CN110611135B - 电池再利用方法 - Google Patents

电池再利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110611135B
CN110611135B CN201910782315.9A CN201910782315A CN110611135B CN 110611135 B CN110611135 B CN 110611135B CN 201910782315 A CN201910782315 A CN 201910782315A CN 110611135 B CN110611135 B CN 110611135B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
energy storage
classification
lithium ion
batteries
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910782315.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110611135A (zh
Inventor
彭鹏
陈满
李勇琦
胡振恺
陈元璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Beijing Hyperstrong Technology Co Ltd
Original Assignee
Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Beijing Hyperstrong Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd, Beijing Hyperstrong Technology Co Ltd filed Critical Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Priority to CN201910782315.9A priority Critical patent/CN110611135B/zh
Publication of CN110611135A publication Critical patent/CN110611135A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110611135B publication Critical patent/CN110611135B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/344—Sorting according to other particular properties according to electric or electromagnetic properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4221—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

本发明提供一种电池再利用方法，涉及电池回收领域。本发明提供的电池再利用方法根据锂离子电池储能系统的历史运行数据，获取锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度，并依据荷电状态和电池健康度对各个锂离子电池单体进行梯次重组利用。由于锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度可以从锂离子电池储能系统的运行数据中直接获取，因此无需对锂离子电池单体逐个进行测量，有利于简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。

Description

电池再利用方法
技术领域
本发明涉及电池回收领域，尤其涉及一种电池再利用方法。
背景技术
锂离子电池储能系统通过收集、储存暂时不需要的余富电能，在用电高峰时段及紧急用电、电能紧缺情况下提取其存储的电能以供用户使用，广泛地应用于不间断电源、备用电源等设备及削峰填谷、调频等场景。2000年至2018年底，中国电化学储能的累计投运规模为1.01GW，仅2018年一年国内新增电化学储能的投运规模为0.6GW，其中大量的电化学储能系统为锂离子电池储能系统。
锂离子电池储能系统包括一个或多个锂离子电池组，每个电池组包括多个锂离子电池单体。经长期使用后，锂离子电池储能系统由于电池老化，锂离子电池单体会发生不同程度的容量衰减，导致锂离子电池单体间的一致性降低，继而造成锂离子电池储能系统整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。因此，需要对老化的锂离子电池储能系统中的锂离子电池单体进行筛选和优化分组，提高分组后每组锂离子电池单体间的一致性，以备后续的回收再利用，即梯次利用锂离子电池。
现有锂离子电池的梯次利用方法往往需要根据锂离子电池单体的内阻对锂离子电池单体进行筛选和优化分组。测量锂离子电池单体的内阻需要涉及多部精密仪器，步骤繁多，耗时长；而通过理论计算获取锂离子电池单体的内阻又往往不准确。因此，现有锂离子电池的梯次利用方法急需改进。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电池再利用方法，以克服现有技术的一些不足。
