锂电池梯次利用图文稿
锂电池梯次利用关键点

动力锂电池梯次利用关键难点1、 导读将锂电池的回收再利用分为四个梯度:第一梯度为在电动汽车、电动自行车等电动装置中应用;第二梯度为第一梯度退役电池,可用于电网、新能源发电、UPS 等储能装置中; 第三梯度为低端用户等其它方面的应用;第四梯度对电池进行拆解回收。
2、 电池梯次利用筛选或分类以初始容量200Ah 动力锂电池为例说明:容量在原容量[100%,80%)应用于第一级梯次利用;容量衰减到原容量[80%,50%)即160Ah 时可应用于第二级梯次利用; 容量衰减到原容量[50%,40%)即100Ah 时可应用于第三级梯次利用; 容量衰减到原容量[40%,0%]即80Ah 时可应用于第四级梯次利用。
[数据来源:锂离子电池梯次利用关键技术研究博士论文]3、梯次利用关键因素提取健康特征实现锂电池老化程度识别,是锂电池梯次利用急需解决的关键技术。
常用锂电池健康因子主要包括有dQ/dV 峰值(或ICA )、OCV 、内阻等。
■旅容量□剩余容量(1)dQ/dV峰值(或ICA)曲线反映出锂电池在不同电极电势点上的可充放容量能力,随着电池老化程度加剧其容量保持率下降,反映在曲线上dQ/dV峰值有所回落。
通常认为在电池极化电压较小的情况下曲线峰值位置较为稳定,因此常以小倍率电流(C/20或C/25)充放电电压曲线为基准构建ICA健康因子。
(2)锂电池在小倍率电流充放时,其电压曲线更接近OCV,因此OCV-SOC曲线通常也被认为保存了电池健康特征。
(3)锂电池老化归结于电解液的分解、电极材料性能退化、有效锂离子损失、表面电解质的溶解等原因,而这些内因直接反映于外部电特性即是电池内阻增大,大量研究表明欧姆内阻作为有效的健康因子已广泛应用于锂电池SOH估计。
注:①健康状态(SOH):电池在特定环境温度下可放出的有效容量占标称容量的百分比,即SOH= Ct/Cn X100%,通常作为梯次利用锂电池性能的主要评价指标;②健康因子(HI):评价电池健康状态特征量,用于表征电池健康水平和老化程度;③健康特征:反映电池当前健康状态的特征值,常与表征电池健康状态的特征量相匹配,随外界环境和运行工况的改变而变化特征数据。
锂电池回收 梯次利用 项目

锂电池回收梯次利用项目
锂电池回收梯次利用项目即指通过对废旧锂电池进行回收再利用的过程。
锂电池是一种常见的电池类型,具有高能量密度、长寿命、轻量化等特点,被广泛应用于移动设备、电动车辆和能源存储等领域。
然而,随着电子产品的快速更新换代和电动车市场的扩大,大量的废旧锂电池被丢弃,造成了资源浪费和环境污染的问题。
锂电池回收梯次利用项目的目标是通过对废旧锂电池的回收和再利用,实现资源的再利用和环境的保护。
具体步骤包括:
1. 回收:建立废旧锂电池回收体系,收集市场上废弃的锂电池,并进行初步分类和分拣。
2. 二次利用:将回收的锂电池进行分析和测试,筛选出仍然具有较高性能和健康状态的电池进行二次利用。
这些电池可以被用于组装电池组,或者作为备用电池供应给部分需要低功率要求的设备。
3. 能量回收:对于不适合再利用的锂电池,可以进行能量回收。
即通过适当的方法,将废旧锂电池内部的化学能转化为电能或其他形式的能量,以减少资源的浪费。
锂电池回收梯次利用项目的意义在于提高资源的利用率和循环利用率,减少对原材料的依赖,降低生产新电池的成本和环境影响。
同时,该项目还能带动废旧锂电池回收行业的发展,创造就业机会,并减少废旧锂电池对环境和人体健康的潜在风险。
废旧锂离子动力电池的拆解及梯次利用

前沿技术L eading-edge technology废旧锂离子动力电池的拆解及梯次利用杨思蔚,杜光潮,王立新,刘鲁平,侯晓川,应旭峰(浙江新时代中能循环科技有限公司,浙江 绍兴 312369)摘 要:伴随电池技术的不断升级,当前电池使用市场上,锂电池、锂离子电池成为主流,在各类电子产品和汽车中被广泛应用,其适用性和可靠性经得起时间检验。
