CN109193055A - 一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其包括有如下步骤:步骤S1,对废旧锂离子动力电池包进行放电处理;步骤S2,挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理;步骤S3,对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解;步骤S4,对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试,将自耗电大于设定值的单体电池拆解;步骤S5,对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试,将容量小于预设值的单体电池拆解;步骤S6,将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别,并组合成新的电池组。本发明将参数接近的单体电池组合成新的电池组,进而提高废旧电池的利用率,有效减少了资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及废旧电池再利用处理方法,尤其涉及一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法。
背景技术
目前,我国已经成为全球最大新能源汽车市场,2014年电动汽车销售量为7万辆,2015年30万辆,2016年达到50万辆。随着电动汽车关键部件电池使用寿命逐渐到期,动力电池报废量也越来越大。预计到2020年我国车用动力电池需求将达125Gwh,报废量将达32Gwh,报废电池折算为质量将达到约50万吨;到2030年,车用动力电池报废量将达101Gwh,报废动力电池量约116万吨。
目前废旧动力锂离子电池回收主要有两条方式,一是梯次利用:针对电池容量下降到原来70-80%无法在电动汽车上继续使用的电池,进行梯次利用,可继续在其他领域如电力储能,低速电动车,五金工具等作为电源继续使用一定时间;二是拆解回收:主要针对电池容量下降到50%以下,该类电池无法继续使用,只能将电池进行拆解并资源化回收利用。
整体上看,由于电动汽车发展时间不长,动力电池废料在近两年才大量进入市场。我国动力电池的回收利用还处于初始阶段,针对不同类型的动力锂离子电池无论在拆解、梯次利用及资源综合利用方面缺乏成熟的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,该方法通过对废旧电池进行观察、测量、对比,得出单体电池的参数,并将参数接近的单体电池组合成新的电池组,进而提高废旧电池的利用率,以及减少资源浪费。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。
一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其包括有如下步骤:步骤S1,对废旧锂离子动力电池包进行放电处理;步骤S2,挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理;步骤S3,对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解;步骤S4,对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试,将自耗电大于设定值的单体电池拆解;步骤S5,对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试,将容量小于预设值的单体电池拆解;步骤S6,将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别,并组合成新的电池组。
优选地,所述步骤S1中,放电过程的放电电流c率为0.2C~0.5C,放电电流最大值不超过50A。
优选地,所述步骤S1中包括如下过程:查看电池包参数,按电池类别计算出电池包的串并联方式,若为磷酸铁锂电池,则为单支放电截止至2.5V为准,若为三元锂电池,则单支放电截止至3.0V为准,并使其荷电状态SOC为3%~5%。
优选地,所述步骤S1中,电池包放电后静置2小时。
优选地,所述步骤S3包括如下过程:对每一单体电池的开路电压进行记录,并与标准单体电池的开路电压作对比,将电压值在1.0V以下的磷酸铁锂电池以及电压值在2.0V以下的三元锂电池进行拆解处理。
优选地,所述步骤S3还包括如下过程:对每一单体电池的内阻进行记录,并与标准单体电池的内阻作对比,将内阻值超过标准单体电池内阻值20%的单体电池进行拆解处理。
优选地,所述步骤S3之后包括如下过程:将步骤S3检测合格的单体电池并联24小时,直至各单体电池的开路电压相同,再将该开路电压与单体电池并联前的开路电压作对比,并记录电压升降数据。
优选地,所述步骤S3之后还包括如下过程:将并联后的单体电池在温度为40℃~55℃条件下搁置3-5天,或者在室温下搁置7-10天,之后检测并记录单体电池的开路电压及内阻,再与搁置前的开路电压作对比,对电压相差50MV以上的单体电池进行拆解处理。
优选地,所述步骤S5包括如下过程:以放电电流c率为0.5C作为标准对单体电池进行充放电测试,得出单体电池的电池容量,并对电池容量SOH小于50%的单体电池进行拆解处理。
优选地,所述步骤S5还包括如下过程:以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考,根据步骤S3中所测量的开路电压及内阻大小,评估单体电池的健康状态。
本发明公开的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法中,首先将废旧电池包放电,再根据外观程度挑选出不合格的单体电池并拆解,而对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,再将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解,之后对单体电池进行容量测试,拆解容量小于预设值的单体电池,最后将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池合成新的电池组。基于上述过程,本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比,得出单体电池的参数,并将参数接近的单体电池组合成新的电池组,进而提高废旧电池的利用率,有效减少了资源浪费。
附图说明
图1为本发明废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,请参照图1,其包括有如下步骤:
步骤S1,对废旧锂离子动力电池包进行放电处理;
步骤S2,挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理;
步骤S3,对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解;
步骤S4,对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试,将自耗电大于设定值的单体电池拆解;
步骤S5,对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试,将容量小于预设值的单体电池拆解;
步骤S6,根据外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别,并组合成新的电池组。
