CN105842629A - 动力电池梯级利用检测评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池梯级利用检测评估方法，其包括以下步骤：（1）对废旧的动力电池进行外观筛选；（2）余能检测；（3）自放电检测；（4）一致性检测；其中，所述动力电池为动力电池包、动力电池模块或动力电池单体。该动力电池梯级利用检测评估方法，其对废旧动力电池进行快速有效地筛选，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收梯级利用，提高其再利用的安全性及实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本。

Description

动力电池梯级利用检测评估方法
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域，具体涉及了一种动力电池梯级利用检测评估方法。
背景技术
电动汽车对动力电池的性能要求较高，当动力电池的容量下降到一定程度后，为 了确保电动汽车的动力性能、续驶里程和运行过程中的安全性能，就必须对其进行更换；从电动汽车上更换下来的电池，仍具有较高的剩余容量（一般为初始容量的80％），但其对于储能***来说，这些电池仍具有较大的使用价值，如可继续应用于通讯基站、太阳能路灯、备用电源等储能领域。如此梯级利用，可充分发挥动力电池价值，从而降低电池在汽车使用阶段的成本，推动电动汽车提前普及，也有利于节能减排。
但这些退役的废旧动力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
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种动力电池梯级利用检测评估方法，其对废旧动力电池进行快速有效地筛选，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收梯级利用，提高其再利用的安全性及实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种动力电池梯级利用检测评估方法，所述动力电池为动力电池包、动力电池模块或动力电池单体；所述方法包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选；
（2）余能检测，具体包括：（2.1）将所述动力电池按预定充电方法进行充电；（2.2）将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5（A）的电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电并记录放电时间，所述I5（A）是指动力电池5h率放电电流值；（2.3）用1I5（A）的电流值和放电时间数据计算放电容量；判断放电容量是否满足预设的余能要求，若是，则进入以下步骤（3）；
（3）自放电检测，具体包括：（3.1）将动力电池按预定充电方法充电；（3.2）将动力电池在环境温度为20℃±5℃下开路贮存至少28天；（3.3）在不充电条件下进行1I5（A）电流放电并记录贮存后的剩余容量，计算月自放电率；（3.4）判断月自放电率是否符合预设的月自放电率要求，若是，则进入步骤（4）；
（4）一致性检测。
进一步地，所述步骤（1）包括：在良好的光线条件下，检查动力电池的外观；对于动力电池包或动力电池模块，外壳完好，外观不得有变形、裂纹及漏液，表面应平整、干燥、无外伤，且排列整齐，连接完好；对于动力电池单体，不得有泄漏、破损、腐蚀、变形，表面应平整无外伤、无污物，且标志清晰、正确。
进一步地，所述预定充电方法包括：按动力电池对应的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到充电终止电压时停止充电，充电后静置1h。
进一步地，当动力电池为磷酸铁锂动力电池，所述预定充电方法包括：按动力电池对应的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.1I5（A）时停止充电，充电后静置1h。
进一步地，所述余能要求为：20℃士5℃条件下，动力电池包的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的50%；20℃士5℃条件下，动力电池模块的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%；20℃士5℃条件下，动力电池单体的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%。
进一步地，所述月自放电率要求包括：废旧锂电池的月自放电率不高于5%，废旧镍氢电池的月自放电率不高于10%。
进一步地，所述动力电池的一致性检测要求包括：动力电池包或动力电池模块内的动力电池单体间的1I５（A）电流值的放电容量不大于10%；动力电池单体的直流内阻值，不能超过原标称值的1.5倍。