基于废旧动力锂电池的环境危害性与经济价值性,环保、安全、可靠、高效的拆解具有重要意义。
本文将围绕废旧锂离子动力电池的拆解及梯次利用进行探究分析。
关键词:锂电池;动力电池;梯次利用中图分类号:X734.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)19-0136-2Dismantling and step utilization of waste lithium ion power battery YANG Si-wei, DU Guang-chao, WANG Li-xin, LIU Lu-ping, HOU Xiao-chuan, YING Xu-feng (Zhejiang New Times Zhongneng Cycle Technology Co., LTD,Shaoxing 312369,China)Abstract: With the continuous upgrading of battery technology, lithium battery, lithium ion battery has become the most mainstream battery in the current market, is widely used in all kinds of electronic products and automobiles, its applicability and reliability can stand the test of time. Based on the environmental hazard and economic value of waste power lithium battery, environmental protection, safety, reliable and efficient dismantling is of great significance. This paper will explore and analyze the disassembly and step utilization of waste lithium ion power battery.Keywords: lithium battery; Power battery; Echelon utilization1 废旧锂离子动力电池回收利用的现状纵观我国锂离子电池回收现状,市场上动力锂离子电池的回收主体重要有回收小作坊、专业回收公司,缺乏以动力锂离子电池生产公司或电动汽车公司为主体的回收体系。
梯次电池利用

动力电池回收最优解——梯次利用当动力电池容量衰减到初始容量的80%以下,便达到设计的有效使用寿命。
电动乘用车电池的有效寿命在4~6 年,而电动商用车由于日行驶里程长,充放电频率更高,有效寿命大概为3 年。
据此推算,招商证券研报显示,到2020 年我国将产生约26 万吨的退役锂离子电池,2025 年将产生80 万吨的退役锂离子电池(134.39GWh)。
第一批动力电池淘汰规模性淘汰在即,如何妥善处理废旧电池,发挥动力电池“余热”、有效进行多种方式的利用,是行业一直以来思考讨论的重要问题。
合理回收的未来意义1、环保意义:废旧动力电池若未妥善处置将存在较大的环境风险,具备一定毒害性的化学物质、难降解的材料等可能会对生态系统产生破坏,并最终对人类健康带来损害。
因此对电池本身合理利用并对材料进行安全回收非常重要。
2、经济价值:中国生态环境部固体废物与化学品管理技术中心总工程师韦洪莲在国是论坛“能源中国”第三期上表示,到2020年中国退役锂电池累计约为20万吨。
