[发明专利]一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法

说明书

技术领域

本发明涉动力电池回收利用方法，尤其涉及一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法。

背景技术

动力电池，是指为工具提供动力来源的电源，其具有高能量、高功率、高倍率放电、工作温度范围宽、使用寿命长的特点。电动汽车所用的是由多个电池单体构成的动力电池组，它是由数百个电性能一致性较好的动力电池组成。动力电池决定着电动汽车的性能，当动力电池组的性能下降到一定程度后，为了保障电动汽车的行驶需要和安全需要，应及时更换动力电池。

动力电池余能梯次利用，是指在动力电池报废后，将其剩余的容量性能使用于不同梯次的性能需求的应用领域。动力电池的性能下降，一般是由于其中一部分电池单体性能下降，致使电池一致性降低，最终导致整个动力电池组性能下降。因而实际上，报废的动力电池组中，大多数电池单体性能良好，仍具有较高的剩余容量。因此，在原动力电池组更换下来后，可以将其拆分成各个动力电池单体，然后进行筛选评估、修复、配对重组，一小部分电池单体可以形成新的动力电池组，重新应用于电动汽车，多数电池单体可以梯次利用，使用在对电性能要求相对较低的应用领域。另一方面，报废的电池单体性能下降的其中一个原因是电解液变质，往往由于电池长期使用而使电解液中杂质积累，或者生产时注液不好而使空气和水分进入电解液，都会引起电解液变质。在这种情况下，电池单体的电路完好，正负极等材料和电芯结构都正常，则可以通过更换电解液的方法来恢复电池的性能。

动力电池余能梯次利用的概念刚提出不久，研究仍不广泛。中国电力科学研究院的专利申请CN201110410608.8《一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法》，提出一种将动力电池分级的理论方法，对检测动力电池物理和化学属性有指导作用，但实际操作可行性比较低，不容易实现，即便实现所述检测，也易对电池本身造成破坏。

目前，动力电池余能梯次利用缺乏一套行之有效的余能梯次利用方案，解决筛选评估、修复、配对重组等关键技术问题。因此，重点研究筛选评估、修复、配对重组的方法，成为发展动力电池梯次利用的决定因素，同时是动力电池发展，乃至电动汽车发展的推动力量。

发明内容

本发明的目的提供一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法，该方法合理利用了动力电池的单体电池的剩余容量，并将它们重新组合成新的动力电池应用于不同的场合，不仅可以满足使用场合的要求，又充分利用动力电池的性能。而且对废弃动力电池进行了回收利用，既节能又环保。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法，包括以下步骤：

(1) 拆解：对回收得到的废弃动力电池组进行无损拆解，获得电池单体；

(2) 筛选：根据各个电池的外观特性进行筛选，将无外观损坏的电池单体进行性能检测，筛选出可直接使用的电池单体，直接进入步骤(5)处理；筛选出可修复再用的电池单体，进入步骤(3)处理；筛选出不可修复的电池单体作报废处理；

(3) 修复：更换步骤(2)所述可修复再用的电池单体的电解液，并重新充电；

(4) 重组前检测评估：对每个已修复的电池单体进行性能检测，筛选出额定电压与实际电压之差不大于0.02V且实际容量不低于标称容量的70%的电池单体，然后进行下一步骤处理，而已修复但性能不达标的电池单体作报废处理；

(5) 重组：结合电池单体在非工作状态下的性能检测结果和工作状态下的性能检测结果，将电池单体进行配对重组成电池组；

(6) 装配：将步骤(5)中得到的电池组进行装配，得到新的动力电池组。

本发明在所述步骤(1)的电池拆解后，应记录各动力电池单体的基本信息进行记录，所述的基本信息用于电池单体修复后的性能检测评估的参考。而所述的电池单体的基本信息主要包括动力电池单体的额定电压、标称容量等。

本发明步骤(1)中所述废弃动力电池组进行无损拆解是在放电后或在特殊条件免放电下，将废弃动力电池组从电池组拆解成电池模块，再从电池模块拆解成电池单体的过程。

所述特殊条件是指对拆解过程的环境实施隔绝氧气、降低温度等保护措施，防止动力电池发生燃烧、爆炸等不安全现象的条件。

所述的无损拆解是指只对电池组、电池模块的外壳以及附属部件进行拆解，对电池单体不造成损坏。无损拆解的方法是用螺丝刀将电池组上的螺丝拆卸下来，逐一移除非电池单体的部件，对无法使用螺丝刀拆解的位置使用刀具切割，最后得到若干个电池单体。

本发明步骤(2)中所述外观损坏包括电池单体出现的鼓胀、破裂、漏液、腐蚀等。