本发明具有如下有益效果：与现有技术相比，本发明动力电池梯级利用检测评估方法采用的都是无损检测方法和手段，既能保证筛选出的电池可以满足梯级利用的要求，又避免了对电池的破坏；对废旧动力电池进行快速有效地筛选，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收梯级利用，保证筛选出的动力电池在梯级利用过程中的安全性和可靠性，实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本，节约清洁能源，造福人类；降低设备成本，且方法、步骤简单，降低人工成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本发明提供了一种动力电池梯级利用检测评估方法，所述动力电池为动力电池包、动力电池模块或动力电池单体，其包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选，判断动力电池是否能够被回收再利用；
（2）余能检测，用于判断电池的实际容量，以确定是否还有梯级利用价值；
（3）自放电检测，以排除自放电率高的电池，也排除电池内部短路的状况；
（4）一致性检测，以避免不同梯次利用动力电池因为老化程度差异大造成的一致性差的问题，避免电池组出现短板效应，提高梯次利用电池组的整体性能。
该动力电池梯级利用检测评估方法，其对废旧动力电池进行快速有效地筛选，与储能电网配合使用，最终对报废的电池进行回收梯级利用，提高其再利用的安全性及实现动力电池的最大化利用率，降低储能电池使用成本；降低设备成本，且方法、步骤简单，降低人工成本。
下面提供几个实施例以更具体地说明本发明的技术方案及其原理。
实施例1
一种动力电池单体梯级利用检测评估方法，其包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选
在良好的光线条件下，通过目测法检查动力电池的外观，不得有泄漏、破损、腐蚀、变形，表面应平整无外伤、无污物等，且标志清晰、正确。
（2）余能检测
（2.1）将所述动力电池按预定充电方法进行充电；所述预定充电方法包括：按动力电池对应的厂家所提供的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电（一般地，单体蓄电池终止电压为3.0V左右，不同企业生产的电池可能有不同的规定放电终止电压），静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压时停止充电，充电后静置1h；
（2.2）将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5（A）的电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电并记录放电时间；
（2.3）用1I5（A）的电流值和放电时间数据计算放电容量（以Ah计）；判断放电容量是否满足预设的余能要求，该余能要求为动力电池单体的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%；若是，则进入步骤（3）。
（3）自放电检测
（3.1）将动力电池充电；
（3.2）将动力电池在环境温度为20℃±5℃下开路贮存28天，具体贮存的天数可以根据动力电池的使用规范予以确定，一般地，至少需要贮存28天；
（3.3）在不充电条件下进行1I5（A）电流放电并记录贮存后的剩余容量（以Ah计），计算月自放电率，月自放电率可表达为实际容量的百分数；
（3.4）判断月自放电率是否符合预设的月自放电率要求，所述月自放电率要求包括：废旧锂电池的月自放电率应不高于5%，废旧镍氢电池的月自放电率应不高于10%；若是，则进入步骤（4）；若否，即自放电率高的电池直接淘汰。
（4）一致性检测
动力电池单体的直流内阻值，不能超过原标称值的1.5倍，重组电池组后维持电池间的一致性。一致性检测方法可按照QC/T 743附录中的方法进行。
实施例2
一种动力电池包梯级利用检测评估方法，其包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选
在良好的光线条件下，通过目测法检查动力电池的外观，外壳完好，外观不得有变形、裂纹及漏液，表面应平整、干燥、无外伤，且排列整齐，连接完好。
（2）余能检测
（2.1）将所述动力电池按预定充电方法进行充电；所述预定充电方法包括：按动力电池对应的厂家所提供的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压时停止充电，充电后静置1h；
（2.2）将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5（A）的电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电并记录放电时间；
（2.3）用1I5（A）的电流值和放电时间数据计算放电容量（以Ah计）；判断放电容量是否满足预设的余能要求，该余能要求为动力电池包的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的50%；若是，则进入步骤（3）。
（3）自放电检测
（3.1）将动力电池充电；
（3.2）将动力电池在环境温度为20℃±5℃下开路贮存30天；
（3.3）在不充电条件下进行1I5（A）电流放电并记录贮存后的剩余容量（以Ah计），计算月自放电率，月自放电率可表达为实际容量的百分数；
（3.4）判断月自放电率是否符合预设的月自放电率要求，所述月自放电率要求包括：废旧锂电池的月自放电率应不高于5%，废旧镍氢电池的月自放电率应不高于10%；若是，则进入步骤（4）；若否，即自放电率高的电池直接淘汰。
（4）一致性检测
动力电池包内的动力电池单体间的1I５（A）电流值的放电容量不大于10%，重组电池组后维持电池间的一致性。
实施例3
一种磷酸铁锂动力电池梯级利用检测评估方法，其包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选
