一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法与流程

本发明涉及废旧电池再利用处理方法，尤其涉及一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法。

背景技术：

目前，我国已经成为全球最大新能源汽车市场，2014年电动汽车销售量为7万辆，2015年30万辆，2016年达到50万辆。随着电动汽车关键部件电池使用寿命逐渐到期，动力电池报废量也越来越大。预计到2020年我国车用动力电池需求将达125gwh，报废量将达32gwh，报废电池折算为质量将达到约50万吨；到2030年，车用动力电池报废量将达101gwh，报废动力电池量约116万吨。

目前废旧动力锂离子电池回收主要有两条方式，一是梯次利用:针对电池容量下降到原来70-80％无法在电动汽车上继续使用的电池，进行梯次利用，可继续在其他领域如电力储能，低速电动车，五金工具等作为电源继续使用一定时间；二是拆解回收:主要针对电池容量下降到50％以下，该类电池无法继续使用，只能将电池进行拆解并资源化回收利用。

整体上看，由于电动汽车发展时间不长，动力电池废料在近两年才大量进入市场。我国动力电池的回收利用还处于初始阶段，针对不同类型的动力锂离子电池无论在拆解、梯次利用及资源综合利用方面缺乏成熟的技术。

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，提供一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法，该方法通过对废旧电池进行观察、测量、对比，得出单体电池的参数，并将参数接近的单体电池组合成新的电池组，进而提高废旧电池的利用率，以及减少资源浪费。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法，其包括有如下步骤：步骤s1，对废旧锂离子动力电池包进行放电处理；步骤s2，挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理；步骤s3，对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测，将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解；步骤s4，对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试，将自耗电大于设定值的单体电池拆解；步骤s5，对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试，将容量小于预设值的单体电池拆解；步骤s6，将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别，并组合成新的电池组。

优选地，所述步骤s1中，放电过程的放电电流c率为0.2c～0.5c，放电电流最大值不超过50a。

优选地，所述步骤s1中包括如下过程：查看电池包参数，按电池类别计算出电池包的串并联方式，若为磷酸铁锂电池，则为单支放电截止至2.5v为准，若为三元锂电池，则单支放电截止至3.0v为准，并使其荷电状态soc为3％～5％。

优选地，所述步骤s1中，电池包放电后静置2小时。

优选地，所述步骤s3包括如下过程：对每一单体电池的开路电压进行记录，并与标准单体电池的开路电压作对比，将电压值在1.0v以下的磷酸铁锂电池以及电压值在2.0v以下的三元锂电池进行拆解处理。

优选地，所述步骤s3还包括如下过程：对每一单体电池的内阻进行记录，并与标准单体电池的内阻作对比，将内阻值超过标准单体电池内阻值20％的单体电池进行拆解处理。

优选地，所述步骤s3之后包括如下过程：将步骤s3检测合格的单体电池并联24小时，直至各单体电池的开路电压相同，再将该开路电压与单体电池并联前的开路电压作对比，并记录电压升降数据。

优选地，所述步骤s3之后还包括如下过程：将并联后的单体电池在温度为40℃～55℃条件下搁置3-5天，或者在室温下搁置7-10天，之后检测并记录单体电池的开路电压及内阻，再与搁置前的开路电压作对比，对电压相差50mv以上的单体电池进行拆解处理。

优选地，所述步骤s5包括如下过程：以放电电流c率为0.5c作为标准对单体电池进行充放电测试，得出单体电池的电池容量，并对电池容量soh小于50％的单体电池进行拆解处理。

优选地，所述步骤s5还包括如下过程：以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考，根据步骤s3中所测量的开路电压及内阻大小，评估单体电池的健康状态。

本发明公开的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法中，首先将废旧电池包放电，再根据外观程度挑选出不合格的单体电池并拆解，而对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测，再将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解，之后对单体电池进行容量测试，拆解容量小于预设值的单体电池，最后将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池合成新的电池组。基于上述过程，本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比，得出单体电池的参数，并将参数接近的单体电池组合成新的电池组，进而提高废旧电池的利用率，有效减少了资源浪费。

附图说明

图1为本发明废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法的流程图。

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。

本发明公开了一种废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法，请参照图1，其包括有如下步骤：

步骤s1，对废旧锂离子动力电池包进行放电处理；

步骤s2，挑选外观不合格的单体电池进行拆解处理；

步骤s3，对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测，将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解；

