一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法與流程
1.本發明涉及電池檢測技術領域，特別涉及一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法。
背景技術：
2.鋰電池是一種高新技術產品，具有電壓高、比能量密度大，工作溫度范圍寬、循環壽命長和安全性能好等，已被廣泛應用電動汽車，便攜移動電源和儲能領域等。
3.然而，在電動汽車領域，當電池容量衰減到初始容量的80%一下時，面臨更換淘汰。而如何處理退役下來的電池，怎樣分選出一致性良好的電池進行梯次再利用，是諸多車企面臨的一個重要問題。現有針對退役鋰電池分選的方法，主要是根據等效電路，放電深度測試等，費工費時，而無法精確、快速的分選退役鋰電池。
4.本法發明解決其技術問題所采用的技術方案是：以不同健康狀態為中心依據，方法簡單，高效，精確度高。
技術實現要素：
5.本發明目的在于提供一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，一種便捷商業實用的選擇，可以快速、精確的對退役鋰電池進行梯次分選，為退役電池再利用和梯次電池一致性挑選提供一種簡單易行的方案。
6.本發明目的通過以下方案實現：一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，包括如下步驟：1）對電池按照標準充電方式進行充電；根據容量指標，進行初次分選；2）對步驟1）中的電池進行ocv監測，獲取t-ocv（時間和開路電壓）線性關系；3）進行hppc放電測試，得到放電直流內阻和功率密度，作為三級分選標準。
7.對電池按照國標中標準充電方式進行充電至不同soc或充電相同時間；根據各電池間容量差值，分選出多個梯次。
8.對步驟1）中的電池進行ocv監測，相同時間，或降至同一電壓，獲取t-ocv（時間和開路電壓）線性關系，根據電壓降梯度和最終的截止電壓，對電池進行二次分選。
9.步驟1）所述的根據容量指標分選，以中值容量為中心，依據不同容量差值分選多個梯次。
10.步驟2）t-ocv線性關系，依據測試結束的電壓（或時間），并可求取線性關系（y=kt+v）的斜率值大小判別，t為時間，單位min，v為ocv（開路電壓），k為斜率。
11.步驟3）所述的進行hppc放電測試，得到放電直流內阻和功率密度，作為分選標準值。其中放電直流內阻和功率密度計算公式如下：r(d)＝(vt1-vt0)/(it0-it1)
????????????
（1）p(d)＝vmin*(ocv-vmin)
÷
r(d)
??????
（2）其中，r(d)為放電直流內阻，vt1為t1時刻的電壓，vt0為t0時刻的電壓，it1為t1時
刻的電壓，it0為t0時刻的電壓，vmin為脈沖放電結束電壓，ocv為開路電壓。
12.適用于各種體系、類型的的鋰電池（如方殼、圓柱）。
13.本發明的實例中，所述所述方法，步驟1）可以以容量為依據，也可以以時間為依據；本發明的實例中，所述方法，步驟2）可以以時間，也可以以電壓為依據。
14.本發明的實例中，所述的步驟3）脈沖時間可以依據電芯狀況進行調整。
15.適合商業化量產應用，具有較為可觀的使用價值。
16.本發明的一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法在進行電池分選時，能精確的劃分鋰電池的健康狀態，并提高所分選電芯性能的一致性，根據分選后的電池，可以批量，快速進行梯次組合利用，該方法操作簡單，高效，低成本，適合商業化量產應用，具有較為可觀的使用價值。
附圖說明
17.圖1是根據本發明實施例的一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例中n1號電池的soc-內阻圖；圖3是根據本發明實施例中n1號電池的soc-功率圖。
具體實施方式
18.如圖1所示，本發明實施例的一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法包括以下步驟：步驟1），獲取多個電池在常溫環境下，以1/3c恒流充電至100%soc，得到充電容量；具體地，選取150組額定容量為5.5ah的磷酸鐵鋰方殼電池，依次編號為n1，n2
…
n150，在25℃環境下，1/3c恒流充電至100%soc。獲取充電容量。
19.在本發明的一個示例中，soc可以調整范圍為50-100%值得注意的是，由于退役電池健康狀態不同，電池內阻大小不以，使得對其進行標準充電時，所獲取的容量和充電時間上時有明顯區別的。
20.步驟2）獲取多個電池在t-ocv，設定分選ocv標準值，作為二級評判標準，篩選出一批性能達標的電池。
21.實施例中，設定70%的ocv為下限值，
△
v=0.6mv（電壓降），作為評估標準，篩選二級電池：n1，n3，n4，n6，n9，n11，n12，n13，n15，n17，n18，n19，n20，n23，n24，n25，n26，n27，n31，n32，n33，n34，n35，n36，n38，n40，n41，n42，n43，n44，n45，n46，n49，n50。
22.步驟3）分別計算r和p的差值，獲得分選標準值，作為二級分選標準。
