[發明專利]一種鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法

有效

• 申請號: 201810246746.9
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108461858B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 張全生;閔凡奇;黨國舉;張紹乙;張紹凡;周敦凡
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發明涉及一種鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法，該篩選方法包括外觀檢測、室溫充電測試、室溫直流內阻測試、高溫放電測試、室溫直流內阻測試、低溫放電測試、室溫直流內阻測試等步驟。本發明同現有技術相比，充分考慮了鈦酸鋰電池與鐵鋰電池、三元電池的區別，充分利用了鈦酸鋰電池的性能優勢，忽略了對容量、壽命、安全性等方面的評測，基于鈦酸鋰電池的高倍率性能、低溫倍率性能差、高溫脹氣現象嚴重等三方面，以及從PACK級別到單體級別的一致性問題，對鈦酸鋰電池系統進行梯次篩選。此外，本發明所述的鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法，簡單可行，操作性高，為鈦酸鋰電池的梯次利用提供了一條可行性的方法。

[技術領域]

本發明涉及鋰電池梯次利用領域，具體地說是一種鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法。

[背景技術]

鈦酸鋰電池的特性在于低容量、高倍率、長壽命，正是由于這幾大特征，使得鈦酸鋰電池非常適用于高功率應用場合，包括公交大巴等公路用車，以及港口吊車、礦用車以及挖掘機等非公路用車，調頻調峰、削峰填谷等電力儲能領域。鈦酸鋰電池會隨著應用面的擴大，使用量也會越來越大。這就需要關注到鈦酸鋰在性能衰減后的后處理，包括梯次利用和回收再處理。

鈦酸鋰電池由于負極材料采用零應變的鈦酸鋰材料，不會有鋰枝晶的產生，因此安全性上大大的提高了。而鈦酸鋰本身容量只有70～90Wh/kg，因此能量密度不高，如果要進行鈦酸鋰電池的梯次利用，那么能量密度為考核指標之一就顯得不那么重要了。因為鈦酸鋰電池的主要特性在于高倍率，因此在考察鈦酸鋰的梯次利用的可行性的時候，所篩選的指標就必須要包含倍率性能。

由于尚未有相關專利公布對鈦酸鋰梯次利用方面的技術信息，中文文獻《退役鈦酸鋰電池梯次用于儲能的可行性研究》中表明鈦酸鋰電池在使用前后，安全性、容量、直流內阻和資方的以及循環壽命均差異不大，但是未表明采用何種技術指標來評測鈦酸鋰電池可用于梯次利用。因此，鈦酸鋰在高溫和高壓下易脹氣，和在低溫下倍率性能不好的兩個特征，正好可以用于表征鈦酸鋰電池的核心性能。

[發明內容]

本發明的目的就是要解決上述的不足而提供一種鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法，主要是基于鈦酸鋰電池的高低溫倍率及其測試前后的直流內阻來判定鈦酸鋰電池梯次利用中的篩選，該方法簡單可行，操作性高。

為實現上述目的設計一種鈦酸鋰電池梯次利用的篩選方法，包括以下步驟：

1)外觀檢測：將廢舊鈦酸鋰電池系統檢查外觀，查看是否有漏液漏氣異常現象，將有異常現象的鈦酸鋰電池系統做回收處理，將外觀完好的鈦酸鋰電池系統進入下一步操作；

2)室溫充電測試：將步驟1)外觀完好的廢舊鈦酸鋰電池系統在室溫下以1C電流倍率充電至額定電壓后轉為恒壓充電，直至充電電流小于0.05C，將其靜置1h；再查看鈦酸鋰電池系統每個單體電池的充電截止電壓，如果有任一單體電池的充電截止電壓低于額定充電截止電壓的80％或者高于額定充電截止電壓的110％，則將該鈦酸鋰電池系統做回收處理；如果所有的單體電池的充電截止電壓均高于單體電池額定電壓的80％且低于額定充電截止電壓的110％，則將該鈦酸鋰電池系統進入下一步操作；

3)室溫直流內阻測試：將步驟2)所得未做回收處理的鈦酸鋰電池系統在室溫下測試其直流內阻，并記錄；比較其內阻值與額定內阻之間的差值，如果鈦酸鋰電池系統的內阻值不低于額定內阻的120％，則將該鈦酸鋰電池系統做回收處理；如果鈦酸鋰電池系統的內阻值低于額定內阻的120％，則將該鈦酸鋰電池系統進入下一步操作；