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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动力电池回收利用,具体是一种动力电池循环老化回收利用的方法。
技术介绍
1、随着目前新能源的逐渐流行,应用于新能源汽车的动力电池呈现爆发式增长趋势,在该增长趋势下,未来会有大量的动力电池退役,也就是报废,所对应的回收处理水平将承受较大的压力。
2、目前针对于动力电池的回收利用处理包括再制造、题词利用以及再生利用三个途径,梯次利用和再生利用作为动力电池回收利用的主要途径;其中,梯次利用是将性能较好、符合梯次利用标准的退役电池模组重新组装或加工为新的电池产品,用于储能和低速电动车等领域:再生利用则是将性能较差、不符合梯次利用标准的退役电池直接破碎拆解,回收其中的镍、钻、鲤等贵金属。梯次利用延长了产品的使用寿命,相比拆解再生更加环保;再制造途径是将生命周期末端的电池模组拆除,通过更换新的模组重新组装下线进行使用,相较于梯次利用和再生利用,减少了工艺布置,成本主要体现在拆解工艺上,而再制造途径由于之前的工艺成本较高且对环境污染程度较大,难以普及,但是目前现有技术中出现了脉冲激光清洗等新技术,使得动力电池再制造工艺趋向低成本、少污染和高效率;
3、从动力电池生命周期以及回收处理的效果来看,为了应对将来大量的动力电池退役所带来的挑战,以成本、环保性和工艺复杂程度来看,以目前的再制造工艺作为主要的回收利用途径,无疑能最大程度的减少工艺步骤、降低成本;但是基于再制造机理,动力电池在生命周期末端至电容量大幅下降或电极严重坍塌等情况发生时,以无法进行再制造,因此掌握动力电池再制造的节点,是目前动力电池回收利用的
4、因此,针对上述问题提出一种动力电池循环老化回收利用的方法。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足,解决上述的问题,本专利技术提出的一种动力电池循环老化回收利用的方法。
2、一种动力电池循环老化回收利用的方法,该方法包括以下步骤:
3、s1:测试动力电池循环老化程度,包括老化程度较轻、适中以及严重;
4、s2:根据循环老化程度判断动力电池的回收途径;
5、s3:以对应回收途径回收利用动力电池;
6、其中,
7、所述s2中,回收途径包括再制造、梯次利用以及再生利用;
8、所述s3中,根据动力电池循环老化程度分别选择不同回收途径进行回收利用。
9、优选的,所述s2中,根据动力电池再制造最高老化程度节点,即为主动再制造节点,判断动力电池的回收利用途径,动力电池老化程度高于主动再制造节点,选择梯次利用和再生利用中任一途径回收动力电池;动力电池老化程度低于主动再制造节点,选择再制造、梯次利用以及再生利用中任一途径回收动力电池。
10、优选的,所述主动再制造节点的确定方法包括以下步骤:动力电池数字孪生模型的建立;基于动力电池数字孪生模型建立动力电池循环老化特征方程;通过方程绘制动力电池循环老化的衰退工况曲线;以曲线急剧变化的节点对应动力电池主动再制造节点,得到主动再制造节点。
11、优选的,所述s1中,老化程度较轻、适中以及严重,均以容量衰减作为特征进行记录。
12、优选的,所述动力电池数字孪生模型的建立,包括电极、单体、模组以及整包多尺度条件,以多尺度条件构建动力电池多尺度映像模型。
13、优选的,所述基于动力电池数字孪生模型建立动力电池循环老化特征方程,具体包括表征动力电池循环老化电容衰退趋势的方程。
14、优选的,所述通过方程绘制动力电池循环老化的衰退工况曲线,具体包括以服役时间作为变量,计算得到不同服役时间所对应的动力电池性能。
15、优选的,所述衰退工况曲线急剧变化的节点对应动力电池主动再制造节点,得到主动再制造节点,其中衰退工况曲线包括平稳期、急剧期以及报废期,主动再制造节点指代急剧期开始和结束的拐点,分别对应于主动制造的上下限。
16、本专利技术的有益之处在于:
17、1.本专利技术通过对动力电池容量的测试,选择再制造、梯次利用或是再生利用回收动力电池,在动力电池电池容量处于非梯次利用适用的电池容量和再生利用的电池容量时,采用再制造作为回收途径,降低回收成本,实现对动力电池的再利用,通过构建动力电池数字孪生模型,并通过构建动力电池循环老化电容衰退趋势的方程,以方程绘制不同服役时间所对应的动力电池性能衰退曲线,再以曲线的拐点,将动力电池随服役时间循环老化的各个时间段,包括平稳期、急剧期以及报废期反映出来,通过急剧期开始和结束的拐点,作为动力电池主动再制造的上下限,以此对应服役时间段,来匹配达到该服役时间段的动力电池,能够更加准确的实现对该服役时间段内动力电池的主动再制造,降低由于不清楚动力电池性能衰退情况而再制造所产生的成本,实现动力电池再制造的生产效益最大化。
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1.一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述S2中,根据动力电池再制造最高老化程度节点,即为主动再制造节点,判断动力电池的回收利用途径,动力电池老化程度高于主动再制造节点,选择梯次利用和再生利用中任一途径回收动力电池;动力电池老化程度低于主动再制造节点,选择再制造、梯次利用以及再生利用中任一途径回收动力电池。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述主动再制造节点的确定方法包括以下步骤:构建动力电池数字孪生模型;基于动力电池数字孪生模型建立动力电池循环老化特征方程;通过方程绘制动力电池循环老化的衰退工况曲线;以曲线急剧变化的节点对应动力电池主动再制造节点,得到主动再制造节点。
4.根据权利要求3所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述S1中,老化程度较轻、适中以及严重,均以容量衰减作为特征进行记录。
5.根据权利要求4所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述
6.根据权利要求5所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述基于动力电池数字孪生模型建立动力电池循环老化特征方程,具体包括表征动力电池循环老化电容衰退趋势的方程,如下:
7.根据权利要求6所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述通过方程绘制动力电池循环老化的衰退工况曲线,具体包括以服役时间作为变量,计算得到不同服役时间所对应的动力电池性能;
8.根据权利要求7所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述衰退工况曲线急剧变化的节点对应动力电池主动再制造节点,得到主动再制造节点,其中衰退工况曲线包括平稳期、急剧期以及报废期,主动再制造节点指代急剧期开始和结束的拐点,分别对应于主动制造的上下限。
...【技术特征摘要】
1.一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述s2中,根据动力电池再制造最高老化程度节点,即为主动再制造节点,判断动力电池的回收利用途径,动力电池老化程度高于主动再制造节点,选择梯次利用和再生利用中任一途径回收动力电池;动力电池老化程度低于主动再制造节点,选择再制造、梯次利用以及再生利用中任一途径回收动力电池。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述主动再制造节点的确定方法包括以下步骤:构建动力电池数字孪生模型;基于动力电池数字孪生模型建立动力电池循环老化特征方程;通过方程绘制动力电池循环老化的衰退工况曲线;以曲线急剧变化的节点对应动力电池主动再制造节点,得到主动再制造节点。
4.根据权利要求3所述的一种动力电池循环老化回收利用的方法,其特征在于:所述s1中,老化程度较轻、适中以及严重,均以容量衰减作为特...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭洪飞,任亚平,何智慧,朝宝,李来平,孙艾文,
申请(专利权)人:暨南大学,
类型:发明
国别省市:
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