CN210072023U - 一种退役电池的评估分选系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种退役电池的评估分选系统，其包括：电压‑内阻测试组件，直流内阻测试组件，以及数据处理显示组件，电压‑内阻测试组件和脉冲放电组件分别与数据处理显示组件进行连接。本实用新型提供的方案组成结构简单，操作便捷，并且能够有效测量出退役电池的性能，可有效克服现有技术所存在的问题。

Description

一种退役电池的评估分选系统

技术领域

本实用新型涉及电池回收方案，具体涉及退役电池的评估分选方案。

背景技术

新能源汽车基于本身的优势以及国家政策的扶持，其保有量越来越多。随着新能源汽车保有量逐年增加，而作为新能源汽车重要组成部件之一的电池，如何进行环保回收再利用，也成为消费者和生产厂商关心的问题。

2020年即将迎来新能源汽车退役电池的元年，退役电池的复杂性不仅来自于电池材料的多样性，规格的多样性，还有性能使用情况的不确定性，有些电池可能实际使用率很低，循环次数很少，有些电池比如用在HEV的新能源车型，浅充浅放的工况；有些电池只是做样品车的检验产品，实际并没有进行充放电循环的使用。针对这些情况，在没有源数据历史数据的情况下，如何鉴别这些多样性的电池健康状态是否良好还可以梯级再利用是重要的课题。

为此人们设计出各种电池性能检测方案来对退役电池进行性能检测，以实现对退役电池进行分选回收。但是这些检测分类方案普遍存在方案繁琐，操作不便，效率低下等问题，使得这些检测分类方案实用性不强，无法满足实际需求。

实用新型内容

针对现有技术所存在的问题，需要一种高效且便捷可行的退役电池性能检测及分类方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种退役电池的评估分选系统，以克服现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的退役电池的评估分选系统，包括：电压-内阻测试组件，直流内阻测试组件，以及数据处理显示组件，所述电压-内阻测试组件和脉冲放电组件分别与数据处理显示组件进行连接。

进一步，所述电压-内阻测试组件包括有交流内阻测试仪器，正负极夹具，引线，数字显示屏，所述交流内阻测试仪器通过引线连接正负极夹具，并通过引线连接数字显示屏。

进一步的，所述直流内阻测试组件为脉冲放电组件。

进一步的，所述直流内阻测试组件包括有充放电仪器、正负极夹具、测试架所述正负极夹具放置在测试架上，并与充放电仪器进行连接。

进一步的，所述数据处理显示组件由PC或PLC构成。

本实用新型提供的方案组成结构简单，操作便捷，并且能够有效测量出退役电池的性能，可有效克服现有技术所存在的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实例中电压-内阻测试组件的结构示意图；

图2为本实例中直流内阻测试组件的结构示意图；

图3为本实例中形成的退役电池开路电压和内阻曲线的示意图；

图4为本实例中形成的退役电池直流内阻曲线的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实例针对退役电池进行性能检测及分类回收时所面临的问题，提供一种退役电池的评估分选系统，该系统在使用时，能够辅助操作者在没有任何源数据的情况下，判别退役电池健康状态，特别还针对历史使用状况不同的旧电池，从而可以辅助辅助操作者将退役电池的状态分为不同的类别，并根据不同类别对退役电池进行处理。

这里的涉及到的退役电池包括外观不良品、批量抽检循环过的电池，高温储存测试过的电池，样品检测的电池等等。

对此，本实例给出的退役电池的评估分选系统主要包括测试平台，电压-内阻测试组件，直流内阻测试组件，以及数据处理显示组件这四个组成部件。

对于测试平台用于承载其他组成部件，并提供相应的测试操作区域。该测试平台整体为相应的框架结构，具体的结构形式可根据实际需求而定，此处不加以赘述，只要保证具有足够的强度和可靠性即可。同时在测试平台上设置有堆料区域，用于防止待测分类的退役电池；在堆料区的下游区域设置相应的测试区域，用于对经过初步检验的退役电池进行内阻测试和直流内阻测试；在测试区域的下游区域设置相应的分类回收区域，用于分类收集经过测试的退役电池。

为了提高效率，在具体实现时，可在堆料区域与测试区域之间设置相应的传送装置，用于将堆料区域的待检测退役电池送至测试区域，以及在测试区域与分类回收区域之间设置相应的传送装置，用于根据测试结果，将退役电池送入不同的类别的回收区域内。这样不仅可以降低操作人员的劳动强度，同时还能够提高操作效率。

本系统中的电压-内阻测试组件，直流内阻测试组件，以及数据处理显示组件设置在测试平台上的测试操作区域内。

其中，电压-内阻测试组件与数据处理显示组件配合连接，用于对退役电池进行初始开路电压和内阻测试，并将测试数据送至数据处理显示组件中，而数据处理显示组件用于对数据进行处理和显示。

参见图1，本电压-内阻测试组件100主要包括交流内阻测试仪器110，正极夹具120，负极夹具130，引线140，以及数字显示屏150。

其中，交流内阻测试仪器110通过引线140连接正、负极夹具120、130，并同时通过引线140连接数字显示屏150。

正、负极夹具120、130分别用于连接待测旧电芯200的正负极。

由此构成的电压-内阻测试组件100测试运行时，在测试之前先观察电芯的外观有无漏液，气胀等不良表现，然后将交流内阻测试仪的两个夹子分别夹在电芯的正负极耳，夹具尽可能贴近极柱的根部但不能夹在绝缘胶处，电池平放保持极耳和夹具平整没有扭曲，将测试仪器的量程调至所需要的范围，等待5s后读取电芯的电压和交流内阻的读数并记录。以交流电为测试原理，测试频率为1KHz，测试精度为0.1mΩ，分为5个量程，电压信号的检测采用了相位检测，所以能测出两端的电压降因此同时读取电池内阻的参数，在测试交流电阻时，同时也能显示出电池的直流端电压。