步骤s4，对开路电压及内阻合格的单体电池进行自耗电测试，将自耗电大于设定值的单体电池拆解；

步骤s5，对开路电压及内阻合格的单体电池进行容量测试，将容量小于预设值的单体电池拆解；

步骤s6，根据外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池分为同一级别，并组合成新的电池组。

上述方法中，首先将废旧电池包放电，再根据外观程度挑选出不合格的单体电池并拆解，而对外观合格的单体电池进行开路电压及内阻检测，再将开路电压及内阻不合格的单体电池拆解，之后对单体电池进行容量测试，拆解容量小于预设值的单体电池，最后将外观、开路电压、内阻和容量接近的单体电池合成新的电池组。基于上述过程，本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比，得出单体电池的参数，并将参数接近的单体电池组合成新的电池组，进而提高废旧电池的利用率，有效减少了资源浪费。

作为一种优选方式，所述步骤s1中，放电过程的放电电流c率为0.2c～0.5c，放电电流最大值不超过50a。

进一步地，所述步骤s1中包括如下过程：查看电池包参数，按电池类别计算出电池包的串并联方式，若为磷酸铁锂电池，则为单支放电截止至2.5v为准，若为三元锂电池，则单支放电截止至3.0v为准，并使其荷电状态soc为3％～5％。

上述过程经过实际操作得到的数据如下：首先准备单箱电压268.8v99ah、单支电芯为5.5ah的磷酸铁锂电池，按3.2v的标称电压，得出为84串18并，按标准放电截止电压为84*2.5＝210v，放电后静置2小时，然后拆开电池组，对动力电池模组及单体电池外观进行检查并记录，对外观不良、变形、漏液的电芯进行拆解处理。本实施例中，对电池包放电，主要是为了使电池达到安全状态，使锂元素集结在正极。

进一步地，所述步骤s1中，电池包放电后静置2小时。该步骤中，静置2小时可以使电池放电后，电压到达一个平稳的状态，方便后续检测记录。

本实施例中，所述步骤s3包括如下过程：对每一单体电池的开路电压进行记录，并与标准单体电池的开路电压作对比，将电压值在1.0v以下的磷酸铁锂电池以及电压值在2.0v以下的三元锂电池进行拆解处理。

在此基础上，所述步骤s3还包括如下过程：对每一单体电池的内阻进行记录，并与标准单体电池的内阻作对比，将内阻值超过标准单体电池内阻值20％的单体电池进行拆解处理。

作为一种优选方式，所述步骤s3之后包括如下过程：将步骤s3检测合格的单体电池并联24小时，直至各单体电池的开路电压相同，再将该开路电压与单体电池并联前的开路电压作对比，并记录电压升降数据。

进一步地，所述步骤s3之后还包括如下过程：将并联后的单体电池在温度为40℃～55℃条件下搁置3-5天，或者在室温下搁置7-10天，之后检测并记录单体电池的开路电压及内阻，再与搁置前的开路电压作对比，对电压相差50mv以上的单体电池进行拆解处理。其中，40℃～55℃高温条件可以加速电池老化，加快电池自耗电。

本实施例中，所述步骤s5包括如下过程：以放电电流c率为0.5c作为标准对单体电池进行充放电测试，得出单体电池的电池容量，并对电池容量soh小于50％的单体电池进行拆解处理。

进一步地，所述步骤s5还包括如下过程：以标准单体电池荷电状态、容量-电压曲线、内阻作为参考，根据步骤s3中所测量的开路电压及内阻大小，评估单体电池的健康状态。

最后，根据以上记录情况，对比废旧动力电池单体外观、开路电压、内阻、电压降及健康状态评估，根据废旧动力电池单体容量、内阻对单体电池进行分级，将同一级的电池组合成新的电池组，梯次利用于不同的产品中。

本发明公开的废旧锂离子动力电池梯次利用筛选方法，其相比现有技术而言的有益效果在于，本发明通过对废旧电池进行观察、测量、对比，得出单体电池的参数，并将参数接近的单体电池组合成新的电池组，进而提高废旧电池的利用率，有效减少了资源浪费。

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。