退役锂电池分选方法及其系统与流程

本发明涉及新能源动力锂电池技术领域，具体涉及一种退役锂电池分选方法及其系统。

背景技术：

锂离子动力蓄电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点，在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。随着电动汽车的产业化发展，动力锂电池的产量也随之大幅提高，动力锂电池的使用寿命大约为20年，但是在使用了3-5年后，动力锂电池的性能就会衰减，一旦电池容量衰减到初始容量的80％以下，电动汽车的续航里程就会明显减少，因此通常情况下，为确保汽车的安全性以及使用性能，电动汽车厂商要求当动力电池的容量衰减至70％-80％时就要替换，一旦废弃的锂电池不能得到有效地回收处理，不仅会造成资源浪费，对环境污染也尤为严重，并且退役动力锂电池仍有一定的剩余容量和使用寿命，仍然可以在其他领域进一步使用，如用于电动自行车、游览车等的电源，一般生活照明电源，或者用于电力储能，包括可再生能源输出功率平滑、偏远地区分布式供电、充换电站储能、电能质量调节等领域。

动力锂电池产销量的爆发意味着电池报废高峰期即将到来，如何有效地进行动力锂电池的回收和实现梯次利用成为了新能源汽车发展的重要课题之一，并已被提上了日程。

技术实现要素：

本申请通过提供一种退役锂电池分选方法及其系统，以解决退役动力锂电池有效快速分选的技术问题，为其梯次利用与合理回收创造条件。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

一种退役锂电池分选方法，包括如下步骤：

S1：测量单体电池的开路电压V_ocv；

S2：判断开路电压V_ocv是否低于开路电压下限V_l，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S3；

S3：该单体电池进入充电阶段，充电电流大小为I_c，充电时间为T_c；

S4：测量计算T_c时刻该单体电池的端电压V_cr；

S5：判断T_c时刻该单体电池的端电压V_cr是否超过T_c时刻端电压上限V_crh，或者是否低于T_c时刻端电压下限V_crl，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S6；

S7：测量从静置阶段0时刻的静置电压到静置阶段T_s时刻的静置电压变化V_cd；

S8：判断静置电压变化V_cd是否超过静置电压变化上限V_cdh，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S9；

S9：进入放电阶段，放电电流大小为I_c，放电时间为T_d，并测量计算从放电阶段0时刻的电压到放电阶段T_d时刻的电压变化V_dd，进入步骤S10；

S10：综合计算评分并根据评分结果进行分级，其中，该单体电池的评分为：Q＝F(V_ocv,V_cr,V_cd,V_dd)＝V_ocv/(V_cr×V_dd×V_cd×T_c×T_d)。

进一步地，步骤S10中分级分为一级、二级、三级以及报废，当Q≥L₁时，该单体电池为一级，当L₂≤Q<L₁时，该单体电池为二级，当L₃≤Q<L₂时，该单体电池为三级，当Q<L₃时，该单体电池报废，其中，L₁为设定的一级限值，L₂为设定的二级限值，L₃为设定的三级限值。

通常情况下，T_c为3秒，T_s为5秒，T_d为3秒。

一种退役锂电池分选系统，包括：由若干个充放电单元组成的充放电模组，一个充放电单元即为一个电池分类通道，一个充放电单元对应一个待分类单体电池；

用于控制整个分选系统的微处理器，用于采集待分类单体电池的电池信息的数据采集单元，用于通信的通信单元，为整个系统提供电源的电源单元，以及用于存储数据的数据存储单元。

进一步地，所述电池信息包括电池容量及电池端电压。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是：能够快速有效地对退役动力锂电池进行分选，为其梯次利用与合理回收创造了条件。

附图说明

图1为本发明的分选方法流程图；

图2为本发明的分选系统的结构框图。

具体实施方式

本发明所提供一种退役锂电池分选方法及其系统，以解决退役动力锂电池有效快速分选的技术问题，为其梯次利用与合理回收创造条件。

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，这里的描述不意味着对应于实施例中陈述的具体实例的所有主题都在权利要求中引用了。

实施例

一种退役锂电池分选方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：测量单体电池的开路电压V_ocv；

S2：判断开路电压V_ocv是否低于开路电压下限V_l，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S3；

S3：该单体电池进入充电阶段，充电电流大小为I_c，充电时间为T_c；

S4：测量计算T_c时刻该单体电池的端电压V_cr；

S5：判断T_c时刻该单体电池的端电压V_cr是否超过T_c时刻端电压上限V_crh，或者是否低于T_c时刻端电压下限V_crl，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S6；

S6：进入静置阶段，静置时间为T_s；

S7：测量从静置阶段0时刻的静置电压到静置阶段T_s时刻的静置电压变化V_cd；

S8：判断静置电压变化V_cd是否超过静置电压变化上限V_cdh，如果是，则该单体电池报废，否则，进入步骤S9；

S9：进入放电阶段，放电电流大小为I_c，放电时间为T_d，并测量计算从放电阶段0时刻的电压到放电阶段T_d时刻的电压变化V_dd，进入步骤S10；

S10：综合计算评分并根据评分结果进行分级，其中，该单体电池的评分为：Q＝F(V_ocv,V_cr,V_cd,V_dd)＝V_ocv/(V_cr×V_dd×V_cd×T_c×T_d)。

根据Q值，分为一级、二级、三级以及报废，当Q≥L₁时，该单体电池为一级(一级单体电池的可用容量>90％)，当L₂≤Q<L₁时，该单体电池为二级(二级单体电池的可用容量>70％)，当L₃≤Q<L₂时，该单体电池为三级(三级单体电池的可用容量>50％)，当Q<L₃时，该单体电池报废，其中，L₁为设定的一级限值，L₂为设定的二级限值，L₃为设定的三级限值。

一种退役锂电池分选系统，如图2所示包括：由若干个充放电单元组成的充放电模组，一个充放电单元即为一个电池分类通道，一个充放电单元对应一个待分类单体电池，整个分选系统可由多个电池分类通道组合而成，且分类通道的数目可自由增加；

用于控制整个分选系统的微处理器，用于采集待分类单体电池的电池信息的数据采集单元，用于通信的通信单元，为整个系统提供电源的电源单元，以及用于存储数据的数据存储单元。

进一步地，所述电池信息包括电池容量及电池端电压。

本申请的上述实施例中，通过提供一种退役锂电池分选方法，包括以下步骤：测量单体电池的开路电压V_ocv；当开路电压V_ocv不低于开路电压下限V_l时，进入充电阶段；测量计算充电时间T_c时刻该单体电池的端电压V_cr；当T_c时刻该单体电池的端电压V_cr不超过T_c时刻端电压上限V_crh，且不低于T_c时刻端电压下限V_crl时，进入静置阶段；测量从静置阶段0时刻的静置电压到静置阶段T_s时刻的静置电压变化V_cd；当静置电压变化V_cd不超过静置电压变化上限V_cdh时进入放电阶段；测量计算从放电阶段0时刻的电压到放电阶段T_d时刻的电压变化V_dd；综合计算评分并根据评分结果进行分级。本发明能快速有效地对退役动力锂电池进行分选，为其梯次利用与合理回收创造条件，此外本发明还提供了一种基于退役锂电池分选方法的分选系统。

应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。