上述方法中,首先将废旧电池包放电,再根据外观程度挑选出不合格的单体电池并拆解,而对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,再将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解,之后对单体电池进行容量测试,拆解容量小于预设值的单体电池,最后将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池合成新的电池组。基于上述过程,本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比,得出单体电池的参数,并将参数接近的单体电池组合成新的电池组,进而提高废旧电池的利用率,有效减少了资源浪费。
作为一种优选方式,所述步骤S1中,放电过程的放电电流c率为0.2C~0.5C,放电电流最大值不超过50A。
进一步地,所述步骤S1中包括如下过程:查看电池包参数,按电池类别计算出电池包的串并联方式,若为磷酸铁锂电池,则为单支放电截止至2.5V为准,若为三元锂电池,则单支放电截止至3.0V为准,并使其荷电状态SOC为3%~5%。
上述过程经过实际操作得到的数据如下:首先准备单箱电压268.8V 99AH、单支电芯为5.5AH的磷酸铁锂电池,按3.2V的标称电压,得出为84串18并,按标准放电截止电压为84*2.5=210V,放电后静置2小时,然后拆开电池组,对动力电池模组及单体电池外观进行检查并记录,对外观不良、变形、漏液的电芯进行拆解处理。本实施例中,对电池包放电,主要是为了使电池达到安全状态,使锂元素集结在正极。
进一步地,所述步骤S1中,电池包放电后静置2小时。该步骤中,静置2小时可以使电池放电后,电压到达一个平稳的状态,方便后续检测记录。
本实施例中,所述步骤S3包括如下过程:对每一单体电池的开路电压进行记录,并与标准单体电池的开路电压作对比,将电压值在1.0V以下的磷酸铁锂电池以及电压值在2.0V以下的三元锂电池进行拆解处理。
在此基础上,所述步骤S3还包括如下过程:对每一单体电池的内阻进行记录,并与标准单体电池的内阻作对比,将内阻值超过标准单体电池内阻值20%的单体电池进行拆解处理。
作为一种优选方式,所述步骤S3之后包括如下过程:将步骤S3检测合格的单体电池并联24小时,直至各单体电池的开路电压相同,再将该开路电压与单体电池并联前的开路电压作对比,并记录电压升降数据。
进一步地,所述步骤S3之后还包括如下过程:将并联后的单体电池在温度为40℃~55℃条件下搁置3-5天,或者在室温下搁置7-10天,之后检测并记录单体电池的开路电压及内阻,再与搁置前的开路电压作对比,对电压相差50MV以上的单体电池进行拆解处理。其中,40℃~55℃高温条件可以加速电池老化,加快电池自耗电。
本实施例中,所述步骤S5包括如下过程:以放电电流c率为0.5C作为标准对单体电池进行充放电测试,得出单体电池的电池容量,并对电池容量SOH小于50%的单体电池进行拆解处理。
进一步地,所述步骤S5还包括如下过程:以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考,根据步骤S3中所测量的开路电压及内阻大小,评估单体电池的健康状态。
最后,根据以上记录情况,对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估,根据废旧动力电池单体容量、内阻对单体电池进行分级,将同一级的电池组合成新的电池组,梯次利用于不同的产品中。
本发明公开的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其相比现有技术而言的有益效果在于,本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比,得出单体电池的参数,并将参数接近的单体电池组合成新的电池组,进而提高废旧电池的利用率,有效减少了资源浪费。
以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,包括有如下步骤:
步骤S1,对废旧锂离子动力电池包进行放电处理;
步骤S2,挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理;
步骤S3,对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测,将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解;
步骤S4,对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试,将自耗电大于设定值的单体电池拆解;
步骤S5,对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试,将容量小于预设值的单体电池拆解;
步骤S6,将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别,并组合成新的电池组。
2.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S1中,放电过程的放电电流c率为0.2C~0.5C,放电电流最大值不超过50A。
3.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S1中包括如下过程:查看电池包参数,按电池类别计算出电池包的串并联方式,若为磷酸铁锂电池,则为单支放电截止至2.5V为准,若为三元锂电池,则单支放电截止至3.0V为准,并使其荷电状态SOC为3%~5%。
4.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S1中,电池包放电后静置2小时。
5.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S3包括如下过程:对每一单体电池的开路电压进行记录,并与标准单体电池的开路电压作对比,将电压值在1.0V以下的磷酸铁锂电池以及电压值在2.0V以下的三元锂电池进行拆解处理。
6.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S3还包括如下过程:对每一单体电池的内阻进行记录,并与标准单体电池的内阻作对比,将内阻值超过标准单体电池内阻值20%的单体电池进行拆解处理。
7.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S3之后包括如下过程:将步骤S3检测合格的单体电池并联24小时,直至各单体电池的开路电压相同,再将该开路电压与单体电池并联前的开路电压作对比,并记录电压升降数据。
8.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S3之后还包括如下过程:将并联后的单体电池在温度为40℃~55℃条件下搁置3-5天,或者在室温下搁置7-10天,之后检测并记录单体电池的开路电压及内阻,再与搁置前的开路电压作对比,对电压相差50MV以上的单体电池进行拆解处理。
9.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S5包括如下过程:以放电电流c率为0.5C作为标准对单体电池进行充放电测试,得出单体电池的电池容量,并对电池容量SOH小于50%的单体电池进行拆解处理。
10.如权利要求1所述的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法,其特征在于,所述步骤S5还包括如下过程:以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考,根据步骤S3中所测量的开路电压及内阻大小,评估单体电池的健康状态。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190111 |
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