本發(fā)明涉及鋰離子電池回收制造領(lǐng)域，尤其涉及動(dòng)力鋰離子電池的篩選方法。
背景技術(shù)：
：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源和環(huán)保已經(jīng)成為全人類面臨的兩大難題，近年來(lái)，國(guó)家對(duì)新能源汽車的應(yīng)用出臺(tái)了一系列的鼓勵(lì)政策，國(guó)內(nèi)的動(dòng)力鋰離子電池，特別是動(dòng)力汽車電池，出現(xiàn)了狂飆猛進(jìn)的發(fā)展。但是，隨著動(dòng)力鋰離子電池的廣泛應(yīng)用,新的環(huán)保問題將伴隨而生，正常的動(dòng)力鋰離子電池在汽車上使用的壽命為3～5年，這些大量的動(dòng)力鋰電池，不能再繼續(xù)使用后，需要回收處理。目前，常規(guī)的回收處理方法，是把電池拆解，將正、負(fù)極片、隔膜分開，通過(guò)粉碎，焚燒、用溶劑萃取里面的金屬物質(zhì)，然后再利用，這樣的回收方式，會(huì)產(chǎn)生大量有害的廢氣、廢液，會(huì)對(duì)人類生存環(huán)境造成二次嚴(yán)重傷害。國(guó)務(wù)院在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確規(guī)定：(五)加強(qiáng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理。制定動(dòng)力電池回收利用管理辦法，建立動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用，鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)，實(shí)現(xiàn)汽車上淘汰下來(lái)的動(dòng)力鋰離子電池，在儲(chǔ)能、日常數(shù)碼、家用電器等行業(yè)實(shí)現(xiàn)階梯級(jí)利用。理論上來(lái)看，動(dòng)力行業(yè)，特別是電動(dòng)汽車上的電池組，電池組的容量低于80％，就會(huì)被替換下來(lái)，每個(gè)汽車電池組都是由成千上萬(wàn)只單體動(dòng)力鋰離子電池組成，單體電池由于在制作工藝和涂覆材料上的一致性存在差異，導(dǎo)致不同的單體電池在電壓、內(nèi)阻、容量、自放電等性能上都存在差異，電池組在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，單體電池性能的差異會(huì)逐漸擴(kuò)大，由于部分電池的性能首先衰減和惡化，進(jìn)而影響到整個(gè)電池組的使用性能，實(shí)際上，每個(gè)淘汰下來(lái)的動(dòng)力鋰離子電池組里，仍會(huì)有一半以上的單體電池，容量保持率會(huì)超過(guò)初始容量的80％。另外，動(dòng)力行業(yè)上的鋰離子電池都是1c以上的高倍率電池，當(dāng)無(wú)法進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)5c、10c或者更高倍率的使用要求時(shí)，實(shí)際上在1c或者更低倍率的電流下，完全可以繼續(xù)充放電循環(huán)300次以上，能夠滿足儲(chǔ)能、日常數(shù)碼、家用電器等不需要高倍率電流充放電使用的行業(yè)要求。要將動(dòng)力行業(yè)替換下來(lái)的鋰離子電池，進(jìn)行梯級(jí)利用，目前面臨的關(guān)鍵問題是，如何可以從替換下來(lái)的動(dòng)力鋰離子電池里，將使用壽命能夠滿足梯級(jí)應(yīng)用需求的單體鋰離子電池，給篩選出來(lái)，又不能出現(xiàn)誤判。傳統(tǒng)的篩選方法只是在常溫下，通過(guò)測(cè)試電池的容量、電壓、內(nèi)阻、存儲(chǔ)自放電等基本性能，挑選初始容量合格、電壓高、內(nèi)阻小、存儲(chǔ)自放電小的電池，出貨應(yīng)用，但是，這種方法很容易出現(xiàn)誤判，因?yàn)闊o(wú)法單純的依靠容量、電壓、內(nèi)阻的初始數(shù)值，來(lái)判斷該電池循環(huán)性能是否符合要求，剩余的壽命能否滿足儲(chǔ)能、日常數(shù)碼、家用電器等行業(yè)的正常使用要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種動(dòng)力鋰離子電池的篩選方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種動(dòng)力鋰離子電池的篩選方法，包括如下步驟：(1)將從回收的動(dòng)力鋰離子電池組拆下的若干單體電池中的每一個(gè)單體電池，分別在具有溫度差的第一溫度和第二溫度下存放預(yù)定時(shí)間后，分別測(cè)試每個(gè)單體電池在所述第一溫度和所述第二溫度下的內(nèi)阻，并計(jì)算得到每個(gè)單體電池在兩個(gè)溫度下的內(nèi)阻差；(2)將內(nèi)阻差小于或等于內(nèi)阻差閾值的單體電池篩選出來(lái)。優(yōu)選地，所述溫度差大于或等于30℃。優(yōu)選地，所述內(nèi)阻差閾值通過(guò)充放電循環(huán)測(cè)試來(lái)確定。