CN114833097B - 一种退役动力电池梯次利用的分选方法及装置 - Google Patents

一种退役动力电池梯次利用的分选方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种退役动力电池梯次利用的分选方法，所述方法包括：首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除；将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化；对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合；本发明的优点在于：能够将一致性满足要求的退役动力电池筛选出来，筛选效率高。

Description

一种退役动力电池梯次利用的分选方法及装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体涉及一种退役动力电池梯次利用的分选方法及装置。
背景技术
近些年来，新能源汽车产业发展十分迅猛。动力电池作为新能源汽车的核心部件，它的需求量急剧增加。一般情况下，将电池容量衰退至80％的动力电池视为“退役动力电池”。但是在实际的回收过程中，导致电池退役的原因有很多。部分模组或者电池的性能的衰退都会造成整车所有电池模组的退役。如果这部分电池直接拆解报废，将会造成巨大的资源浪费，加剧锂等资源供应紧张的情况。这些退役动力电池仍然具有较高的容量，可以应用于储能、低速电动车等领域。
但是退役动力电池回收行业的分类处理体系并不健全，大多数的退役动力电池分类公司仅仅通过容量、内阻作为判断动力电池健康程度的依据。但在这种简单粗暴的分类体系下，使用二次利用的设备存在巨大的安全隐患。特别的，充放电特性差异较大的多个退役动力电池不当重组后，重组后的电池模组容易过热甚至直接发生***。所以针对退役动力电池分类体系以及退役动力电池一致性的相关研究迫在眉睫。
退役动力电池梯次利用过程中，用于不同梯次的退役动力电池对参数性能的要求不同。单体利用场合对于退役动力电池的性能和一致性要求较低，但是对于退役动力电池重新成组的场合对退役动力电池的性能和一致性要求较高。因此，设计一种退役动力电池梯次利用分选方法以满足不同的退役动力电池梯次利用的需求，有利于降低能耗，节约能源，有助于厂家节约梯次利用检测成本。
中国专利公开号CN111580005A，公开了一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置，解决了目前梯次利用电池模组分选时间过长，成本过高，同时不能兼顾电池不同性能的测试问题。其测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选；以及在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。但是其只是分选出电池单体，不能根据不同的退役动力电池梯次利用需求筛选符合相应应用场景的电池，筛选效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术退役动力电池梯次利用的分选方法不能根据不同的退役动力电池梯次利用需求筛选符合相应应用场景的电池，筛选效率不高的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种退役动力电池梯次利用的分选方法，所述方法包括：
首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；
将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；
对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段(0～15％SOC、15％～25％ SOC、25％～35％ SOC、35％～45％ SOC、45％～55％SOC、55％～65％ SOC、65％～75％ SOC、75％～85％ SOC、85％～100％ SOC各为一个阶段)，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；
对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合。
本发明的分选方法通过分级筛选，先筛除明显不符合要求的电池直接拆解，然后对退役动力电池开始放电测试，将放电过程分九个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段，对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第一预设值的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，能够在较短时间将退役动力电池中的落后电池筛选出来，能够将一致性满足要求的退役动力电池筛选出来，根据不同的退役动力电池梯次利用需求筛选符合相应应用场景的电池，筛选效率高。
进一步地，所述筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，包括：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压低于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
进一步地，所述分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解，包括：
计算恒压充电阶段电流与时间的积分值QC，将QC值超出电池标准Qc值三倍的退役动力电池直接用于拆解。电池标准Qc值指的是电池刚出厂时测试出的Qc值，同类型同电压等级的电池出厂时的Qc值等同，在实际应用中电池标准Qc值是根据实际情况预设的。
其中，
t0和t1分别为电池充电恒压充电阶段起始和结束的时刻。其中，恒压充电阶段起始电流为1C，结束电流为1/10C。