本发明提供了一种电池再利用方法，包括以下步骤，S1：对电池储能系统中的各个电池单体，根据类型或者型号进行第一次分类；S2：根据所述电池储能系统的历史运行数据，获取所述电池单体的荷电状态(State of Charge,SOC)和电池健康度(State ofHealthy,SOH)；S3：使用所述荷电状态对各个所述电池单体进行第二次分类；S4：使用所述电池健康度对各个所述电池单体进行第三次分类；S5：拆解所述电池储能系统获取所述电池单体；S6：将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的所述电池单体进行重组，形成新电池组，以备再利用；其中，所述电池储能系统为电池容量衰减的锂离子电池储能系统，所述电池单体为锂离子电池单体。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述类型包括外包装类型、实用性能类型和材料体系类型。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述外包装类型包括软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述实用性能类型包括功率型电池、容量型电池和混合型电池。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述材料体系类型包括磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述第二次分类中根据所述荷电状态的不同，从所述荷电状态0％至100％，以每5个百分点为一档，将各个所述电池单体进行分类。
如上所述的电池再利用方法，可选地，所述第三次分类中根据所述电池健康度的不同，从所述电池健康度60％至100％，以每3个百分点为一档，将各个所述电池单体进行分类。
如上所述的电池再利用方法，可选地，在步骤S4中，淘汰所述电池健康度低于60％的所述电池单体。
如上所述的电池再利用方法，可选地，在步骤S5中，淘汰有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的所述电池单体。
如上所述的电池再利用方法，可选地，再利用前，对所述新电池组进行检测，获取所述新电池组中所述电池单体的所述荷电状态和所述电池健康度。
本发明的电池再利用方法根据锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度对锂离子电池单体进行筛选和优化分组。由于锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度可以从锂离子电池储能系统的运行数据中直接获取，因此无需对锂离子电池单体逐个进行测量，有利于简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
附图说明
图1为本发明一实施方式提供的电池再利用方法流程图；
图2为本发明一实施例提供的各个电池单体的荷电状态数据；
图3为本发明一实施例提供的各个电池单体的电池健康度数据；
图4为本发明一实施例提供的各个电池单体的第二次分类的分类结果；
图5为本发明一实施例提供的各个电池单体的第三次分类的分类结果；
图6为本发明一实施例提供的各个电池单体的重组结果。
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中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
锂离子电池储能系统通过收集、储存暂时不需要的余富电能，在用电高峰时段及紧急用电、电能紧缺情况下提取其存储的电能以供用户使用，广泛地应用于不间断电源、备用电源等设备及削峰填谷、调频等场景。其中，削峰填谷指的是锂离子电池储能系统在每天电价低谷期充电，在每天电价高峰期放电，从而赚取差价；调频指的是电网根据自身负载情况发出指令，要求储能系统以一定的功率充放电，锂离子电池储能系统需要在指令时间内响应该电网指令，完成该指令就可获得收益。
2000年至2018年底，中国电化学储能的累计投运规模为1.01GW，仅2018年一年国内新增电化学储能的投运规模为0.6GW，其中大量的电化学储能系统为锂离子电池储能系统。
锂离子电池储能系统包括一个或多个锂离子电池组，每个电池组包括多个锂离子电池单体。经长期使用后，锂离子电池储能系统由于电池老化，锂离子电池单体会发生不同程度的容量衰减，导致锂离子电池单体间的一致性降低。由于木桶效应，造成锂离子电池储能系统整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。因此，需要对老化的锂离子电池储能系统中的锂离子电池单体进行筛选和优化分组，提高分组后每组锂离子电池单体间的一致性，以备后续的回收再利用，即梯次利用锂离子电池。
现有锂离子电池的梯次利用方法往往需要根据锂离子电池单体的内阻对锂离子电池单体进行筛选和优化分组。测量锂离子电池单体的内阻需要涉及多部精密仪器，步骤繁多，耗时长；而通过理论计算获取锂离子电池单体的内阻又往往不准确。因此，现有锂离子电池的梯次利用方法急需改进。
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种电池再利用方法，本发明的电池再利用方法无需对锂离子电池单体逐个进行测量，有利于简化现有的电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本发明的内容。
如图1所示，本实施方式提供了一种电池再利用方法，包括以下步骤，S1：对电池储能系统中的各个电池单体，根据类型或者型号进行第一次分类；S2：根据电池储能系统的历史运行数据，获取电池单体的荷电状态(State of Charge,SOC)和电池健康度(State ofHealthy,SOH)；S3：使用荷电状态对各个电池单体进行第二次分类；S4：使用电池健康度对各个电池单体进行第三次分类；S5：拆解电池储能系统获取电池单体；S6：将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的电池单体进行重组，形成新电池组，以备再利用；其中，电池储能系统为电池容量衰减的锂离子电池储能系统，电池单体为锂离子电池单体。
