[发明专利]动力电芯梯次利用筛选成组方法

说明书

本发明提供了一种动力电芯梯次利用筛选成组方法，其包括以下步骤：1)对退役电芯进行初步筛选，剔除掉外观不良的电芯，留下初步筛选合格的电芯；2)取得初步筛选合格电芯的至少两个重要参数的参数值，并计算每一电芯的每一参数值偏差，剔除任一参数值偏差不合格的电芯，筛选出每一参数值偏差均在预设范围内的电芯作为备选电芯；所述重要参数包括容量和交流内阻；3)分析备选电芯的直流内阻DCR随容量衰减的变化趋势，将直流内阻随容量衰减变化趋势一致的电芯划分成同一层级，配对成组。与现有技术相比，本发明动力电芯梯次利用筛选成组方法可以在保证电芯容量一致的同时保证成组后电芯的自放电、倍率性能的一致性，大幅提高了电池组的使用寿命。

技术领域

本发明涉及动力电池的梯次利用领域，更具体地说，涉及一种动力电芯梯次利用筛选成组方法。

背景技术

电动汽车的核心部件是动力电池，当动力电池只能充满初始容量80％的时候，就不再适合继续在电动汽车上使用，随着动力电池使用寿命的结束，将从电动汽车上报废下来大量动力电池。这些报废的动力电池制造工艺先进，即使报废以后仍然保持有很高的安全性和电性能，经过检测和处理后，在其电芯外观完好、没有破损、各功能元件有效的情况下，可在通信、储能等领域进行梯次利用，例如安装在建筑使用的太阳能光伏储能系统中，辅助可再生能源的稳定输出、利用充放功能进行调峰、用作备用电源及不间断电源等，也可以用在公园景区的短距离电动场地车、游览车、高尔夫球车上，作为这些低速电动车的动力源。可见，采用梯次利用的方式能够实现废旧动力电池的资源利用最大化，从储能设备或低速电动车上二次淘汰下来的电池，才需要进行电芯的回收、拆解、再生。

目前，动力电芯梯次利用所采用的筛选方法类似新鲜电芯测试，主要通过外观、容量、内阻或内阻增大率、k值测试等表观测试或材料结构、活性物质、集流体、隔离膜及SEI膜状态等理化特征测试，来判断车载退役电芯的状态。但是，电芯性能测试或材料层级的理化测试均只能表征电芯在某一时刻的状态，却无法解决退役电芯的配对成组的一致性技术难题。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的动力电芯梯次利用筛选成组方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种动力电芯梯次利用筛选成组方法，以对车载退役动力电池中一致性较好的电芯进行配对成组，提高动力电芯梯次利用的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种动力电芯梯次利用筛选成组方法，其包括以下步骤：

1)对退役电芯进行初步筛选，剔除掉外观不良的电芯，留下初步筛选合格的电芯；

2)取得初步筛选合格电芯的至少两个重要参数的参数值，并计算每一电芯的每一参数值偏差，剔除任一参数值偏差不合格的电芯，筛选出每一参数值偏差均在预设范围内的电芯作为备选电芯；所述重要参数包括容量和交流内阻；

3)分析备选电芯的直流内阻DCR随容量衰减的变化趋势，将直流内阻随容量衰减变化趋势一致的电芯划分成同一层级，配对成组。

作为本发明动力电芯梯次利用筛选成组方法的一种改进，所述步骤3)分析备选电芯的直流内阻DCR随容量衰减的变化趋势的方法为：以容量衰减率、DCR增大率中的一个参数为横轴、另一个参数为纵轴，制作每一备选电芯的DCR增大率随容量衰减率变化的拟合直线图，并计算出每一拟合直线的斜率；直流内阻随容量衰减变化趋势一致的判断标准为：电芯的拟合直线斜率偏差值在预设范围内。

作为本发明动力电芯梯次利用筛选成组方法的一种改进，所述步骤3)中，判断电芯的拟合直线斜率偏差值是否在预设范围内的方法为：计算出所有电芯的拟合直线斜率平均值、拟合直线斜率标准差和每一电芯的拟合直线斜率偏差；拟合直线斜率偏差超过拟合直线斜率标准差的电芯判定为拟合直线斜率偏差值不在预设范围内，需要剔除；拟合直线斜率偏差不超过拟合直线斜率标准差的电芯判定为拟合直线斜率偏差值在预设范围内，划分成同一层级，配对成组。