在良好的光线条件下，通过目测法检查动力电池的外观，外壳完好，外观不得有变形、裂纹及漏液，表面应平整、干燥、无外伤，且排列整齐，连接完好。
（2）余能检测
（2.1）将所述动力电池按预定充电方法进行充电；所述预定充电方法包括：按动力电池对应的厂家所提供的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到企业技术条件中规定的充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.1I5（A）时停止充电，充电后静置1h；
（2.2）将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5（A）的电流放电，至电池电压达到企业技术条件中规定的放电终止电压时停止放电并记录放电时间；
（2.3）用1I5（A）的电流值和放电时间数据计算放电容量（以Ah计）；判断放电容量是否满足预设的余能要求，该余能要求为动力电池模块的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%；若是，则进入步骤（3）。
（3）自放电检测
（3.1）将动力电池充电；
（3.2）将动力电池在环境温度为20℃±5℃下开路贮存28天；
（3.3）在不充电条件下进行1I5（A）电流放电并记录贮存后的剩余容量（以Ah计），计算月自放电率，月自放电率可表达为实际容量的百分数；
（3.4）判断月自放电率是否符合预设的月自放电率要求，所述月自放电率要求包括：废旧锂电池的月自放电率应不高于5%，废旧镍氢电池的月自放电率应不高于10%；若是，则进入步骤（4）；若否，即自放电率高的电池直接淘汰。
（4）一致性检测
动力电池模块内的动力电池单体间的1I５（A）电流值的放电容量不大于10%，重组电池组后维持电池间的一致性。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述动力电池为动力电池包、动力电池模块或动力电池单体；所述方法包括以下步骤：
（1）对废旧的动力电池进行外观筛选；
（2）余能检测，具体包括：（2.1）将所述动力电池按预定充电方法进行充电；（2.2）将充电后的动力电池在20℃±5℃以1I5（A）的电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电并记录放电时间，所述I5（A）是指动力电池5h率放电电流值；（2.3）用1I5（A）的电流值和放电时间数据计算放电容量；判断放电容量是否满足预设的余能要求，若是，则进入以下步骤（3）；
（3）自放电检测，具体包括：（3.1）将动力电池按预定充电方法充电；（3.2）将动力电池在环境温度为20℃±5℃下开路贮存28天；（3.3）在不充电条件下进行1I5（A）电流放电并记录贮存后的剩余容量，计算月自放电率；（3.4）判断月自放电率是否符合预设的月自放电率要求，若是，则进入步骤（4）；
（4）一致性检测。
2. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述步骤（1）包括：在良好的光线条件下，检查动力电池的外观；对于动力电池包或动力电池模块，外壳完好，外观不得有变形、裂纹及漏液，表面应平整、干燥、无外伤，且排列整齐，连接完好；对于动力电池单体，不得有泄漏、破损、腐蚀、变形，表面应平整无外伤、无污物，且标志清晰、正确。
3. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述预定充电方法包括：按动力电池对应的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到充电终止电压时停止充电，充电后静置1h。
4. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，当动力电池为磷酸铁锂动力电池，所述预定充电方法包括：按动力电池对应的专用规程进行充电；或者，在20℃±5℃条件下，所述动力电池以1I5（A）电流放电，至电池电压达到放电终止电压时停止放电，静置1h，然后在20℃±5℃条件下以1I5（A）恒流充电，至电池电压达到充电终止电压时转恒压充电，至充电电流降至0.1I5（A）时停止充电，充电后静置1h。
5. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述余能要求为：20℃士5℃条件下，动力电池包的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的50%；20℃士5℃条件下，动力电池模块的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%；20℃士5℃条件下，动力电池单体的1I5（A）电流值的放电容量应不低于标称容量的60%。
6. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述月自放电率要求包括：废旧锂电池的月自放电率不高于5%，废旧镍氢电池的月自放电率不高于10%。
7. 根据权利要求1所述的动力电池梯级利用检测评估方法，其特征在于，所述动力电池的一致性检测要求包括：动力电池包或动力电池模块内的动力电池单体间的1I５（A）电流值的放电容量不大于10%；动力电池单体的直流内阻值，不能超过原标称值的1.5倍。
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