进一步地，所述将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，包括：首先，将退役动力电池按照1C电流充电至截止电压，然后以1C电流放电，以额定容量的10％计算放电时间，放电结束后，将电池静置10分钟，记录静置期间电池的电压变化，经过静置后，电池内的化学反应得到稳定，然后对退役动力电池展开脉冲放电实验。
更进一步地，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析过程包括：
每经过一次放电、静置、脉冲循环过程，对所分选的退役动力电池内阻、放电电压一致性进行一次分选筛除，满足筛选条件的电池，进入下个放电、静置、脉冲循环；不满足筛选条件的电池，直接分类为单体利用场合。
更进一步地，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析的参数包括：
充放电过程中的电压、静置结束电压、脉冲过程中的内阻参数及脉冲放电结束后电压参数。
更进一步地，所述筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用中第一预设值条件为：
内阻大于βR，充电特征时刻电压大于βc，放电特征时刻电压小于βd，其中，
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压。
更进一步地，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，包括：
满足内阻小于αR，充电特征时刻电压小于αc，放电特征时刻电压大于αd的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，其中，
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)。
本发明还提供一种退役动力电池梯次利用的分选装置，所述装置包括：
初筛模块，用于首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；
恒压充电筛选模块，用于将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；
分级筛选模块，用于对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；
重新成组模块，用于对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合。
进一步地，所述筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，包括：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压小于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
进一步地，所述分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解，包括：
计算恒压充电阶段电流与时间的积分值QC，将QC值超出电池标准Qc值三倍的退役动力电池直接用于拆解。
进一步地，所述将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，包括：首先，将退役动力电池按照1C电流充电至截止电压，然后以1C电流放电，以额定容量的10％计算放电时间，放电结束后，将电池静置10分钟，记录静置期间电池的电压变化，经过静置后，电池内的化学反应得到稳定，然后对退役动力电池展开脉冲放电实验。
更进一步地，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析过程包括：
每经过一次放电、静置、脉冲循环过程，对所分选的退役动力电池内阻、放电电压一致性进行一次分选筛除，不满足第一预设值条件的电池，进入下个放电、静置、脉冲循环；满足第一预设值条件的电池，直接分类为单体利用场合。
更进一步地，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析的参数包括：
充放电过程中的电压、静置结束电压、脉冲过程中的内阻参数及脉冲放电结束后电压参数。
更进一步地，所述筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用中第一预设值条件为：
内阻大于βR，充电特征时刻电压大于βc，放电特征时刻电压小于βd，其中，
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压。
更进一步地，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，包括：
满足内阻小于αR，充电特征时刻电压小于αc，放电特征时刻电压大于αd的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，其中，
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)。
本发明的优点在于：
(1)本发明的分选方法通过分级筛选，先筛除明显不符合要求的电池直接拆解，然后对退役动力电池开始放电测试，将放电过程分九个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段，对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，能够在较短时间将退役动力电池中的落后电池筛选出来，能够将一致性满足要求的退役动力电池筛选出来，根据不同的退役动力电池梯次利用需求筛选符合相应应用场景的电池，筛选效率高。
(2)本发明的筛选方法最大限度的利用电池剩余能量，有助于降低能耗，节约能源，有助于厂家节约梯次利用检测成本。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法的流程图；
图2为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法中等效电路模型的示意图；
图3为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法的放电测试过程电压随时间的变化示意图；