步骤S1对电池储能系统中的各个电池单体，根据类型或者型号进行第一次分类。第一次分类可以根据电池单体的型号，目的在于确保重组后形成的新电池组中电池单体的主要性能参数能够保持一致，可以避免木桶效应的发生。电池单体的主要性能参数包括额定容量、额定电压、充放电速率、阻抗、寿命和自放电率。具体地，电池单体的型号可以从说明书或标签中获取。
由于部分电池单体尽管型号不尽相同，但实际上是同一类型的产品，即其主要性能参数均相同，这样的电池单体在第一次分类中也可以被分在同一类别，这是由于电池单体间的微弱差别不会影响重组后形成的新电池组中电池单体间的一致性。
步骤S2根据电池储能系统的历史运行数据，获取电池单体的荷电状态(State ofCharge,SOC)和电池健康度(State of Healthy,SOH)。其中，荷电状态指的是剩余电量，即电池单体的剩余容量与其完全充电状态下容量的比值。当SOC为零时表示电池放电完全，当SOC为1时表示电池充满。电池健康度，又称作性能状态。指的是电池单体的性能参数与标称参数的比值。新出厂的电池SOH为1，完全报废的电池SOH为零。
本实施方式中，电池单体的荷电状态和电池健康度均由电池储能系统的历史运行数据直接提供，无需对电池单体进行逐个测量和计算，有利于简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
具体地，各个电池单体串联，电池储能系统的主控系统采集电流，电池储能系统的从控系统采集各个电池单体的电压。电池储能系统内还设有多个温度传感器。电池储能系统根据温度、电流和电压自动计算各个电池单体的荷电状态。接着，电池储能系统根据各个电池单体的荷电状态、初始容量、累计充放电量、温度、电压、电流自动计算出各个电池单体的电池健康度。工作人员在需要各个电池单体的荷电状态和电池健康度时，只需要直接从电池储能系统中提取即可。
步骤S3使用荷电状态对各个电池单体进行第二次分类。第二次分类的目的在于找出荷电状态类似的电池单体，并将荷电状态类似的电池单体分在同一类别，这样可以确保第二次分类后在同一类别的电池单体荷电状态基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。
步骤S4使用电池健康度对各个电池单体进行第三次分类。第三次分类的目的在于找出电池健康度类似的电池单体，并将电池健康度类似的电池单体分在同一类别，这样可以确保第三次分类后在同一类别的电池单体电池健康度基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电速率的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。
步骤S5拆解电池储能系统获取电池单体。具体地，可以对获取的电池单体进行标记，标记内容可以是第一次分类产生的第一次分类类别、第二次分类产生的第二次分类类别和第三次分类产生的第三次分类类别；标记内容也可以是电池单体的原始位置，即电池单体所属的电池储能系统、电池组和电池单体在电池组中的序号。标记的目的在于将电池单体与分类结果相对应，以备后续重组利用。
步骤S6将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的电池单体进行重组，形成新电池组，以备再利用。重组后形成的新电池组，组内电池单体的主要性能参数、荷电状态、电池健康度高度一致，确保各个电池单体充放电速率及充放电电量的一致性，可以避免木桶效应的发生，有利于发挥最大经济效益。
本实施方式由于采用了一种电池再利用方法，包括以下步骤，S1：对电池储能系统中的各个电池单体，根据类型或者型号进行第一次分类；S2：根据电池储能系统的历史运行数据，获取电池单体的荷电状态(State of Charge,SOC)和电池健康度(State ofHealthy,SOH)；S3：使用荷电状态对各个电池单体进行第二次分类；S4：使用电池健康度对各个电池单体进行第三次分类；S5：拆解电池储能系统获取电池单体；S6：将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的电池单体进行重组，形成新电池组，以备再利用；其中，电池储能系统为电池容量衰减的锂离子电池储能系统，电池单体为锂离子电池单体的技术手段，该电池再利用方法根据锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度对锂离子电池单体进行筛选和优化分组；由于锂离子电池单体的荷电状态和电池健康度可以从锂离子电池储能系统的运行数据中直接获取，因此无需对锂离子电池单体逐个进行测量，有利于简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
可选地，本实施方式的类型包括外包装类型、实用性能类型和材料体系类型。
外包装类型、实用性能类型和材料体系类型决定了电池单体的主要性能参数，例如额定容量、额定电压、充放电速率、阻抗、寿命和自放电率，是否高度一致。
当电池单体的外包装类型、实用性能类型和材料体系类型一致时，即可判定电池单体实际属于同一类型产品，即电池单体的主要性能参数应该大体相同，由于电池单体间的微弱差别不会影响重组后形成的新电池组中电池单体间的一致性，所以外包装类型、实用性能类型和材料体系类型一致的电池单体在第一次分类中可以被分在同一类别。第一次分类，有利于确保重组后形成的新电池组中电池单体间主要性能参数的一致性，从而有利于避免木桶效应的发生，继而有利于提高重组后新电池组的整体吞吐量，发挥最大经济效益。
本实施方式由于采用了类型包括外包装类型、实用性能类型和材料体系类型的技术手段，有利于确保重组后形成的新电池组中电池单体间主要性能参数的一致性，从而有利于避免木桶效应的发生，继而有利于提高重组后新电池组的整体吞吐量，发挥最大经济效益。