其中，本直流内阻测试组件与数据处理显示组件配合连接，用于对退役电池进行脉冲10S放电，计算直流内阻，并将测试数据送至数据处理显示组件中，而数据处理显示组件用于对数据进行处理和显示。

参见图2，本直流内阻测试组件300包括有拜特充放电仪器310、正负极夹具320以及测试架330。

其中，测试架330整体为多层框架结构，用于构建测试平台。该测试架330的每层上等距的设置有相应的正负极夹具320，以用于连接待测旧电芯。

拜特充放电仪器310作为整个测试组件的控制部件，其设置在测试架330的一侧，并通过引线与测试架330上的正负极夹具320进行连接。对于拜特充放电仪器310的具体构成方案可根据实际需求而定，为本领域的熟知技术，此处不加以赘述。

由此构成的直流内阻测试组件在应用时，可实现瞬间放电测量内阻方式来测试待测旧电芯地直流内阻。

这里的瞬间放电测量内阻方法是由电池产生一个瞬间负载电流然后测出电池极柱上电压的瞬间变化，通过负载接通时的瞬间电压降和断开负载时的瞬间电压恢复便可推导出相应的内阻，A/D转换器能在有效地测量直流参数的同时将流经电池的交流信号忽略掉。

由此，基于本直流内阻测试组件来测试待测旧电芯地直流内阻时，将待测旧电芯放置在测试架330上，通过测试架330上的正负极夹具320连接待测旧电芯的正负极极耳。

接着，控制拜特充放电仪器310先用小电流12A恒流对待测旧电芯充电至3.65V，然后用30A脉冲电充电10s，因为脉冲电的时间很短，电池极化可以忽略，计算脉冲前后电压差和脉冲电流得出直流内阻。

对于数据处理显示组件，采用相应的PC或PLC来构成，具体构成方案为本领域的熟知技术，此处不加以赘述。

该数据处理显示组件通过相应的数据线与直流内阻测试组件和电压-内阻测试组件进行数据连接，并完成数据的存储和处理。

由此构成的退役电池的评估分选系统整体结构简单，易于操作，实用性强，在具体应用时，能够对各种退役电池进行检测分类回收。

作为举例，本退役电池的评估分选系统在具体应用时，可通过对若干的样本进行测试，以划定内阻的基定范围和直流内阻的基础范围，可以据此将退役电池的状态分为四类。

如，针对未来退役电池的实际情况，本实例收集并采用各种状态的废旧电池，包括：做过几百次循环，做过高温储存测试，只是充放电几个循环，在常温环境储存半年以上，未知历史情况不明，外观保持良好的同规格型号的电池80片进行检测。

如何用最经济最简单的方式从旧电池中筛选可再利用的电池是实现梯级利用的第一步，而且将来面对的退役电池情况很复杂，实际使用的情况也不同，经过对这些情况各异的旧电池测试，可以把这些电池进行统计归类，分别处理，以下为详细流程。

首先，基于本系统测试初始开路电压和内阻，并形成相应的OCV-ACR内阻曲线，确定这批电池的基础交流内阻的大致范围(如图3所示)

接着，基于本系统测试直流内阻，测试方法：首先充电至3.5V，然后以1C(30A)倍率放电10S，计算得直流内阻，根据统计数据可以划定内阻范围(如图4所示)。

接着，根据以上样本的交流内阻和直流内阻数据，将80片样本的数据归纳分为四类如表1所示：

表1

其中，A类交流和直流内阻明显偏离正常值范围的3倍以上；后期表现为容量衰退严重或跳水，这一类直接资源回收，不适宜再使用。

B类交流内阻稍微偏高，直流内阻较高，这类情况比较特别，后期容量标定，放电容量相差较大，但还可以正常循环而且压差也正常。

C类交流内阻稍微偏高，直流内阻最低，说明电池还处于较良好的状态。

D类交流内阻处于最低值，直流内阻不一定；后边的容量标定表现为放电容量都很高接近于新电池，这类电池肯定是使用率很低的状况，所有在废电池的鉴别中显示交流内阻比直流内阻更显现。

基于上述实例针对各种情况的电池进行的样本测试统计，有效模拟未来面对繁复的退役电池情况下，据此模拟所得到的结果，再配合本退役电池的评估分选系统能够实现快速地判断筛选可用电池。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.退役电池的评估分选系统，其特征在于，包括：电压-内阻测试组件，直流内阻测试组件，以及数据处理显示组件，所述电压-内阻测试组件和脉冲放电组件分别与数据处理显示组件进行连接。

2.根据权利要求1所述的退役电池的评估分选系统，其特征在于，所述电压-内阻测试组件包括有交流内阻测试仪器，正负极夹具，引线，数字显示屏，所述交流内阻测试仪器通过引线连接正负极夹具，并通过引线连接数字显示屏。

3.根据权利要求1所述的退役电池的评估分选系统，其特征在于，所述直流内阻测试组件为脉冲放电组件。

4.根据权利要求3所述的退役电池的评估分选系统，其特征在于，所述直流内阻测试组件包括充放电仪器、正负极夹具、测试架所述正负极夹具放置在测试架上，并与充放电仪器进行连接。

5.根据权利要求1所述的退役电池的评估分选系统，其特征在于，所述数据处理显示组件由PC或PLC构成。

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