一种塑壳梯次电芯再注液方法与流程

文档序号:15941479发布日期:2018-11-14 03:13阅读:354来源:国知局

本发明涉及电芯,尤其涉及一种塑壳梯次电芯再注液方法。

背景技术

随着新能源汽车的快速推广,电动汽车的市场保有量不断增长,越来越多的新能源汽车市场问题也日益凸显,其中最为紧迫的就是新能源汽车动力电池的回收问题,做好动力电池的回收问题不仅关系到新能源汽车绿色环保的发展,同时更是锂、钴等金属资源循环再利用的关键。截止到2017年底,全球需要梯次利用及回收的动力电池总量为4.13gwh。随着新能源汽车快速发展,对动力电池的需求增长迅速,待梯级利用及回收的动力电池总量也将迅猛增长。

梯次利用是指某一个已经使用过的产品达到原生设计寿命,在通过其他方法时期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。在电动汽车动力电池进入大量回收阶段后,可以考虑将动力电池分梯度来利用。第一步,经过检测和处理后,在动力电池外观完好、没有破损、各功能元件有效的情况下,可梯次利用在通信、储能等领域,也可以用在公园景区的短距离电动场地车、游览车、高尔夫球车上,作为这些低速电动车的动力源。从储能设备或低速电动车上二次淘汰下来的电池,再进行回收、拆解、再生。

现有梯次电芯利用技术存在的问题:目前技术条件下,通过初步检测、筛选、再分档利用,虽然能实现梯次利用动力电池但外观完好,但没有破损的动力电芯多数是由于电解液消耗导致容量过低、内阻增大、循环寿命减少,若简单地根据容量、内阻分档利用,将会大大降低动力电池的利用价值,并且降低了动力电池梯次利用的寿命。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种塑壳梯次电芯再注液方法,用以解决梯次动力电芯由于电解液消耗导致容量过低、内阻增大、循环寿命减少的问题,进而提高梯次动力电芯的利用价值和使用寿命。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。

一种塑壳梯次电芯再注液方法,其包括有如下步骤:步骤s1,将回收的梯次电芯进行分选,剔除外观不合格的梯次电芯;步骤s2,将梯次电芯放电至预设电压;步骤s3,清洁梯次电芯,去除油渍和灰尘;步骤s4,称取待注液的梯次电芯重量并记录为g1;步骤s5,检查电芯塑壳内部正负极极片位置和外壳厚度,确认补液口位置和塑壳厚度h;步骤s6,将梯次电芯放入手套箱打孔夹具内,在避开正负极极片的位置打孔;步骤s7,将梯次电芯放入手套箱注液夹具内,利用注射器将电解液通过补液口补注到电芯塑壳中,补充的电解液量为g2;步骤s8,在手套箱中用无尘布清洁梯次电芯,擦去梯次电芯上的电解液;步骤s9,在手套箱中称重,重量g1+g2与实测称重读数差值在5g以内为合格品;步骤s10,将完成补注液的梯次电芯在手套箱中静置预设时间;步骤s11,利用封装机对梯次电芯进行补封,封住补液口;步骤s12,在补封过的注液口打密封胶;步骤s13,对梯次电芯做循环测试,记录容量值c,按照容量值c区分容量档位;步骤s14,测试梯次电芯的开路电压和内阻值并记录。

优选地,所述步骤s2中,将梯次电芯放电至预设电压2.20v。

优选地,所述步骤s3中,使用无尘布清洁梯次电芯。

优选地,所述步骤s4中,g1的读数精确到1.0g。

优选地,所述步骤s5包括:将电芯塑壳放入x光机中,通过x光机成像确认塑壳厚度h,确认梯次电芯正负极极片卷绕主体位置,以及极片与塑壳的距离,找到极片与塑壳的距离最大处进行标记,该标记处为打注液孔的位置。

优选地,所述步骤s6中,打孔深度为h+1.0mm,孔径2mm,手套箱露点低于-45℃。

优选地,所述步骤s7中,补充的电解液要求与梯次电芯内原有电解液种类相同,补充的电解液量为g2根据梯次电池的尺寸、容量和电解液残余量来确定。

优选地,所述步骤s10中,将完成补注液的梯次电芯在手套箱中静置20分钟。

优选地,所述步骤s11中,封装机对梯次电芯进行补封过程中的真空度控制在-90kpa。

优选地,所述步骤s12中,将密封胶均匀涂抹在补封过的注液口上,涂抹厚度为1.0mm-3.0mm,静置20分钟直至密封胶凝固。

本发明公开的塑壳梯次电芯再注液方法中,对回收再利用的梯次电芯依次进行分选、分选、电芯放电、清洁、称重、x光检查、打注液口、注液、清洁、称重、静置、真空补封、打胶、分容和ocv测试,进而完成了对塑壳梯次电芯的注液工序。相比现有技术而言,本发明解决了电解液在循环过程中发生氧化还原的问题,通过对退役塑壳电芯进行再次补液,使退役电芯得到适量的电解液,补充的电解液再次浸润极片,激活干涸的活性物质并提升电芯的容量,从而增加循环寿命,有效解决了因电解液减少导致的电芯容量低、内阻大、循环寿命降低等问题,大大提高了梯次电芯的利用率。

