分选方法，其特征在于，该分选方法包括以下步骤：
1)将退役电池包拆解为电池模块，对电池模块的状态进行评估；
2)分选出电池模块状态符合第一设定标准的电池模块，将不符合第一设定标准的电池模块再次拆解为单体电池；
3)对单体电池的状态进行评估，判断单体电池的状态是否符合第二设定标准，分选出符合第二设定标准的单体电池，将不符合第二设定标准的单体进行回收处理。
2.根据权利要求1所述的退役电池的分选方法，其特征在于，所述步骤1)中评估电池模块状态包括电池串的外观、交流内阻、直流内阻、自放电率、电池模块容量。
3.根据权利要求2所述的退役电池的分选方法，其特征在于，所述步骤2)中的第一设定标准为：电池模块容量≥电池模块初始标称容量的60％，自放电率≤5％，交流内阻≤电池模块初始交流内阻的2倍，直流内阻≤电池模块初始直流内阻的2倍。
4.根据权利要求1所述的退役电池的分选方法，其特征在于，所述步骤3)对单体电池的状态的评估包括对单体电池外观、交流内阻、直流内阻、自放电率和单体电池容量的评估。
5.根据权利要求4所述的退役电池的分选方法，其特征在于，所述步骤3)中的第二设定标准为：单体电池容量≥单体电池初始标称容量的70％，自放电率≤5％，交流内阻≤单体电池初始交流内阻的2倍，直流内阻≤单体电池初始直流内阻的2倍。
6.根据权利要求1所述的退役电池的分选方法，其特征在于，在将退役电池包拆解前，还需对退役电池包按照电池的类型、体系进行分类。
7.根据权利要求1所述的退役电池的分选方法，其特征在于，在将退役电池包拆解前，还需对退役电池包进行预处理包括对电池包绝缘检测、接口防护和外部线缆拆卸处理。
8.根据权利要求1所述的退役电池的分选方法，其特征在于，所述步骤1)中电池模块的拆解采用机械方式，对于螺栓连接方式的电池模块采用扳手手动拆解，对于焊接方式的电池模块采用数控机床的方式拆解。
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