预计到2025年,中国动力锂电池退役量超过73万吨,其中70%可梯次利用,市场规模超过200亿元。
此外,据推算,到2030年,全球锂需求量将达到179万吨/年,超出目前42.9万吨/年近4倍。
电池原材料的价格也在逐渐升高。
电池材料的回收对于降低新能源汽车的成本十分有利。
如今,动力电池回收的最优解已经明确——梯次利用。
什么是梯次利用?梯次利用——是指对废旧动力蓄电池进行必要的检验检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次产品,使其可应用至其他领域的过程。
梯次利用已经退役的动力电池,可延长电池使用寿命,充分发挥其剩余价值,促进新能源消纳,能够缓解当前电池退役体量大而导致的回收压力,降低电动汽车的产业成本,带动新能源汽车行业的发展。
物尽其用,将动力电池回收从单体电池的拆解,发展成为电池组及电池包的回收使用,这就是行业推崇梯次利用的首要原因。
梯次利用依据电池容量的衰减程度分为:·电池包使用阶段:电池容量大于或等于80%,即动力电池满足电动汽车使用要求,做为正常能源电池在车中被使用。
锂电梯次利用

锂电梯次利用锂电池在现代工业中应用广泛,而其次生利用也是研究的热点之一。
其中,锂电梯次利用是一种重要的方式。
下面将从废旧锂电池回收利用、锂电梯次利用的优点和应用、锂电梯次利用存在的问题和未来发展等方面,逐一进行阐述。
一、废旧锂电池回收利用随着锂电池数量的增长和使用寿命的缩短,对其回收利用的需求越来越大。
废旧锂电池一般通过物理或化学方法进行处理,可以分离出其中的有用金属或化合物。
而废旧锂电池中含有的稀土元素、金属钴等,都是稀有资源,可以被用作再制造新的锂电池或其他材料制造等。
二、锂电梯次利用的优点和应用锂电梯次利用指的是将废旧锂电池中未被分离出的化合物和材料进行再次利用。
与废旧锂电池回收利用相比,锂电梯次利用具有以下优点:1.锂电梯次利用过程中产生的废气、废水、废渣等废弃物较少,对环境影响小。
2.锂电梯次利用可充分保护原有的材料资源,提高资源利用效率。
3.锂电梯次利用可以形成循环利用的产业链,减少与传统新材料供应之间的依赖性。
目前,锂电梯次利用主要应用于以下领域:1.制备锂离子电池正极材料。
2.制备稀土永磁材料。
3.制备针孔用铜箔。
4.制备高纯氢氧化镁及其衍生品。
5.生产通过化学还原制得的金属及其合金。
三、锂电梯次利用存在的问题和未来发展虽然锂电梯次利用具有诸多优点,但在实际应用过程中也存在一些问题:1.技术难度较高,成本较高。
2.处理过程中需要消耗大量的能源,增加环境污染风险。
3.缺少统一的法规、规范和技术标准,存在安全隐患。
为了推动锂电梯次利用的未来发展,需要加强技术改进和创新,开展更加具有实际应用价值的科研成果,建立统一的标准和规范,加大政策扶持力度。
总之,锂电梯次利用能够有效提高资源利用效率,实现资源的循环利用以及对环境的保护,具有广阔的应用前景和发展潜力。
在未来的发展过程中,需要各方联合努力,解决存在的问题,推动技术进步,使其更加合理化和环保化。
铁锂电池在通信基站中的梯次利用实践

铁锂电池在通信基站中的梯次利用实践梯次利用是指通过对电池放电后的电量进行合理的利用和管理,延长电池的使用寿命。
在通信基站中,铁锂电池主要用作备用电源,当电网供电中断时,铁锂电池会自动启动,为基站提供电力。
在电网供电正常时,铁锂电池处于待机状态,此时可以通过梯次利用将电池剩余的电能进行利用,提高能源利用效率。
可以利用铁锂电池的电能为基站供电,减少对电网供电的依赖。
当电网供电正常时,铁锂电池可以通过逆变器将电能转换为交流电,为基站提供稳定的电力。
这样既减少了基站对电网的负荷,又有效延长了铁锂电池的使用寿命。
可以采用并网运行的方式,将铁锂电池与电网相连接,实现电能的双向流动。
当电网供电充足时,可以将电网的电能储存在铁锂电池中,以备不时之需。
