本發(fā)明涉及了舊電池的再次利用,特別是涉及了新能源車上所使用舊硬殼動(dòng)力鋰電池的再次利用的方法,即提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法。
背景技術(shù):
動(dòng)力鋰電池,是指新能源汽車(目前僅指工信部公告公布的新能源車)用鋰離子電池,一般單體較大,除個(gè)別圓柱形性鋰電池外,基本都在10安時(shí)以上,大的有500安時(shí)的單體。要求倍率好、放電好,要求比能量和能量密度都比較好以節(jié)省新能源車的重量和體積。尤其是要求此類鋰電池在容量、電壓、內(nèi)阻以及放電方面有較好的一致性,以滿足新能汽車對(duì)鋰電池組規(guī)模配租使用的要求。新能源汽車對(duì)鋰電池的使用,是多只鋰電池組合在一起,先由單體組成小模組,再由小模組組成電池組(電池系統(tǒng)),使用單只鋰電池較多的,例如使用圓柱18650電池的,一臺(tái)車大約要使用7000多只,甚至上萬(wàn)只鋰電池單體,使用單體只數(shù)少的,每臺(tái)車也有幾百只。這種使用情況,要求鋰電池單體之間要有很好的一致性,即前述的各項(xiàng)性能指標(biāo)的差別越小越好。否則,會(huì)對(duì)新能源汽車在鋰電池組的使用過(guò)程中的效能、壽命和安全性都造成較大的影響。因此,一致性是成組使用鋰電池一個(gè)基本的也是極為重要的一個(gè)要求,手機(jī)等單只使用鋰電池不存在一致性的要求,數(shù)碼產(chǎn)品少數(shù)單只成組使用鋰電池,對(duì)一致性要求也很低。這是新能源車和大規(guī)模儲(chǔ)能這些領(lǐng)域,對(duì)鋰電池一個(gè)較為特殊的要求。
國(guó)家目前對(duì)新能源汽車的動(dòng)力鋰電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,都是以其容量不低于80%為前提的,比如,要求鋰電池的使用壽命達(dá)到8年或者12萬(wàn)公里,這些都是在鋰電池的容量還有不少于80%的基礎(chǔ)上的。如果鋰電池在8年或者12萬(wàn)公里(一般對(duì)鋰電池的質(zhì)保承諾,以先到為準(zhǔn))容量低于80%,那說(shuō)明鋰電池質(zhì)量是有問(wèn)題的。也就是說(shuō),正常情況下,動(dòng)力鋰電池在產(chǎn)品達(dá)到壽命周期后,容量應(yīng)該還剩余80%,這就給動(dòng)力鋰電池的二次利用提供了非常好的基礎(chǔ)。因此,當(dāng)隨著新能源汽車的推廣和普及,動(dòng)力鋰電池使用的量急劇擴(kuò)大,那么接下來(lái)的就會(huì)面臨動(dòng)力鋰電池的回收問(wèn)題,回收的動(dòng)力鋰電池是可以二次進(jìn)行利用的,二次利用主要是儲(chǔ)能方面。儲(chǔ)能對(duì)鋰電池的應(yīng)用也是規(guī)模使用,也就是使用的時(shí)候是很多只組合在一起使用,同樣也和新能源汽車對(duì)鋰電池的使用一樣,面臨配組和一致性問(wèn)題,因此,動(dòng)力鋰電池的二次利用,一致性是個(gè)非常重要的問(wèn)題,一致性不好,不能配組,就會(huì)利用率特別低,影響使用效率。即使勉強(qiáng)使用了,由于一致性不好,對(duì)于使用的效能、壽命和安全,都會(huì)有影響。而動(dòng)力鋰電池經(jīng)過(guò)在新能源汽車上的使用,其一致性都會(huì)降低,為二次使用帶來(lái)障礙,影響利用率,從而影響動(dòng)力鋰電池二次利用的企業(yè)的效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)的發(fā)明目的在于提供一種電池容量一致性的動(dòng)力鋰電池,即對(duì)回收后舊硬殼動(dòng)力鋰電池進(jìn)行處理,來(lái)提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法。
為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明一種提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法,它包括以下步驟:
(一)、對(duì)電池進(jìn)行篩選,它包括以下步驟:
(a)在接收電池組后,先對(duì)電池組的外觀進(jìn)行觀察,當(dāng)電池組的外觀有物理性傷害時(shí),則該電池組被淘汰,當(dāng)電池組的外觀沒(méi)有物理性傷害時(shí),則該電池組進(jìn)行步驟(b);