附图说明

图1为本发明塑壳梯次电芯再注液方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种塑壳梯次电芯再注液方法,请参照图1,其包括有如下步骤:

步骤s1,将回收的梯次电芯进行分选,剔除外观不合格的梯次电芯;

步骤s2,将梯次电芯放电至预设电压;

步骤s3,清洁梯次电芯,去除油渍和灰尘;

步骤s4,称取待注液的梯次电芯重量并记录为g1;

步骤s5,检查电芯塑壳内部正负极极片位置和外壳厚度,确认补液口位置和塑壳厚度h;

步骤s6,将梯次电芯放入手套箱打孔夹具内,在避开正负极极片的位置打孔;

步骤s7,将梯次电芯放入手套箱注液夹具内,利用注射器将电解液通过补液口补注到电芯塑壳中,补充的电解液量为g2;

步骤s8,在手套箱中用无尘布清洁梯次电芯,擦去梯次电芯上的电解液;

步骤s9,在手套箱中称重,重量g1+g2与实测称重读数差值在5g以内为合格品;

步骤s10,将完成补注液的梯次电芯在手套箱中静置预设时间;

步骤s11,利用封装机对梯次电芯进行补封,封住补液口;

步骤s12,在补封过的注液口打密封胶;

步骤s13,对梯次电芯做循环测试,记录容量值c,按照容量值c区分容量档位;

步骤s14,测试梯次电芯的开路电压和内阻值并记录。

上述方法中,对回收再利用的梯次电芯依次进行分选、分选、电芯放电、清洁、称重、x光检查、打注液口、注液、清洁、称重、静置、真空补封、打胶、分容和ocv测试,进而完成了对塑壳梯次电芯的注液工序。相比现有技术而言,本发明解决了电解液在循环过程中发生氧化还原的问题,通过对退役塑壳电芯进行再次补液,使退役电芯得到适量的电解液,补充的电解液再次浸润极片,激活干涸的活性物质并提升电芯的容量,从而增加循环寿命,有效解决了因电解液减少导致的电芯容量低、内阻大、循环寿命降低等问题,大大提高了梯次电芯的利用率。

上述方法的进一步过程包括:

所述步骤s2中,将梯次电芯放电至预设电压2.20v;

所述步骤s3中,使用无尘布清洁梯次电芯;

所述步骤s4中,g1的读数精确到1.0g;

所述步骤s5包括:将电芯塑壳放入x光机中,通过x光机成像确认塑壳厚度h,确认梯次电芯正负极极片卷绕主体位置,以及极片与塑壳的距离,找到极片与塑壳的距离最大处进行标记,该标记处为打注液孔的位置;

所述步骤s6中,打孔深度为h+1.0mm,孔径2mm,手套箱露点低于-45℃;

所述步骤s7中,补充的电解液要求与梯次电芯内原有电解液种类相同,补充的电解液量为g2根据梯次电池的尺寸、容量和电解液残余量来确定;

所述步骤s10中,将完成补注液的梯次电芯在手套箱中静置20分钟;

所述步骤s11中,封装机对梯次电芯进行补封过程中的真空度控制在-90kpa;

所述步骤s12中,将密封胶均匀涂抹在补封过的注液口上,涂抹厚度为1.0mm-3.0mm,静置20分钟直至密封胶凝固;

结合上述方法,本发明在实际应用中可参考如下实施例:

实施例一

本实施例中,将退役的梯次胶壳电池进行分选,剔除外壳破损漏液的电芯。对外观合格的电芯进行循环测试,将容量保有量高内阻正常的电芯直接进行再利用,将容量低内阻大的电芯挑出待用。将挑出的电芯放电至2.2v(2.2v磷酸铁锂电芯,2.4v三元锂电芯),使用无尘布清洁电芯去除油渍和灰尘。将电芯放入电子秤上称重,并记录读数为g1。用x光机检查电芯正负极极片位置并在避开正负极极片的位置做标记,测量塑壳厚度并记录为h。将电芯放入露点低于-45℃手套箱中的钻孔夹具上,使用直径为2mm钻头在标记位置钻孔,钻孔深度为h+1mm。钻好注液孔后将电芯放在注液夹具上,使用注射器通过注液口向电芯补液,补注的电解液必须和电芯使用的电解液相同。补充的电解液量为g2。g2根据梯次电池的尺寸、容量和电解液残余量来确定。补注液完成后用无尘布擦去散落的电解液,然后再次称重并记录读数g,g和g1+g2差值在5g以内。称重完成后静置20分钟。静置之后将电芯放入真空补封夹具内进行补封,真空度控制在-90kpa。补封完成后用密封胶覆盖补封处,密封胶高度2-3mm,静置20分钟等密封胶完全凝固。将完成补液的电芯做循环测试记录容量c补液后。再测量开路电压和内阻,确认电芯容量和内阻满足梯次电池再利用要求,再按照容量和内阻电压分档进行梯次利用。

经过实际测试,200ah梯次电池补液前后容量内阻对比数据如下:

本发明公开的塑壳梯次电芯再注液方法,其解决了梯次动力电芯由于电解液消耗导致容量过低、内阻增大、循环寿命减少等问题,大大提高了梯次动力电芯的利用价值和使用寿命。

以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。

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