而当电网供电不足时,可以通过铁锂电池向电网供电,减轻电网的负荷。
这种并网运行的方式可以实现电能的平衡利用,提高能源的利用效率。
可以通过智能控制系统对铁锂电池的充放电过程进行优化管理。
通过监测铁锂电池的电量情况和电网供电状况,及时调节铁锂电池的充放电功率和时间,使其在最佳工作状态下运行。
这样可以减少电池的损耗,延长电池的使用寿命,在保证基站供电的更好地利用电池的电能。
还可以利用铁锂电池的剩余电量为基站供应其他设备的电力需求。
通信基站中存在许多设备,如空调、服务器等,这些设备的电力需求较大。
通过合理规划和配置铁锂电池的电能利用,可以将剩余的电能供应给这些设备,减少对电网的依赖,提高设备的能源利用效率。
铁锂电池在通信基站中的梯次利用实践可以从多个方面进行,通过合理利用和管理铁锂电池的电能,可以提高通信基站的能源利用效率,延长电池的使用寿命,达到节能减排的目的。
这对于推动可持续发展和建设绿色通信基站具有重要的意义。
退役三元锂电池梯次利用利用策略

退役三元锂电池梯次利用利用策略随着电动车的普及和电子产品的不断更新,大量的三元锂电池进入了退役阶段。
然而,这些退役的锂电池并非完全无法利用,相反,它们还有很大的梯次利用价值。
本文将探讨三元锂电池的梯次利用策略,希望能够为相关行业的发展和利用提供一些参考。
一、退役三元锂电池的梯次利用意义作为目前最为成熟和商业化的电动车动力电池,三元锂电池具有能量密度高、循环寿命长等优势,但随着时间的推移,这些电池也会逐渐衰减。
当电池的容量下降到一定程度或者无法满足原有使用需求时,就会被淘汰出局。
然而,这并不意味着电池就彻底无法利用了,相反,它们可以通过梯次利用策略得到二次甚至三次利用,为资源节约和环保做出贡献。
二、梯次利用策略概述梯次利用,顾名思义就是通过不同的利用方式,让退役的三元锂电池得到二次利用,延长其使用寿命。
常见的梯次利用方式包括再制造、模块拆解和材料回收等。
这些方式都可以有效地利用退役电池中的资源,减少环境污染和资源浪费。
1.再制造再制造是指将退役的三元锂电池进行检测、清洗、维修、更换部件等过程后,重新组装成功能完好的电池组,再投入使用。
这种方式可以将电池的寿命延长数年,为电子产品或者储能设备提供稳定的能源支持。
2.模块拆解模块拆解是指将退役的电池组进行分解,将其中容量较大且状态良好的单体电池拆卸下来,再重新组装成新的电池组。
这种方式可以最大程度地利用电池中的资源,延长其使用寿命,同时降低成本和能源消耗。
3.材料回收材料回收是指将电池中的有价值的材料进行回收再利用。
三元锂电池中的锂、镍、钴等金属都具有一定的价值,可以通过化学处理等方式进行回收,再用于生产新的电池或者其他产品。
这种方式可以最大限度地减少对自然资源的开采,同时减少环境污染。
三、推动退役电池梯次利用的政策和措施为了更好地推动退役三元锂电池的梯次利用,需要政府、企业和公众共同努力,采取一系列有效的政策和措施。
1.建立统一的回收体系政府可以通过出台相关法律法规,鼓励或者要求电动车制造商、电池生产企业等建立统一的电池回收体系,确保退役电池能够得到有效回收和利用。
锂电池回收 梯次利用 项目

锂电池回收梯次利用项目
锂电池回收梯次利用项目是指对废旧的锂电池进行回收处理,并尽可能多地利用其价值,以减少资源浪费和环境污染。
在锂电池回收梯次利用项目中,主要包括以下几个步骤:
1. 收集和分拣:收集废旧锂电池,并对其进行分类分拣,包括锂离子电池、聚合物锂电池等不同类型的电池。
2. 技术处理:采用适当的技术手段对回收的锂电池进行处理,包括分解、破碎、抽提和过滤等步骤,以获得可再利用的物质。
3. 资源回收:将回收得到的物质进行再加工,以获得锂、钴、镍、铁、铜等可再利用的原材料。
同时,还可以回收电池包装材料,如铝、聚乙烯等。
4. 工艺改进:通过改进处理技术和工艺流程,提高回收利用率和资源再利用率,减少能源消耗和环境污染。
