[發(fā)明專利]一種電動汽車用動力電池的余能梯次利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310030876.6
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103138019A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 歐彥楠;李長東;余海軍
• 申請（專利權）人: 佛山市邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普循環(huán)科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/54
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;馬赟齋

技術領域

本發(fā)明涉動力電池回收利用方法，尤其涉及一種電動汽車用動力電池的余能梯次利用方法。

背景技術

動力電池，是指為工具提供動力來源的電源，其具有高能量、高功率、高倍率放電、工作溫度范圍寬、使用壽命長的特點。電動汽車所用的是由多個電池單體構成的動力電池組，它是由數(shù)百個電性能一致性較好的動力電池組成。動力電池決定著電動汽車的性能，當動力電池組的性能下降到一定程度后，為了保障電動汽車的行駛需要和安全需要，應及時更換動力電池。

動力電池余能梯次利用，是指在動力電池報廢后，將其剩余的容量性能使用于不同梯次的性能需求的應用領域。動力電池的性能下降，一般是由于其中一部分電池單體性能下降，致使電池一致性降低，最終導致整個動力電池組性能下降。因而實際上，報廢的動力電池組中，大多數(shù)電池單體性能良好，仍具有較高的剩余容量。因此，在原動力電池組更換下來后，可以將其拆分成各個動力電池單體，然后進行篩選評估、修復、配對重組，一小部分電池單體可以形成新的動力電池組，重新應用于電動汽車，多數(shù)電池單體可以梯次利用，使用在對電性能要求相對較低的應用領域。另一方面，報廢的電池單體性能下降的其中一個原因是電解液變質，往往由于電池長期使用而使電解液中雜質積累，或者生產時注液不好而使空氣和水分進入電解液，都會引起電解液變質。在這種情況下，電池單體的電路完好，正負極等材料和電芯結構都正常，則可以通過更換電解液的方法來恢復電池的性能。

動力電池余能梯次利用的概念剛提出不久，研究仍不廣泛。中國電力科學研究院的專利申請CN201110410608.8《一種電動汽車動力電池梯次利用的分級方法》，提出一種將動力電池分級的理論方法，對檢測動力電池物理和化學屬性有指導作用，但實際操作可行性比較低，不容易實現(xiàn)，即便實現(xiàn)所述檢測，也易對電池本身造成破壞。

目前，動力電池余能梯次利用缺乏一套行之有效的余能梯次利用方案，解決篩選評估、修復、配對重組等關鍵技術問題。因此，重點研究篩選評估、修復、配對重組的方法，成為發(fā)展動力電池梯次利用的決定因素，同時是動力電池發(fā)展，乃至電動汽車發(fā)展的推動力量。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的提供一種電動汽車用動力電池的余能梯次利用方法，該方法合理利用了動力電池的單體電池的剩余容量，并將它們重新組合成新的動力電池應用于不同的場合，不僅可以滿足使用場合的要求，又充分利用動力電池的性能。而且對廢棄動力電池進行了回收利用，既節(jié)能又環(huán)保。

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種電動汽車用動力電池的余能梯次利用方法，包括以下步驟：

(1)?拆解：對回收得到的廢棄動力電池組進行無損拆解，獲得電池單體；

(2)?篩選：根據(jù)各個電池的外觀特性進行篩選，將無外觀損壞的電池單體進行性能檢測，篩選出可直接使用的電池單體，直接進入步驟(5)處理；篩選出可修復再用的電池單體，進入步驟(3)處理；篩選出不可修復的電池單體作報廢處理；

(3)?修復：更換步驟(2)所述可修復再用的電池單體的電解液，并重新充電；

(4)?重組前檢測評估：對每個已修復的電池單體進行性能檢測，篩選出額定電壓與實際電壓之差不大于0.02V且實際容量不低于標稱容量的70%的電池單體，然后進行下一步驟處理，而已修復但性能不達標的電池單體作報廢處理；

(5)?重組：結合電池單體在非工作狀態(tài)下的性能檢測結果和工作狀態(tài)下的性能檢測結果，將電池單體進行配對重組成電池組；

(6)?裝配：將步驟(5)中得到的電池組進行裝配，得到新的動力電池組。

本發(fā)明在所述步驟(1)的電池拆解后，應記錄各動力電池單體的基本信息進行記錄，所述的基本信息用于電池單體修復后的性能檢測評估的參考。而所述的電池單體的基本信息主要包括動力電池單體的額定電壓、標稱容量等。

本發(fā)明步驟(1)中所述廢棄動力電池組進行無損拆解是在放電后或在特殊條件免放電下，將廢棄動力電池組從電池組拆解成電池模塊，再從電池模塊拆解成電池單體的過程。

所述特殊條件是指對拆解過程的環(huán)境實施隔絕氧氣、降低溫度等保護措施，防止動力電池發(fā)生燃燒、爆炸等不安全現(xiàn)象的條件。

所述的無損拆解是指只對電池組、電池模塊的外殼以及附屬部件進行拆解，對電池單體不造成損壞。無損拆解的方法是用螺絲刀將電池組上的螺絲拆卸下來，逐一移除非電池單體的部件，對無法使用螺絲刀拆解的位置使用刀具切割，最后得到若干個電池單體。

本發(fā)明步驟(2)中所述外觀損壞包括電池單體出現(xiàn)的鼓脹、破裂、漏液、腐蝕等。