一种可梯次利用电池的筛选方法技术

本发明专利技术提供一种可梯次利用电池的筛选方法，包括以下步骤：S1.测量电池循环第N圈的A

【技术实现步骤摘要】
一种可梯次利用电池的筛选方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种可梯次利用电池的筛选方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池因具有工作电压高、循环使用寿命长、无记忆效应、自放电小、环境友好等优点，已被广泛应用于各种便携式电子产品和新能源汽车中。锂离子电池作为新能源汽车的“心脏”，需求量也随之增大，然而，新能源汽车中的锂离子电池的使用寿命一般为3~5年，随着新能源汽车的使用时间延长，电池的性能逐渐下降，当其容量衰减至出厂额定容量的80%以下，其充放电性能将无法满足新能源汽车的使用要求，大量投入市场的锂离子电池就要从新能源汽车上退役下来，并将面临寿命终止后的回收处理问题。
[0003]针对电池退役后的处理方式，目前主要有以下两种途径：拆解回收和梯次利用。将退役电池直接进行报废拆解，不但会造成电池剩余容量的浪费，而且若不能经过有效处理，电池中大量的电极材料和电解质原料，易对环境产生巨大污染。梯次再利用是指一个已经使用过的产品已经达到原生设计寿命，再通过其他方法使其功能全部或部分恢复的继续使用过程，且该过程属于基本同级或降级应用的方式。若采用梯次回收的方式对退役电池进行再利用，既避免了大规模废弃电池的随意搁置和废弃，减少废弃电池对人体和环境的污染，并且，退役电池经过梯次利用后可以在不同应用场景下继续供电，如对电池要求较低的家庭储能电源、电网储能和通信基站等，可节约和高效利用大量的资源。通过挑选符合要求的退役电池，从电池安全阀处进行二次注入电解液，搁置后再进行化成、定容等步骤使得电池容量恢复到原先的98%，从而达到对退役电池进行梯次利用的目的。
[0004]尽管对退役电池进行梯次再利用兼具环保和经济价值，但是电池因容量下降至80%以下而退役的影响因素众多，并非所有的退役电池均能够进行梯次利用，例如由于正极结构损失而导致的电池容量下降的情况，即使对退役电池进行二次注入电解液，也无法使电池的容量恢复。因此，急需寻找一种能够对符合梯次利用要求的电池进行筛选的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种可梯次利用电池的筛选方法，该方法通过综合电池循环过程由活性锂损失引起的平均电压变化以及由内阻升高引起的平均电压变化，对符合梯次利用要求的电池进行筛选，该方法准确度高，并且可量化。
[0006]根据本专利技术的第一个方面，提供一种可梯次利用电池的筛选方法，包括以下步骤：S1.测量电池循环第N圈的单圈充电平均电压A
N
和单圈放电平均电压B
N
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv1，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv1，其中，N为大于等于0的任意整数，Sv1=(A
N
+ B
N
)/2，Rv1=(A
N
‑ꢀ
B
N
)/2；S2.测量电池循环第N+X圈的单圈充电平均电压A
N+X
和单圈放电平均电压B
N+X
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv2，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv2，其中，X为大于等于1的任意整数，Sv2=(A
N+X
+ B
N+X
)/2，Rv2=(A
N+X
‑ꢀ
B
N+X
)/2；
S3.计算
△
Sv和
△
Rv，其中，
△
Sv=Sv2
ꢀ‑ꢀ
Sv1，
△
Rv=Rv2
ꢀ‑ꢀ
Rv1，综合
△
Sv、
△
Rv对电池进行筛选，若
△
Sv/
△
Rv≥2，则电池为可梯次利用电池。
[0007]电池在循环过程中，出现阻抗增长引起的极化或者活性锂损失均会导致电池容量降低，且电池在充放电过程中的平均电压也会变化。基于上述发现，本专利技术提供一种可梯次利用电池的筛选方法，通过将电池循环至第N圈，再继续循环X圈，通过测量循环第N圈、第N+X圈充放电的单圈充放电平均电压并计算得到电池循环第N圈、第N+X圈时电池由活性锂损失引起的平均电压变化以及由内阻升高引起的平均电压变化，然后利用第N圈、第N+X圈的平均电压变化的差值及其比值对符合可梯度利用要求的电池进行筛选，当电池满足
△
Sv/
△
Rv≥2这一关系式时，说明电池容量衰减主要是由活性锂损失引起的，电池的正负极阻抗增长低于30%，可通过二次注入电解液使得电池容量恢复到电池初始容量的98%以上，这种电池符合梯次利用的要求，属于可梯次利用电池，经过后期补锂可实现梯次利用的目的，经过梯次利用的电池可应用于对电池要求较低的使用场景中，如家庭储能电源、电网储能和通信基站等，既能减少电池直接拆解回收造成的环境污染问题，又具有良好的经济效益。若电池不满足
△
Sv/
△
Rv≥2这一关系式，则说明由电池极化增长导致的电池容量损失在30%以上，即使对电池进行再利用，电池的可用容量也会大大降低，无法满足梯次利用的需求，降低电池再利用的经济效益。本专利技术提供的可梯次利用电池的筛选方法正是通过综合电池循环过程由活性锂损失引起的平均电压变化以及由内阻升高引起的平均电压变化，以对符合梯度利用要求的电池进行筛选，该筛选方法准确度高，并且可量化。
具体实施方式
[0008]本专利技术提供一种可梯次利用电池的筛选方法，该方法通过综合电池循环过程由活性锂损失引起的平均电压变化以及由内阻升高引起的平均电压变化，对符合梯次利用要求的电池进行筛选，该筛选方法准确度高，并且可量化。
[0009]根据本专利技术的第一个方面，提供一种可梯次利用电池的筛选方法，包括以下步骤：S1.测量电池循环至第N圈的单圈充电平均电压A
N
和单圈放电平均电压B
N
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv1，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv1，其中，N为大于等于0的任意整数，Sv1=(A
N
+ B
N
)/2，Rv1=(A
N
‑ꢀ
B
N
)/2；S2.测量电池循环至第N+X圈的单圈充电平均电压A
N+X
和单圈放电平均电压B
N+X
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv2，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv2，其中，X为大于等于1的任意整数，Sv2=(A
N+X
+ B
N+X
)/2，Rv2=(A
N+X
‑ꢀ
B
N+X
)/2；S3.计算
△
Sv和
△
Rv，其中，
△
Sv=Sv2
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Sv1，
△
Rv=Rv2
ꢀ‑ꢀ
Rv1，综合
△
Sv、
△
Rv对电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可梯次利用电池的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.测量所述电池循环第N圈的单圈充电平均电压A
N
和单圈放电平均电压B
N
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv1，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv1，其中，N为大于等于0的任意整数，Sv1=(A
N + B
N
)/2，Rv1=(A
N
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B
N
)/2；S2.测量所述电池循环第N+X圈的单圈充电平均电压A
N+X
和单圈放电平均电压B
N+X
，由活性锂损失引起的平均电压变化定义为Sv2，由内阻升高引起的平均电压变化定义为Rv2，其中，X为大于等于1的任意整数，Sv2=(A
N+X + B
N+X
)/2，Rv2=(A
N+X
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B
N+X
)/2；S3.计算
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Sv和
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Rv，其中，
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Sv=Sv2
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Sv1，
△
Rv=Rv2
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丹丹，马国华，乔智，
申请(专利权)人：中创新航科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：