5. 二次利用:将回收的原材料用于再制造锂电池或其他锂电池相关产品,通过二次利用延长电池的生命周期。
通过锂电池回收梯次利用项目,不仅可以减少新资源的开采,降低环境污染,还可以有效回收利用废旧锂电池中的有价值的原材料,实现资源的循环利用。
这对于推动可持续发展和环境保护具有重要意义。
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锂电池梯次利用集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)背景近年来,受益于政策、补贴,我国新能源汽车呈现快速增长,进而导致动力锂电池的需求量和报废量不断增长。
统计数据显示,2015年中国锂电池总产量47.13Gwh,其中,动力电池产量16.9Gwh,占比36.07%;消费锂电池产量23.69Gwh,占比50.26%;储能锂电池产量1.73Gwh,占比3.67%。
《报告》测算,到2020年动力锂电池的需求量将达到125Gwh,报废量将达32.2Gwh,约50万吨;到2023年,报废量将达到101Gwh,约116万吨。
当前,电池金属材料资源的供需不平衡正逐渐显现。
随着新能源车下游需求逐步明确,国内动力电池厂商2016-2017年纷纷扩大产能,尤其是三元电池的扩张,进一步提升了对钴的需求因此从废旧电池中回收再利用钴也越来越具有经济性。
对企业而言,动力电池回收蕴藏着巨大的商机,经过回收处理,可以为电池生产商节约原材料成本。
此外,动力电池回收还与政府建设低碳经济和环境友好型社会密切相关。
电动汽车的动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减,当电池容量衰减至额定容量的80%以下时,动力电池就不适于应用在电动汽车上,这意味着其在电动汽车上的使用寿命终止。
如果直接将电池淘汰,必将造成资源的严重浪费,同时也会导致环境污染。
国标GB/T34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》明确规定了电动汽车用动力蓄电池的单体、模块和标准箱尺寸规格要求。
这一标准可有效解决此前存在于动力电池梯次利用中,动力电池由于尺寸不一难以匹配储能电站或家用储能设备结构的难题,也降低了动力电池的梯次回收利用的门槛。
国标GB/T34014-2017《汽车动力蓄电池编码规则》规定了动力电池编码基本原则、编码对象、代码结构和数据载体。
该标准发布,可在动力电池生产管理、维护和溯源、电动汽车关键参数监控,特别是在动力电池回收利用环节,凭借可追溯性和唯一性,更加准确地确定动力电池回收的责任主体。
国标GB/T34015-2017《车用动力电池回收利用余能检测》。
则规范了动力电池外观检查、极性检测、电压判别、充放电电流判别、余能测试等检测流程,为车用动力电池的余能检测提供评价依据,有助于提高废旧动力蓄电池余能检测的安全性和科学性。
随着新能源汽车保有量的增长,动力锂电池的梯次利用和回收成为一个必须面对的问题。
在动力锂电池梯次利用和回收尚未发展成熟的情况下,运营模式就显得尤为重要,这关乎成本和盈利等企业切身利益。
目前国内已有企业在动力锂电池的梯次利用和回收方面展开布局,运营模式也各有不同。
动力电池梯次利用的意义在于从电池原材料—电池—电池系统—汽车应用—二次利用—资源回收—电池原材料的电池全生命周期使用角度考虑,可以降低电池成本,避免环境污染。
针对退役的动力电池,有两种可行的处理方法。
一种是直接作为工业废品,进行报废和拆解,提炼其中的原材料,实现原材料的循环利用。
另一种方式则是考虑退役的动力电池,虽然已经不满足汽车的使用条件,但仍然拥有一定的余能,其寿命并未完全终止,可以用在其他领域作为电能的载体使用,从而充分发挥其剩余价值。
