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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种梯次电池中死锂激活方法,属于动力电池领域。
技术介绍
1、我国新能源汽车产业高速发展,新能源汽车依赖于新能源动力电池的使用,其中磷酸铁锂电池在当前市面上的新能源动力电池市场中占重要部分。根据行业规定,当电池循环使用到一定次数后,其新能源动力汽车的电池容量低于70%-80%就需要强制退役。据中汽研测算,在未来10年之内,每年都有大约15~23万吨退役动力电池需要处理。而退役的动力电池仍然有较高的电池容量(30-70%),如果直接回收贵价金属材料会导致资源利用率不高和能源的严重浪费,更有极大的安全隐患,因此企业针对该问题开展退役动力电池梯次利用研发与产业化项目。梯次电池是将退役电池重新进行系统筛选归一化后再次搭配组装应用于不同的应用场景中。梯次电池的出现不仅能提高动力电池的资源和能源利用率,还能延长动力电池的价值链,降低动力电池在储能和低速电动车上代替传统铅酸电池的使用成本,更能在一定程度上减少环境污染。
2、动力电池在充电过程中,一部分锂离子以锂金属的形式沉积在负极表面,剩余部分锂离子嵌入石墨,在放电过程中,则发生离子的脱出和沉积的锂金属部分剥离。在锂金属的剥离过程,会有“死锂”的形成。而“死锂”与电解液反应是导致锂离子电池容量损失和循环寿命缩短的主要诱因。作为仅有原电池70-80%容量以下的梯次电池,经历过多次循环和一些极端情况,如低温充电、极速充电、过充等,其石墨负极必定存在有大量的“死锂”,会进一步降低电池的使用寿命和增加使用时的安全隐患。“死锂”的存在使得可迁移扩散的锂离子浓度减少,同时限制了
3、当前针对电池中的“死锂”问题主要以充放电过程优化,利用大电流或脉冲电流刺激自发产热激活部分死锂。虽然该技术手段对普通电池容量的提升有一定作用,但对于梯次电池存在大量的“死锂”,使用该方式自发产热激活部分死锂的过程中产生更多的热,对电池造成更不可逆的损伤,进而更快的缩短电池的循环寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种梯次电池中死锂激活方法,用以解决当前采用大电流激活电池的方式会对电池造成不可逆损伤、影响其循环寿命的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术的方案包括:
3、本专利技术的一种梯次电池中死锂激活方法,包括以下步骤:
4、控制梯次电池以第一电流进行恒流放电,直至梯次电池电压达到放电截止电压,第一电流小于一倍的额定电流;
5、按照放电截止电压控制梯次电池进行恒压放电,持续第一设定时间;
6、在达到第一设定时间后,按照低于第一电流的第二电流控制梯次电池进行恒流放电,直至梯次电池的电压达到能够形成固态电解质膜的电压阈值。
7、进一步地,以第一电流进行恒流放电至第二电流进行恒流放电结束的期间,使梯次电池以设定的温度保持不变。
8、进一步地,设定的温度范围在30℃与45℃之间
9、进一步地,第一设定时间设置在30~50分钟之间。
10、进一步地,按照第二电流恒流放电前,控制梯次电池静置第二设定时间。
11、进一步地,第一电流取值范围为0.1-1.0c,第二电流取值范围为0.01-0.1c。
12、有益效果:本专利技术的梯次电池中死锂激活方法,对梯次电池进行三个阶段的放电,分别包括恒流放电、恒压放电以及小电流恒流放电,通过第一次恒流放电,有利于将沉积在石墨表面的死锂两端溶解剥离出去,以激活电池的活性;第二次进行恒压放电,在极限电压下更多的死锂可以得到剥离,进一步剥离负极表面的沉积锂;第三次小电流恒流放电,使固态电解质膜能够均匀致密的得到修复,提高了电池的循环寿命。在激活死锂的过程中,通过这三个阶段的放电能够提高死锂的回收率,激活的时间也比较短,且同时兼顾了固态电解质膜的修复,更有利于电池容量的恢复。
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1.一种梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,以第一电流进行恒流放电至第二电流进行恒流放电结束的期间,使梯次电池以设定的温度保持不变。
3.根据权利要求2所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,设定的温度范围在30℃与45℃之间。
4.根据权利要求1所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,第一设定时间设置在30~50分钟之间。
5.根据权利要求2所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,按照第二电流恒流放电前,控制梯次电池静置第二设定时间。
6.根据权利要求2所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,第一电流取值范围为0.1-1.0C,第二电流取值范围为0.01-0.1C。
【技术特征摘要】
1.一种梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,以第一电流进行恒流放电至第二电流进行恒流放电结束的期间,使梯次电池以设定的温度保持不变。
3.根据权利要求2所述的梯次电池中死锂激活方法,其特征在于,设定的温度范围在30℃与45℃之间。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:万福成,刘胜红,赵琨,吴鹏,谢文合,
申请(专利权)人:信阳职业技术学院,
类型:发明
国别省市:
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