優(yōu)選地，所述第一溫度為-20～10℃；所述第二溫度為30～70℃。優(yōu)選地，所述預(yù)定時(shí)間為1～5小時(shí)。優(yōu)選地，還包括確定所述內(nèi)阻差閾值的步驟：將經(jīng)所述步驟(1)測(cè)得的具有不同內(nèi)阻差的若干單體電池在一預(yù)定倍率的電流下進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試，以確定循環(huán)性能符合要求的內(nèi)阻差閾值。優(yōu)選地，所述循環(huán)性能符合要求是指在預(yù)定倍率的電流下充放電循環(huán)300周，容量保持率≥80％。優(yōu)選地，所述預(yù)定倍率是0.2～1c。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明的技術(shù)方案中通過(guò)在具有溫度差的不同溫度下測(cè)試內(nèi)阻，并計(jì)算內(nèi)阻差，并將內(nèi)阻差小于或等于內(nèi)阻差閾值的單體電池篩選出來(lái)，進(jìn)一步的，可以對(duì)具有不同內(nèi)阻差的電池進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試，根據(jù)儲(chǔ)能、日常數(shù)碼、家用電器等行業(yè)的使用要求，確定好內(nèi)阻差標(biāo)準(zhǔn)(即確定內(nèi)阻差閾值)，然后按標(biāo)準(zhǔn)篩選出壽命符合要求的電池，以保證篩選出的電池性能可以滿足在儲(chǔ)能電源、日常數(shù)碼、家用電器等對(duì)動(dòng)力性能要求不高的行業(yè)正常使用，從而實(shí)現(xiàn)了將電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、航模、電工工具等動(dòng)力行業(yè)替換下來(lái)的鋰離子電池，重新梯級(jí)使用。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的鋰離子電池1c充放電循環(huán)曲線；圖2是對(duì)比例中的鋰離子電池1c充放電循環(huán)曲線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供一種動(dòng)力鋰離子電池的篩選方法，在具體實(shí)施方式中，其包括如下步驟：(1)將從回收的動(dòng)力鋰離子電池組拆下的若干單體電池中的每一個(gè)單體電池分別在具有溫度差的第一溫度和第二溫度下存放預(yù)定時(shí)間后，分別測(cè)試每個(gè)單體電池在所述第一溫度和所述第二溫度下的內(nèi)阻，并計(jì)算得到每個(gè)單體電池在兩個(gè)溫度下的內(nèi)阻差；(2)將內(nèi)阻差小于或等于內(nèi)阻差閾值的單體電池篩選出來(lái)。在較優(yōu)的實(shí)施方式中，所述溫度差大于或等于30℃，并最好小于或等于90℃。在具有溫差的不同溫度下測(cè)得內(nèi)阻并計(jì)算內(nèi)阻差，內(nèi)阻差越小，電池的循環(huán)性能越好，內(nèi)阻差越大，電池的循環(huán)性能越差。在其他優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括如下方案中的至少一個(gè)：所述內(nèi)阻差閾值通過(guò)充放電循環(huán)測(cè)試來(lái)確定，進(jìn)一步還包括確定所述內(nèi)阻差閾值的步驟：將經(jīng)所述步驟(1)測(cè)得的具有不同內(nèi)阻差的若干單體電池在一預(yù)定倍率的電流下進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試，以確定循環(huán)性能符合要求的內(nèi)阻差閾值。所述第一溫度為-20～10℃；所述第二溫度為30～70℃。所述預(yù)定時(shí)間為1～5小時(shí)。所述循環(huán)性能符合要求是指在預(yù)定倍率的電流下充放電循環(huán)300周，容量保持率≥80％。更優(yōu)的是，容量保持率≥85％。所述預(yù)定倍率是0.2～1c。以下實(shí)施例和對(duì)比例中測(cè)試用的電池為：在啟動(dòng)電源上使用的，厚、寬、高尺寸為6.0*42*59mm，標(biāo)稱容量為1200mah的高動(dòng)力型鋰電池組，該電池組使用前的性能為：1c充滿電后，1c放電容量大于1200mah，25c倍率正常放電容量大于960mah。在不能滿足啟動(dòng)電源上的正常使用后，被替換下來(lái)，將其拆分成若干單體電池，以待測(cè)試。實(shí)施例將100只單體電池中的每一個(gè)電池分別在-10℃和50℃環(huán)境下，先擱置2小時(shí)，使得電池內(nèi)部材料體系完全處于該溫度環(huán)境下，然后用內(nèi)阻測(cè)試儀(本例中采用藍(lán)奇bk-600)測(cè)試不同溫度下(本例中為-10℃和50℃)的電池內(nèi)阻(內(nèi)阻測(cè)試方法是本領(lǐng)域常規(guī)，在此不再贅述)，計(jì)算和統(tǒng)計(jì)每個(gè)單體電池在-10℃和50℃環(huán)境下的電池內(nèi)阻的差值(即內(nèi)阻差)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，測(cè)試的單體電池的內(nèi)阻差分布在2～15mω之間。