退役电池单体之间存在差异,尤其是均匀性上,有时候能量的衰减是非线性、断崖式的,就如同木桶理论——最短的木板起决定作用,最差的电池则决定了整个储能系统的性能目前我国动力电池回收处理技术发展较为成熟,但管理相对落后,阻碍了动力电池回收产业的发展。
主要表现在:回收网络不健全,回收网络主要由中小回收公司组成,难以得到有效回收;回收企业规模较小,工艺水平不健全,较难保证资源回收效率;存在没有经营许可的企业非法从事废旧动力电池回收,带来安全和环保隐患。
据了解,目前国内外对废旧锂离子电池的回收过程是:首先彻底放电,然后对电池进行拆解分离出正极、负极、电解液和隔膜等各组成部分,再对电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后进行萃取以实现有价金属的富集。
梯次利用梯次利用的前提首先从全生命周期追溯。
如果不解决电池使用过程中到底怎么使用的、使用状况是什么样的,梯次利用也无从谈起。
梯次利用技术难点一是探索最佳配组方案,标准模组直接梯次利用是最佳方案,单只问题电芯导致模组需要拆解并重新组合。
难点二是集中式大型储能电站安全性。
磷酸铁锂电芯的大规模储能梯次利用是可行的,退役的三元电芯的集中式储能方案不现实,适合直接资源化回收。
难点三是BMS元器件老化,电子元器件的老化失效需要技术验证。
2009年日本东芝提出对SCIB电池进行二次利用。
2013年之后,国内众多动力电池企业、电动汽车企业也都积极开展动力电池梯次利用基础研究。
电动汽车市场化快速发展让动力电池的梯次利用有了“现实需求”,研发及应用逐渐增多。
电动汽车的梯次利用要考虑到电动汽车的复杂性,但技术上总体可行。
在工程示范应用方面,国网建有30KW/1MWh梯次利用锰酸锂电池储能系统和250KW/1MWh梯次利用磷酸铁锂电池储能系统。
总体来讲,我们需要关注三个方面的问题:①技术性可行性方面:包括老化程度、后期衰退、安全性、可靠性,涉及到老化、失效机理,后续寿命,安全性、可靠性检测、分级筛选技术、工况测试,重组与管理技术等方面,但相关标准目前仍缺失。
②经济可行性方面,包括旧电池成本计运输/检测、重组成本,新电池成本的快速降低,低成本的竞争性储能技术,再利用的收益,需要快速检测/分选/成本技术,电池系统组件综合再利用等。
③市场方面,所有权复杂、电池残值、风险责任、电力市场,这方面还需要政府支撑与扶持,产业界的积极响应和。
总体来说,随着动力电池技术进步和性能的提高,相关标准的逐步完善,都利于其梯次利用。
而动力电池梯次利用的经济性随着储能市场的发展及电池梯次利用规模化的应用,也逐渐显现。
在回收工艺方面,我们实现了电池安全无污染的拆解,通过碱液中和去除电解液,对碱液也进行处理和再利用,同时也实现正负极、隔膜等所有材料的有效分离,对碱液实现全收集和净化处理。
创新之处是碱液中和,无高温煅烧,无烟尘、尾气排放,实现100%分离,同时适用于LFP与三元电池回收处理。
但同时也存在挑战,即设备自动化低和处理效率低。
从整个投入来看,回收处理1吨废旧电池的花费约在5575元,回收处理1吨废旧三元电池的收益为5900元。
三元电池回收可实现预期经济效益,LFP电池回收,须通过提高回收处理效率以期实现经济效益平衡。
总而言之,要实现铁锂电池回收,回收效率是一个关键。
我国正处于电池梯次利用的起步阶段,技术难点还有重组技术、寿命预测和离散整合技术等。
寿命预测是整个梯次利用产品技术的关键点,如果不掌握产品的使用寿命,试问如何为客户提供质量保证呢?所以从电池企业的角度出发,攻克寿命预测技术是梯次利用项目的重中之重。
当然,寿命预测技术之所以难,是由于很多关键技术集中体现,如衰减机理、检测、消耗量等。
还有一个难点,在不同的情况、不同的地区环境和工况下,电池的消耗速率并不一样,同一时间退役的一批电池,将出现不同的衰减速率,而将分布不均匀的电池重新应用于一个产品中,对于整个行业来讲,这是一个难点。