图4为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法的脉冲过程电流和电压随时间的变化示意图；
图5为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法的等效电路模型中各参数随容量变化的示意图，图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)分别是参数R1c、参数R1d、参数R2c、参数R2d随容量变化的示意图；
图6为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法中分选前后容量分布图；图6(a)为分选前退役动力电池的容量分布，图6(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池容量分布；
图7为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法中分选前后能量转化效率分布；图7(a)为分选前退役动力电池的能量转化效率分布，图7(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池能量转化效率分布。
图8为本发明实施例所公开的一种退役动力电池梯次利用的分选方法中分选前后甄选过程中的电压均值；图8(a)为分选前退役动力电池甄选过程中的电压均值，图8(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池甄选过程中的电压均值。
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，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作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。
实施例1
如图1所示，一种退役动力电池梯次利用的分选方法，所述方法包括：
S1、在分类初期，首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；具体过程为：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压小于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
S2、将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；具体过程为：
计算恒压充电阶段电流与时间的积分值QC，将QC值超出电池标准Qc值三倍的退役动力电池直接用于拆解。
S3、对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；具体过程为：首先，将退役动力电池按照1C电流充电至截止电压，然后以1C电流放电，以额定容量的10％计算放电时间，放电结束后，将电池静置10分钟，记录静置期间电池的电压变化，经过静置后，电池内的化学反应得到稳定，然后对退役动力电池展开脉冲放电实验。
其中，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析过程包括：每经过一次放电、静置、脉冲循环过程，对所分选的退役动力电池内阻、放电电压一致性进行一次分选筛除，不满足第一预设值条件的电池，进入下个放电、静置、脉冲循环；满足第一预设值条件的电池，直接分类为单体利用场合。分析的参数包括：充放电过程中的电压、静置结束电压、脉冲过程中的内阻参数及脉冲放电结束后电压参数。
S4、对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，
第一预设值条件描述的是退役动力电池直接用于单体使用的参考值。
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中，βR，βc，βd描述的分别是内阻、充电特征时刻电压、放电特征时刻电压的计算方法。其中，直接用于单体使用的退役动力电池内阻应大于相应的βR，充电特征时刻电压应大于相应的βc，放电特征时刻电压应小于相应的βd。Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压。其中，充电特征时刻电压包括图4中的V2、V3，放电特征时刻电压包括V4、V5、V6、V7、V8，内阻包括R1c、R1d、R2d、R2c。
对退役动力电池分选分别设置了两种预设值条件：第二预设值条件描述的是可以用于重新成组的参考值。
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)
式中，αR，αc，αd描述的分别是内阻、充电特征时刻电压、放电特征时刻电压的计算方法。其中，用于重组的退役动力电池内阻应小于相应的αR，充电特征时刻电压应小于相应的αc，放电特征时刻电压应大于相应的αd。
以下通过具体实例详细介绍本发明的方法，如图2所示，构建锂离子电池等效电路模型包括：欧姆阻抗(也可采用欧姆电阻)、电荷转移阻抗(也可采用电荷传递内阻)、电容、等效电动势。
回收所获得的退役动力电池的SOC状态未知，所以退役动力电池的充电曲线中可参考分析的信息较少。在充电阶段，退役动力电池都会经历恒压充电过程。随着退役动力电池的老化，恒压充电阶段退役动力电池所充入的电量Qc逐渐增加。虽然不同电池随老化Qc变化速度有较大的差异，但退役动力电池Qc值超出一定范围后，可以认为该电池已经不具备二次使用价值，直接进入拆解阶段。这种分选机制有助于在分选初期剔除劣质电池，提高整体的退役动力电池分类效率。
首先，将未知SOC状态的退役动力电池充满，分析充电过程中的恒压充电阶段。将充电阶段异常、恒压充电阶段持续时间过长的电池筛选出来，直接拆解回收有用的材料成分。充电阶段异常指的是电流跌落速度远远慢于正常电池，即QC值超出电池标准Qc值三倍。
满足恒压充电阶段筛选指标的退役动力电池可以进入放电曲线分析环节。在这个过程中，退役动力电池的容量、动态性能、放电曲线都将被逐级分析。一致性较强的退役动力电池将用于重新成组，一致性较弱但性能满足要求的电池将用于单体再利用场合；性能不满足要求的退役动力电池将直接进入拆解环节。为了节约退役动力电池分类的时间，容量、动态性能和放电曲线分析应尽量在一次放电过程中集中分析。为此，本发明提出如下的放电过程。