根據(jù)上面內(nèi)阻差的分布情況，選取了8只電池(b1～b8)，用容量檢測(cè)柜(本例中采用新威ct-3008w-5v3a)測(cè)試每只電池的1c電流放電初始容量，然后按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，用1c電流進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試，初始容量和充放電循環(huán)的測(cè)試步驟如下：測(cè)試條件：環(huán)境溫度：25℃±5℃，相對(duì)濕度：45％～75％。1、將每個(gè)電池以1.0c恒流放電至3.0v，然后1c恒流恒壓充電至4.2v，再以1c放電至3.0v，記錄放電初始容量；2、將每個(gè)電池以1c恒流恒壓充電至4.2v，截止電流0.02c，擱置5min，然后1c放電至3.0v；擱置5min，然后連續(xù)充放電循環(huán)300周。其充放電循環(huán)曲線如圖1所示。以上測(cè)試的初始容量、內(nèi)阻差和300周循環(huán)容量保持率如下表1所示：表1從上述循環(huán)測(cè)試的結(jié)果可以看出，在具有溫差的不同溫度下測(cè)得內(nèi)阻并計(jì)算內(nèi)阻差，發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻差越小，電池的循環(huán)性能越好，內(nèi)阻差越大，電池的循環(huán)性能越差，因此，從循環(huán)性能測(cè)試結(jié)果可知，根據(jù)要求，對(duì)本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，對(duì)于回收的動(dòng)力鋰離子電池，若需要篩選出能夠滿足1c及以下倍率充放電循環(huán)300周，容量保持率大于或等于85％的電池，只需要將在具有溫度差的不同溫度環(huán)境下，內(nèi)阻差小于或等于6mω的電池篩選出來(lái)就可以。根據(jù)上述篩選標(biāo)準(zhǔn)，我們從100只回收的單體動(dòng)力鋰離子電池里，共挑出72只符合標(biāo)準(zhǔn)的電池，從其中再次隨機(jī)抽測(cè)3只電池的循環(huán)性能，在1c充放電循環(huán)300周后，容量保持率分別為87.2％、89.1％、86.5％，全部符合要求，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了本次篩選方法的可行性和準(zhǔn)確性。當(dāng)然對(duì)于其他型號(hào)的電池，根據(jù)充放電循環(huán)測(cè)試確定的內(nèi)阻差閾值可能不同于6mω，根據(jù)對(duì)電池的要求不同，容量保持率也可以是大于或等于80％。對(duì)比例在25℃環(huán)境下，共測(cè)試了上述實(shí)施例中的100只單體電池，其1c充放電容量分布在920mah～1085mah之間，在3.8v電壓下，單體電池的內(nèi)阻分布在28～39mω之間，按傳統(tǒng)的容量、內(nèi)阻篩選方法，選取了6只(a1～a6)容量偏高(本例中選取容量大于容量分布的中限值980mah以上的)、內(nèi)阻偏小(本例中選取內(nèi)阻在內(nèi)阻分布的中限值33mω以下的)的電池，進(jìn)行1c充放電循環(huán)測(cè)試(初始容量和循環(huán)性能測(cè)試同實(shí)施例)，其充放電循環(huán)曲線如圖2所示。以上測(cè)試的初始容量、內(nèi)阻和300周循環(huán)容量保持率如下表2所示：表2電池初始容量(mah)內(nèi)阻(mω)容量保持率a110692889.3％a210162979.5％a310223085.2％a49953175.3％a510153287.8％a610363386.7％從測(cè)試結(jié)果看，如果按傳統(tǒng)的容量、內(nèi)阻篩選方法，內(nèi)阻低的，循環(huán)性能不一定合格(如電池a2其內(nèi)阻為29mω，但容量保持率只有79.5％，而電池a6其內(nèi)阻為33mω，容量率卻有86.7％)，容易出現(xiàn)誤判，很難將循環(huán)壽命滿足需求的電池挑選出來(lái)，繼續(xù)梯級(jí)使用。其他實(shí)施方式上述實(shí)施例是在具有溫差60℃的-10℃和50℃環(huán)境下測(cè)試的內(nèi)阻，并計(jì)算差值，在其他實(shí)施方式中，溫差大于或等于30℃的兩個(gè)環(huán)境均是適用的，如第一溫度可以是-20～10℃中的其他值，第二溫度可以是20～70℃中的其他值，其測(cè)得的結(jié)果的規(guī)律(即內(nèi)阻差越小，電池的循環(huán)性能越好，內(nèi)阻差越大，電池的循環(huán)性能越差)也如上述實(shí)施例一樣，從中篩選出的單體電池，也全部符合要求。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12