可选地，本实施方式的外包装类型包括软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池。
软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池是常见的电池外包装，所以大多数电池单体可以被归为软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池中的一种。相同外包装的电池单体，有利于重组和重新包装，继而使用外包装类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
有些锂离子电池储能系统中的电池单体的外包装可能不属于上述的三种类型，但如果各个电池单体的外包装相同，且数量大，也可以组织进行回收重组，通过梯次利用，充分发挥电池单体的经济效益。
本实施方式由于采用了外包装类型包括软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池的技术手段，相同外包装的电池单体，有利于重组和重新包装，继而使用外包装类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
可选地，本实施方式的实用性能类型包括功率型电池、容量型电池和混合型电池。
功率型电池、容量型电池和混合型电池决定了电池的充放电速率和额定容量。相同实用性能类型的电池单体进行重组，有利于提高新电池组中各个电池单体间的一致性，继而使用实用性能类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
本实施方式由于采用了实用性能类型包括功率型电池、容量型电池和混合型电池的技术手段，有利于提高新电池组中各个电池单体间的一致性，继而使用实用性能类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
可选地，本实施方式的材料体系类型包括磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池。
材料体系决定了电池的主要性能参数。相同材料体系类型的电池单体进行重组，有利于提高新电池组中各个电池单体间的一致性，继而使用材料体系类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池是常见的电池材料体系，所以大多数电池单体可以被归为磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池中的一种。
有些锂离子电池储能系统中的电池单体的材料体系可能不属于上述材料体系类型，但如果各个电池单体的材料体系相同，且数量大，也可以组织进行回收重组，通过梯次利用，充分发挥电池单体的经济效益。
本实施方式由于采用了材料体系类型包括磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池的技术手段，有利于提高新电池组中各个电池单体间的一致性，继而使用材料体系类型对各个电池单体进行分类，有利于电池单体的回收再利用。
可选地，本实施方式在第二次分类中根据荷电状态的不同，从荷电状态0％至100％，以每5个百分点为一档，将各个电池单体进行分类。具体地，电池荷电状态范围(电池SOC范围)与电池荷电状态类别(电池SOC类别)的关系具体如下表1所示。
表1电池荷电状态范围与电池荷电状态类别的关系
电池SOC范围/％ 电池SOC类别
>95 CA
90-95 CB
85-90 CC
80-85 CD
75-80 CE
70-75 CF
65-70 CG
60-65 CH
55-60 CI
50-55 CJ
45-50 CK
40-45 CL
35-40 CM
30-35 CN
25-30 CO
20-25 CP
15-20 CQ
10-15 CR
5-10 CS
0-5 CT
第二次分类的目的在于找出荷电状态的差异在5％以内的电池单体，并将荷电状态的差异在5％以内的电池单体分在同一类别，这样可以确保第二次分类后在同一类别的电池单体荷电状态基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。
另外，本实施方式中的电池单体的荷电状态由电池储能系统的历史运行数据直接提供，无需对电池单体进行逐个测量和计算，有利于简化分类过程，继而简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
本实施方式由于采用了在第二次分类中根据荷电状态的不同，从荷电状态0％至100％，以每5个百分点为一档，将各个电池单体进行分类的技术手段，有利于确保第二次分类后在同一类别的电池单体荷电状态基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益；另外，由于电池单体的荷电状态由电池储能系统的历史运行数据直接提供，无需对电池单体进行逐个测量和计算，有利于简化分类过程，继而简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
可选地，本实施方式在第三次分类中根据电池健康度的不同，从电池健康度60％至100％，以每3个百分点为一档，将各个电池单体进行分类。具体地，电池健康度范围(电池SOH范围)与电池健康度类别(电池SOH类别)的关系具体如下表2所示。
表2电池健康度范围与电池健康度类别的关系
电池SOH范围/％ 电池SOH类别
>99 HA
96-99 HB
93-96 HC
90-93 HD
87-90 HE
84-87 HF
81-84 HG
78-81 HH
75-78 HI
72-75 HJ
69-72 HK
66-69 HL
63-66 HM
60-63 HN