23.根據本實例，步驟3）選取n20電池實施，選取soc=100%時，脈沖時間為10s，計算此直流內阻和功率，根據表1的結果，分別以
△
r和
△
p為8mω，50mw。超過設定值的，劃分到下一梯次。
24.表1 以1c恒流放出1/10*qt的容量后，靜置1h；用5c放 電10s，擱置40s，對應直流內阻和功率值圖：
。
技術特征：
1.一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，包括如下步驟：1）對電池按照標準充電方式進行充電；根據容量指標，進行初次分選；2）對步驟1）中的電池進行ocv監測，獲取時間和開路電壓（t-ocv）線性關系；3）進行hppc放電測試，得到放電直流內阻和功率密度，作為三級分選標準。2.如權利要求1所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，步驟1）中，對電池按照國標中標準充電方式進行充電至不同soc或充電相同時間；根據各電池間容量差值，分選出多個梯次。3.如權利要求1所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，對步驟2）中的電池進行ocv監測，相同時間，或降至同一電壓，獲取時間和開路電壓（t-ocv）線性關系，根據電壓降梯度和最終的截止電壓，對電池進行二次分選。4.如權利要求1所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，步驟1）所述的根據容量指標分選，以中值容量為中心，依據不同容量差值分選多個梯次。5.如權利要求1所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，步驟2）t-ocv線性關系，依據測試結束的電壓（或時間），并可求取線性關系（y=kt+v）的斜率值大小判別，t為時間，單位min，v為ocv（開路電壓），k為斜率。6.如權利要求1所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，步驟3）所述的進行hppc放電測試，得到放電直流內阻和功率密度，作為分選標準值。其中放電直流內阻和功率密度計算公式如下：r(d)＝(vt1-vt0)/(it0-it1)
????????????
（1） p(d)＝vmin*(ocv-vmin)
÷
r(d)
??????
（2）其中，r(d)為放電直流內阻，vt1為t1時刻的電壓，vt0為t0時刻的電壓，it1為t1時刻的電壓，it0為t0時刻的電壓，vmin為脈沖放電結束電壓，ocv為開路電壓。7.如權利要求1-6任一項所述的退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，用于各種體系、類型的的鋰電池，包括方殼、圓柱型。8.根據權利要求1-6任一所述退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，其特征在于，按如下步驟：步驟1），獲取多個電池在常溫環境下，以1/3c恒流充電至100%soc，得到充電容量，包括；選取150組額定容量為5.5ah的磷酸鐵鋰方殼電池，依次編號為n1，n2
…
n150，在25℃環境下，1/3c恒流充電至100%soc，獲取充電容量；soc調整范圍為50-100%；步驟2）獲取多個電池t-ocv，設定分選ocv標準值，作為二級評判標準，篩選出一批性能達標的電池；設定70%的ocv為下限值，電壓降
△
v=0.6mv，作為評估標準，篩選二級電池：n1，n3，n4，n6，n9，n11，n12，n13，n15，n17，n18，n19，n20，n23，n24，n25，n26，n27，n31，n32，n33，n34，n35，n36，n38，n40，n41，n42，n43，n44，n45，n46，n49，n50；步驟3）分別計算r和p的差值，獲得分選標準值，作為二級分選標準；選取n20電池實施，選取soc=100%時，脈沖時間為10s，計算此直流內阻和功率，根據表1的結果，分別以
△
r和
△
p為8mω，50mw；超過設定值的，劃分到下一梯次。
技術總結
一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法，屬于鋰電池回收領域。其特征在于：包括以下步驟：1）對電池按照標準充電方式進行充電；根據充電容量指標，進行初次分選；2）對步驟一中的電池進行OCV監測，依據電壓降梯度，作為二級分選標準。3）進行HPPC放電測試，依據放電直流內阻和功率密度，作為三級分選標準；本發明的一種退役鋰電池梯次利用快速分選的方法在進行電池分選時，能精確的劃分鋰電池的健康狀態，并提高所分選電芯性能的一致性，根據分選后的電池，可以批量，快速進行梯次組合利用，該方法操作簡單，高效，低成本，適合商業化量產應用，具有較為可觀的使用價值。具有較為可觀的使用價值。具有較為可觀的使用價值。
技術研發人員：崔大祥 王金 張芳 盧玉英 葛美英 王亞坤 焦靖華 張放為
受保護的技術使用者：上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
技術研發日：2022.08.12
技術公布日：2022/11/25