(b)測(cè)量電池組的容量,如果電池組的容量低于其額定電池組的容量的50%,該電池組被淘汰,如果電池組的容量高于其額定電池組的容量的50%,則該電池組進(jìn)行步驟(c)同時(shí)記錄該電池組的容量比;
(c)、將上述電池組拆解為模組,觀察每個(gè)模組是否有物理性傷害,如果有,則被淘汰,如果沒(méi)有,則該模組進(jìn)行步驟(d);
(d)將上述模組拆解為電池單體,觀察每個(gè)電池單體是否有物理性傷害,如果有,則被淘汰,如果沒(méi)有,則該電池單體進(jìn)行步驟(e);
(e)測(cè)量電池單體以下性能:初始容量、初始電壓和初始內(nèi)阻;當(dāng)電池單體的初始容量、初始電壓和初始內(nèi)阻不滿足以下條件之一者被淘汰,當(dāng)電池單體滿足以下三個(gè)條件者進(jìn)行步驟(二),
(1)、電池單體容量高于50%的原額定電池單體容量;
(2)、(電池單體電壓-原額定電池單體電壓)/電池單體電壓<±25%;
(3)、(電池單體內(nèi)阻-原額定電池單體內(nèi)阻)/電池單體內(nèi)阻<250%;
(二)對(duì)電池單體進(jìn)行容量一致性的化成,它包括以下步驟:
(f)對(duì)電池單體進(jìn)行放電,直到電池單體的電量不能放出為止,然后充滿后再放光,循環(huán)三次,最后充滿;
(g)將上述的電池單體在30-50℃和常壓下靜置3-5個(gè)小時(shí)后,測(cè)得電池單體的實(shí)際容量,當(dāng)(電池單體的實(shí)際容量-電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量)/電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量>±20%的電池單體并且(電池單體的實(shí)際容量-電池單體的初始容量)=0的電池單體被淘汰,其中:電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量=原額定電池單體容量*該電池組的容量比;其余電池單體放光電后繼續(xù)進(jìn)行步驟(h);
(h)將上述電池單體在30-50℃、0.5-0.9大氣壓的真空和倍率為0.2-0.5c的條件化成至充滿,然后放電至不能放出,充滿再放電,循環(huán)3-6次;
(i)將上述電池單體在20-30℃、常壓和倍率為0.2-0.5c的條件化成至充滿,然后在20-30℃的溫度下靜置6-10小時(shí)后,放電至不能放出,然后充滿后,再放光,循環(huán)三次,再充滿;
(j)測(cè)量上述電池單體的容量、電壓和內(nèi)阻性能指標(biāo)并記錄備用;
本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法,其中:所述步驟(a)中的物理性傷害是指電池組的外觀有切入性劃痕或者導(dǎo)致外觀變形的損傷;
本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法,其中:所述步驟(c)中的物理性傷害是指模組的外觀有切入性劃痕或者導(dǎo)致外觀變形的損傷。
本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法,其中:所述步驟(d)中的物理性傷害是指電池單體外觀有切入性劃痕、導(dǎo)致外觀變形的損傷、漏液或折損。
本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法與現(xiàn)有的處理方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、未經(jīng)此處理的電池單體,能達(dá)到儲(chǔ)能配組一致性要求的電池單體在45%左右(按照組差100毫安,配組率在55%左右,按照組差在50毫安,配組率在35%左右);而經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理后的電池單體容量一致性可以達(dá)到80%以上(組差100毫安,配組率可以達(dá)到85%,組差50毫安,配組率可以達(dá)到75%);
2、本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法不能從本質(zhì)上修復(fù)或者提升電池活性,只是通過(guò)充放電消除電子假性疲勞,提升電子表層活性,恢復(fù)電子和電芯的真實(shí)性能;
3、本發(fā)明的提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法在國(guó)內(nèi)外尚屬首次,用本發(fā)明的方法處理的電池單體的指標(biāo)一致性從40%提升到85%,在業(yè)內(nèi)屬于領(lǐng)先的水平。