第三次分类的目的在于找出电池健康度的差异在3％以内的电池单体，并将电池健康度的差异在3％以内的电池单体分在同一类别，这样可以确保第三次分类后在同一类别的电池单体电池健康度基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电速率的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益。
另外，本实施方式中的电池单体的电池健康度由电池储能系统的历史运行数据直接提供，无需对电池单体进行逐个测量和计算，有利于简化分类过程，继而简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
本实施方式由于采用了在第三次分类中根据电池健康度的不同，从电池健康度60％至100％，以每3个百分点为一档，将各个电池单体进行分类的技术手段，有利于确保第三次分类后在同一类别的电池单体电池健康度基本类似，从而确保重组后的新电池组的各个电池单体充放电速率的一致性，避免木桶效应引发重组后的新电池组的整体吞吐量降低，无法发挥最大经济效益；另外，由于电池单体的电池健康度由电池储能系统的历史运行数据直接提供，无需对电池单体进行逐个测量和计算，有利于简化分类过程，继而简化电池再利用方法，从而获得更大的经济效益和社会价值。
可选地，本实施方式在步骤S4中，淘汰电池健康度低于60％的电池单体。
电池健康度低于60％的电池单体的利用价值低于对其进行拆装、重组的成本，因此直接予以淘汰，而不再进行拆装、重组，有利于实现利益最大化，从而发挥重组的最大经济效益。
本实施方式由于采用了在步骤S4中，淘汰电池健康度低于60％的电池单体的技术手段，有利于实现利益最大化，从而发挥重组的最大经济效益。
可选地，本实施方式在步骤S5中，淘汰有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的电池单体。
有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的电池单体不利于安全生产，因此直接予以淘汰，而不再进行拆装、重组，有利于提高重组后形成的新电池组的质量和安全性能，确保新电池组的稳定运行。
本实施方式由于采用了在步骤S5中，淘汰有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的电池单体的技术手段，有利于提高重组后形成的新电池组的质量和安全性能，确保新电池组的稳定运行。
可选地，本实施方式在再利用新电池组前，需要对新电池组进行检测，获取新电池组中电池单体的荷电状态和电池健康度。
检测的目的在于确保重组后形成的新电池组的质量，避免不合格产品被应用而造成的损失。具体地，检测新电池组中电池单体的荷电状态和电池健康度，确保新电池组中电池单体的荷电状态的差异在5％以内，且新电池组中电池单体的电池健康度的差异在3％以内，提高新电池组中各个电池单体间的一致性，保障后续新电池组的梯次利用，有利于充分发挥新电池组中电池单体的经济效益。
本实施方式由于采用了再利用新电池组前，需要对新电池组进行检测，获取新电池组中电池单体的荷电状态和电池健康度的技术手段，确保新电池组中电池单体的荷电状态的差异在5％以内，且新电池组中电池单体的电池健康度的差异在3％以内，提高新电池组中各个电池单体间的一致性，保障后续新电池组的梯次利用，有利于充分发挥新电池组中电池单体的经济效益。
实施例一
一锂离子电池储能系统，经长期使用，其电池容量衰减严重，故须要对其实施电池再利用方法。
通过阅读锂离子电池储能系统的说明书，得知锂离子电池储能系统中一组电池均为同一型号的钛酸锂锂电池，电池单体的数量为294。由于该组电池型号相同，所以该组电池的外包装类型、实用性能类型和材料体系类型均相同，即第一次分类结果为该组电池均在同一类别。
导出锂离子电池储能系统的历史数据，获取该组电池中各个电池单体的荷电状态和电池健康度的数据。图2为该组电池中各个电池单体的荷电状态的数据。图3为该组电池中各个电池单体的电池健康度的数据。
使用刚刚获取的荷电状态值对该组电池中各个电池单体进行第二次分类，图4为第二次分类的分类结果。294个电池单体分别属于类别CB、类别CC和类别CD，其中类别CB含有85个电池单体，类别CC含有202个电池单体，类别CD含有7个电池单体。
使用获取的电池健康度值对该组电池中各个电池单体进行第三次分类，图5为第三次分类的分类结果。294个电池单体分别属于类别HA、类别HB、类别HC和类别HD，其中类别HA含有65个电池单体，类别HB含有203个电池单体，类别HC含有23个电池单体，类别HD含有3个电池单体。
拆解该电池储能系统获取电池单体，并对各个电池单体的外观进行检查，未发现具有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的电池单体。
将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的电池单体进行重组，形成新电池组，每组新电池组的数量如图6所示，以备再利用。具体地，294个电池单体分别属于类别HA-CB、类别HA-CC、类别HB-CB、类别HB-CC、类别HB-CD、类别HC-CB、类别HC-CC、类别HD-CB、类别HD-CC，其中类别HA-CB含有17个电池单体，类别HA-CC含有48个电池单体，类别HB-CB含有57个电池单体，类别HB-CC含有139个电池单体，类别HB-CD含有7个电池单体，类别HC-CB含有9个电池单体，类别HC-CC含有14个电池单体，类别HD-CB含有2个电池单体，类别HD-CC含有1个电池单体。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种电池再利用方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：对电池储能系统中的各个电池单体，根据类型或者型号进行第一次分类；