离散整合技术的关键点就是在管理系统里如何让系统更有效地应用剩余的能量,目前业内都在集中力量攻克这个难点,重点解决不同的离散程度的电池包如何在一个系统里高效运行。
电池材料回收方面,宁德时代与具备材料回收资质的企业合作。
从操作流程来讲,主要包括电池包分类、拆解及材料回收三步骤。
目前,针对材料回收的拆解环境、运输条件,企业都在制定标准,今年可推出材料回收和包装运输的标准,计划在2017年推行一系列梯次利用标准。
具体而言,电池拆解是通过破碎变成电极粉,再将相关金属进行回收;材料回收主要是通过电极粉、经过酸碱、萃取,然后变成三元材料,最终呈现的产物是硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴等。
对此,确保回收过程也是环保回收是衡量梯次利用的一个重要标准,因此过程监控显得非常重要。
基于此,国家对场地、拆解环境、拆解设备、拆解人员做出相应的要求,企业在制定标准时也涉及到设备、人员资质、拆解环境、油水分离等问题。
总而言之,材料回收在保证环保的同时,要达到较高的回收率。
最后,电池材料回收是通过“物理+化学”的方法,整车企业无须过多考虑后端处理的问题。
相对而言,梯次利用更能够发挥产品的最大价值,实现循环经济的利益最大化,是更为绿色和环保的做法。
但梯次利用所面临的难题和挑战也非常的多,如果不能有效解决,就不能实现真正的产业化。
1. 电池拆解动力电池退役时,是整个pack从车上拆解下来的。
不同的车型有不同的电池pack设计,其内外部结构设计,模组连接方式,工艺技术各不相同,意味着不可能用一套拆解流水线适合所有的电池pack和内部模组。
那么,在电池拆解方面,就需要进行柔性化的配置,将拆解流水线进行分段细化,针对不同的电池pack,在制定拆解操作流程时,要尽可能复用现有流水线的工段和工序,以提高作业效率,降低重复投资。
在拆解作业时,不可能完全实现自动化,必然存在大量的人工作业,而pack本身是高能量载体,如果操作不当,可能会发生短路、漏液等各种安全问题,进而可能造成起火或爆炸,导致人员伤亡和财产损失。
因此,采取什么样的措施和方法,确保电池拆解过程中的安全作业,是梯次利用的一个重点。
2. 剩余寿命预测这里分两种情况考虑,一种是动力电池在服役期间,其相关运行数据有完整记录,那么当梯次利用的厂家拿到这些数据之后,结合电池的出厂数据,可以建立电池模组的简单寿命模型,能够大致估算出,在特定运行条件下电池模组的剩余寿命(根据所设定的终止条件)。
另一种情况就恶劣的多了,动力电池的使用情况并无数据记录,仅有出厂时的原始数据(如标称容量、电压、额定循环寿命等),使用过程未知,当前状态未知。
当梯次利用的厂家拿到电池后,如何判断其健康状态和剩余寿命呢?这就需要对每个模组进行测试,先明确其当前的健康状态,然后要根据测试数据和出厂时的原始数据,建立一个对应关系,根据不同的材料体系,大致估算其潜藏的剩余价值。
第二种情况,梯次利用的成本会提高很多,测试设备、测试费用、测试时间、分析建模等,都会增加不少的成本,导致梯次利用的经济价值降低。
基于有限的数据,对剩余寿命的预测也是不准确的,这无疑又会增加梯次利用产品的品质风险,使得产品的生命周期成本较高。
所以,如何做到快速无损的检测,是该种情况下梯次利用的关键所在。
3. 系统集成技术梯次利用,最合理的应该是拆解到模组级,而不是电芯级,因为电芯之间的连接通常都是激光焊接或其他刚性连接工艺,要做到无损拆解,难度极大,考虑成本和收益,得不偿失。
不同批次的电池模组,甚至来自不同厂家的电池模组,如何在同一系统中混用?这里面有几个系统集成技术必须着重考虑并解决:1) 分组技术需要对不同的电池模组建立数据库,根据材料体系、容量、内阻、剩余循环寿命等参数重新分组。