4、通過(guò)本技術(shù)處理,舊動(dòng)力鋰電池的容量一致性大大提升,二次利用時(shí)候的配組率和使用率,可以提高將近一倍。為動(dòng)力鋰電池的二次利用提供了捷徑,也為這類企業(yè)控制成本、提高效益奠定了非常好的基礎(chǔ)。
5、動(dòng)力鋰電池在新能源汽車大規(guī)模推廣之前,基本是不存在的。目前隨著新能源汽車的大規(guī)模推廣,其鋰電池的回收和二次利用將形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè),未來(lái)具有巨大的市場(chǎng)和廣闊的前景,在我們領(lǐng)先技術(shù)的帶動(dòng)下,必將迎來(lái)一個(gè)美好的明天。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種提高舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成方法,它包括以下步驟:
(一)、對(duì)電池進(jìn)行篩選,它包括以下步驟:
(a)在接收電池組后,先對(duì)電池組的外觀進(jìn)行觀察,當(dāng)電池組的外觀有物理性傷害時(shí),則該電池組被淘汰,其中物理性傷害是指電池組的外觀有切入性劃痕或者導(dǎo)致外觀變形的損傷;當(dāng)電池組的外觀沒(méi)有物理性傷害時(shí),則該電池組進(jìn)行步驟(b);
(b)測(cè)量電池組的容量,如果電池組的容量低于其額定電池組的容量的50%,該電池組被淘汰,如果電池組的容量高于其額定電池組的容量的50%,則該電池組進(jìn)行步驟(c)同時(shí)記錄該電池組的容量比;
(c)、將上述電池組拆解為模組,觀察每個(gè)模組是否有物理性傷害,如果有,則被淘汰,其中物理性傷害是指模組的外觀有切入性劃痕或者導(dǎo)致外觀變形的損傷,如果沒(méi)有,則該模組進(jìn)行步驟(d);
(d)將上述模組拆解為電池單體,觀察每個(gè)電池單體是否有物理性傷害,如果有,則被淘汰,其中物理性傷害是指電池單體外觀有切入性劃痕、導(dǎo)致外觀變形的損傷、漏液或折損,如果沒(méi)有,則該電池單體進(jìn)行步驟(e);
(e)測(cè)量電池單體以下性能:初始容量、初始電壓和初始內(nèi)阻;當(dāng)電池單體的初始容量、初始電壓和初始內(nèi)阻不滿足以下條件之一者被淘汰,當(dāng)電池單體滿足以下三個(gè)條件者進(jìn)行步驟(二),
(1)、電池單體容量高于50%的原額定電池單體容量;
(2)、(電池單體電壓-原額定電池單體電壓)/電池單體電壓<±25%;
(3)、(電池單體內(nèi)阻-原額定電池單體內(nèi)阻)/電池單體內(nèi)阻<250%:
(二)對(duì)電池單體進(jìn)行容量一致性的化成,它包括以下步驟:
(f)對(duì)電池單體進(jìn)行放電,直到電池單體的電量不能放出為止,然后充滿后再放光,循環(huán)三次,最后充滿;
(g)將上述的電池單體在30-50℃和常壓下靜置3-5個(gè)小時(shí)后,測(cè)得電池單體的實(shí)際容量,當(dāng)(電池單體的實(shí)際容量-電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量)/電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量>±20%的電池單體并且(電池單體的實(shí)際容量-電池單體的初始容量)=0的電池單體被淘汰,其中:電池單體的標(biāo)準(zhǔn)容量=原額定電池單體容量*該電池組的容量比;其余電池單體放光電后繼續(xù)進(jìn)行步驟(h);
(h)將上述電池單體在30-50℃、0.5-0.9大氣壓的真空和倍率為0.2-0.5c的條件化成至充滿,然后放電至不能放出,充滿再放電,循環(huán)3-6次;
(i)將上述電池單體在20-30℃、常壓和倍率為0.2-0.5c的條件化成至充滿,然后在20-30℃的溫度下靜置6-10小時(shí)后,放電至不能放出,然后充滿后,再放光,循環(huán)三次,再充滿;
(j)測(cè)量上述電池單體的容量、電壓和內(nèi)阻性能指標(biāo)并記錄備用,完成了舊硬殼動(dòng)力鋰電池容量一致性的化成處理。
以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋,不是對(duì)發(fā)明的限定,本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求,在不違背本發(fā)明的精神的情況下,本發(fā)明可以作任何形式的修改。