S2：根据所述电池储能系统的历史运行数据，获取所述电池单体的荷电状态和电池健康度；
S3：使用所述荷电状态对各个所述电池单体进行第二次分类；
S4：使用所述电池健康度对各个所述电池单体进行第三次分类；
S5：拆解所述电池储能系统获取所述电池单体；
S6：将第一次分类、第二次分类和第三次分类均在同一类别的所述电池单体进行重组，形成新电池组，以备再利用；其中，
所述电池储能系统为电池容量衰减的锂离子电池储能系统，所述电池单体为锂离子电池单体；
所述第二次分类中根据所述荷电状态的不同，从所述荷电状态0％至100％，以每5个百分点为一档，将各个所述电池单体进行分类；
所述第三次分类中根据所述电池健康度的不同，从所述电池健康度60％至100％，以每3个百分点为一档，将各个所述电池单体进行分类。
2.根据权利要求1所述的电池再利用方法，其特征在于，所述类型包括外包装类型、实用性能类型和材料体系类型。
3.根据权利要求2所述的电池再利用方法，其特征在于，所述外包装类型包括软包铝塑膜电池、方形硬壳电池和圆柱硬壳电池。
4.根据权利要求2所述的电池再利用方法，其特征在于，所述实用性能类型包括功率型电池、容量型电池和混合型电池。
5.根据权利要求2所述的电池再利用方法，其特征在于，所述材料体系类型包括磷酸铁锂锂电池、镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钛酸锂锂电池和锰酸锂锂电池。
6.根据权利要求1所述的电池再利用方法，其特征在于，在步骤S4中，淘汰所述电池健康度低于60％的所述电池单体。
7.根据权利要求1所述的电池再利用方法，其特征在于，在步骤S5中，淘汰有刮痕、腐蚀、漏液、破损、严重突起或凹痕的所述电池单体。
8.根据权利要求1所述的电池再利用方法，其特征在于，再利用前，对所述新电池组进行检测，获取所述新电池组中所述电池单体的所述荷电状态和所述电池健康度。
CN201910782315.9A 2019-08-23 2019-08-23 电池再利用方法 Active CN110611135B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910782315.9A CN110611135B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 电池再利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910782315.9A CN110611135B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 电池再利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110611135A CN110611135A (zh) 2019-12-24
CN110611135B true CN110611135B (zh) 2021-05-04

Family

ID=68890866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910782315.9A Active CN110611135B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 电池再利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110611135B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640999B (zh) * 2020-06-02 2021-12-14 深圳市华森建筑工程咨询有限公司 电池的重复利用方法、系统以及计算机可读存储介质
CN115027321A (zh) * 2022-06-21 2022-09-09 三一重机有限公司 换电调度方法、系统及换电站

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102755966A (zh) * 2012-07-31 2012-10-31 河南电力试验研究院 一种动力电池梯级利用分选评估方法
CN103035976A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 翁志远 回收和充分利用旧锂充电池的技术与方法
CN103560277A (zh) * 2013-09-24 2014-02-05 国家电网公司 一种电动汽车退役电池重组分选方法
CN104362395A (zh) * 2014-09-12 2015-02-18 奇瑞汽车股份有限公司 一种废旧电池梯次使用的筛选方法
CN106816661A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 中国电力科学研究院 一种退役锂离子动力电池的二次利用选择方法
CN109193055A (zh) * 2018-08-09 2019-01-11 深圳市伟创源科技有限公司 一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法
CN109856540A (zh) * 2019-02-14 2019-06-07 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 一种退役电池包的回收利用方法和分级方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109465209B (zh) * 2018-10-24 2020-10-27 中通服咨询设计研究院有限公司 一种基于光伏基站的动力电池梯级利用方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103035976A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 翁志远 回收和充分利用旧锂充电池的技术与方法