为了分析退役动力电池的一致性和剩余容量，需要将脉冲和放电过程结合起来。如图3所示，退役动力电池需要多次经历放电、静置以及脉冲过程，在此过程中记录退役动力电池的电压变化。将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程。放电过程主要用于不同SOC阶段之间的转化，并且放电过程中的电压变化可以用于分析不同退役动力电池的一致性。静置过程让电池内部的化学反应得到缓解，为脉冲阶段观察电池的动态响应做准备。同时，静置过程中的电池电压回升过程也可用于分析电池的一致性和状态。
如图4所示，在此过程后，分别给电池施加正向和负向的电流脉冲。退役动力电池的内阻以及动态过程将被筛选分析。如图5所示，退役动力电池在脉冲阶段的内阻可以反映出退役动力电池的大致容量，这是本发明利用脉冲阶段筛选退役动力电池的依据之一。其中，
图6(a)为分选前退役动力电池的容量分布，图6(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池容量分布。从图6分选前容量分布的对比可以看出，本发明除了将性能参数较差的退役动力电池筛除，同时还能将容量较低的退役动力电池筛除。图7(a)为分选前退役动力电池的能量转化效率分布，图7(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池能量转化效率分布。从图7可以看出，经过所有阶段甄别后，充放电能量转化效率较低(易发热)的退役动力电池被成功筛除。图8(a)为分选前退役动力电池甄选过程中的电压均值，图8(b)为通过所有阶段甄别后的退役动力电池甄选过程中的电压均值。同样的，从图8可以看出，经过所有阶段甄别后的退役动力电池一致性更强。
考虑到整体分选效率，当退役动力电池某个阶段的参数异常或与大多数电池不一致时，该退役动力电池可直接恒流放电至截止电压，计算容量后用于单体利用场合；当退役动力电池某个阶段的参数落后于大多数电池时，即退役动力电池满足第一预设值条件，该退役动力电池可直接用于单体利用场合，从而提高整体分类效率。
对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性相似度较高的退役动力电池重新成组，用于模组应用场合。
通过以上技术方案，本发明的分选方法通过分级筛选，先筛除明显不符合要求的电池直接拆解，然后对退役动力电池开始放电测试，将放电过程分九个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段，对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，能够在较短时间将退役动力电池中的落后电池筛选出来，能够将一致性满足要求的退役动力电池筛选出来，根据不同的退役动力电池梯次利用需求筛选符合相应应用场景的电池，筛选效率高。
实施例2
基于实施例1，本发明还提供一种退役动力电池梯次利用的分选装置，所述装置包括：
初筛模块，用于首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；
恒压充电筛选模块，用于将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；
分级筛选模块，用于对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；
重新成组模块，用于对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合。
具体的，所述筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，包括：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压小于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
具体的，所述分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解，包括：
计算恒压充电阶段电流与时间的积分值QC，将QC值超出电池标准Qc值三倍的退役动力电池直接用于拆解。
具体的，所述将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，包括：首先，将退役动力电池按照1C电流充电至截止电压，然后以1C电流放电，以额定容量的10％计算放电时间，放电结束后，将电池静置10分钟，记录静置期间电池的电压变化，经过静置后，电池内的化学反应得到稳定，然后对退役动力电池展开脉冲放电实验。
更具体的，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析过程包括：
每经过一次放电、静置、脉冲循环过程，对所分选的退役动力电池内阻、放电电压一致性进行一次分选筛除，满足筛选条件的电池，进入下个放电、静置、脉冲循环；不满足筛选条件的电池，直接分类为单体利用场合。
更具体的，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析的参数包括：
充放电过程中的电压、静置结束电压、脉冲过程中的内阻参数及脉冲放电结束后电压参数。
所述筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用中第一预设值条件为：
内阻大于βR，充电特征时刻电压大于βc，放电特征时刻电压小于βd，其中，
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压。
更具体的，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，包括：
满足内阻小于αR，充电特征时刻电压小于αc，放电特征时刻电压大于αd的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，其中，
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)。
以上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精神和范围。

Claims (8)

1.一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述方法包括：
首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；
将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；
对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；
对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合；
其中，第一预设值条件为：
内阻大于βR，充电特征时刻电压大于βc，放电特征时刻电压小于βd，其中，
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压；
其中，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，包括：
满足内阻小于αR，充电特征时刻电压小于αc，放电特征时刻电压大于αd的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，其中，
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)。
2.根据权利要求1所述的一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，包括：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压小于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
3.根据权利要求1所述的一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解，包括：
计算恒压充电阶段电流与时间的积分值QC，将QC值超出电池标准Qc值三倍的退役动力电池直接用于拆解。
4.根据权利要求1所述的一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，包括：首先，将退役动力电池按照1C电流充电至截止电压，然后以1C电流放电，以额定容量的10％计算放电时间，放电结束后，将电池静置10分钟，记录静置期间电池的电压变化，经过静置后，电池内的化学反应得到稳定，然后对退役动力电池展开脉冲放电实验。
5.根据权利要求4所述的一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析过程包括：
每经过一次放电、静置、脉冲循环过程，对所分选的退役动力电池内阻、放电电压一致性进行一次分选筛除，不满足第一预设值条件的电池，进入下个放电、静置、脉冲循环；满足第一预设值条件的电池，直接分类为单体利用场合。
6.根据权利要求5所述的一种退役动力电池梯次利用的分选方法，其特征在于，所述每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，分析的参数包括：
充放电过程中的电压、静置结束电压、脉冲过程中的内阻参数及脉冲放电结束后电压参数。
7.一种退役动力电池梯次利用的分选装置，其特征在于，所述装置包括：
初筛模块，用于首先筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，筛除的电池用于拆解；
恒压充电筛选模块，用于将退役动力电池恒压充电至截止电压，然后分析退役动力电池在恒压充电阶段的电流变化，将不满足要求的电池直接拆解；
分级筛选模块，用于对退役动力电池开始放电测试，将放电测试过程分为九个阶段，每个阶段分为放电过程、静置过程和脉冲过程，每完成一个阶段，对退役动力电池的内阻以及动态过程进行筛选分析，筛选满足第一预设值条件的退役动力电池直接单体使用，不满足的进入下一阶段；
重新成组模块，用于对于通过所有阶段甄别的退役动力电池，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合；
其中，第一预设值条件为：
内阻大于βR，充电特征时刻电压大于βc，放电特征时刻电压小于βd，其中，
βR＝Rnew+0.8*(Rnew-R80％)
βc＝Vnew,c+0.8*(V80％,c-Vnew,c)
βd＝Vnew,d-0.8*(V80％,d-Vnew,d)
式中Rnew表示同种型号新电池所计算的内阻值，R80％表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应电阻值，V80％,c表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的充电特征时刻电压，Vnew,c表示同种型号新电池的所计算的充电特征时刻电压，Vnew,d表示同种型号新电池所计算的放电特征时刻电压，V80％,d表示同型号新电池容量衰退至额定容量80％的退役动力电池相应的放电特征时刻电压；
其中，将一致性满足第二预设值条件的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，包括：
满足内阻小于αR，充电特征时刻电压小于αc，放电特征时刻电压大于αd的退役动力电池重新成组，分类为模组应用场合，其中，
αR＝Rnew+0.2*(Rnew-R80％)
αc＝Vnew,c+0.2*(V80％,c-Vnew,c)
αd＝Vnew,d-0.2*(V80％,d-Vnew,d)。
8.根据权利要求7所述的一种退役动力电池梯次利用的分选装置，其特征在于，所述筛除外观不良、漏液的电池，然后利用电压表将在使用过程中过度放电的电池筛除，包括：
将鼓包、凹陷、表面有电解液痕迹的电池筛除，用于拆解，利用电子秤，将低于正常电池重量的退役动力电池筛除，用于拆解，利用电压表，将电压小于0.5V的退役动力电池直接用于拆解，将电压介于0.5V与放电截止电压之间的退役动力电池直接用于单体使用场合。
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