CN102755966A (zh) * 2012-07-31 2012-10-31 河南电力试验研究院 一种动力电池梯级利用分选评估方法
CN103560277A (zh) * 2013-09-24 2014-02-05 国家电网公司 一种电动汽车退役电池重组分选方法
CN104362395A (zh) * 2014-09-12 2015-02-18 奇瑞汽车股份有限公司 一种废旧电池梯次使用的筛选方法
CN106816661A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 中国电力科学研究院 一种退役锂离子动力电池的二次利用选择方法
CN109193055A (zh) * 2018-08-09 2019-01-11 深圳市伟创源科技有限公司 一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法
CN109856540A (zh) * 2019-02-14 2019-06-07 江苏慧智能源工程技术创新研究院有限公司 一种退役电池包的回收利用方法和分级方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110611135A (zh) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205039569U (zh) 一种锂离子电池组均衡管理系统
CN113369176B (zh) 一种退役电池再利用的分选方法及系统
CN103579700B (zh) 一种锂离子电池分选配组方法
Omar et al. Evaluation of performance characteristics of various lithium-ion batteries for use in BEV application
CN110611135B (zh) 电池再利用方法
CN106443475A (zh) 基于运营大数据的退役动力电池无拆解再次利用筛选方法
JP5416612B2 (ja) 二次電池の再利用方法
CN204269787U (zh) 一种锂离子电池低温性能一致性的检测系统
CN103611692A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池一致性配组筛选方法
CN111786035A (zh) 一种锂离子电池的配组方法
WO2019041815A1 (zh) 退役电池模组的快速筛选方法
CN102122832A (zh) 锂离子电池管理系统
US10921382B2 (en) Battery information processing apparatus, battery manufacturing support apparatus, battery assembly, battery information processing method, and method of manufacturing battery assembly
CN111029668A (zh) 一种锂离子动力电池的配组方法
CN107634274B (zh) 一种电池组配组方法
CN103901353B (zh) 锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪
CN102456912A (zh) 磷酸铁锂锂离子电池及其电量状态检测方法及配对方法
CN104466264A (zh) 一种铅酸蓄电池充电配组方法
CN111130177B (zh) 一种bbu的管理方法、系统及装置
CN110911766B (zh) 一种变电站退役铅酸蓄电池梯次利用的方法
CN114282852B (zh) 一种电池安全性计算方法和装置
CN103457002A (zh) 一种锂离子电池储存或运输的方法
CN106249165A (zh) 一种单体铅酸蓄电池优劣判定的测试方法
CN114798502A (zh) 梯次利用电池的分类成组方法、系统及生产线
CN113795965A (zh) 电化学装置管理方法、电子设备、充电装置及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 510600 room 208, No. 100, Dongxing Road, Donghuan street, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: SOUTHERN POWER GRID PEAK LOAD AND FREQUENCY REGULATION POWER GENERATION Co.,Ltd.

Applicant after: Beijing Haibo Sichuang Technology Co., Ltd

Address before: 510600 room 208, No. 100, Dongxing Road, Donghuan street, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant before: SOUTHERN POWER GRID PEAK LOAD AND FREQUENCY REGULATION POWER GENERATION Co.,Ltd.

Applicant before: BEIJING HYPERSTRONG TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant