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動力電池梯次利用是否是一個偽命題?

發布時間:2019-05-17 10:38:21編輯:來源:本站

近年來,動力電池梯次利用和電池安全問題都引發了巨大爭議,將推動動力電池產業呈幾何式進階。一般來說,我們認為鋰離子電池的容量保持率降低到80%以下時就意味著電池壽命的終止,但是由于實際電池組內部衰降速度不同,所以最終報廢電池的剩余容量并不都是80%,還需要我們對這些電池進行篩選后采用進行梯次利用,因此動力電池的梯次利用就成為了挖掘動力電池價值的有效方法。


淘汰電池的再利用成本分析

廢舊電池再利用主要面臨以下四點:1)需要對電池的剩余容量等指標進行測試,要知道電池的健康狀態SoH;2)缺少電池的使用記錄,某些已經存在安全隱患的電池可能仍然被使用了一段時間;3)由于缺乏電池的基本信息,我們很難對電池在二次利用中的性能表現進行預測;4)我們對廢棄電池的檢測成本可能會高于全新電池的成本。

BMS信息讀取

為了提高電池的篩選效率,作者首先讀取了電池BMS中的信息,根據存儲在BMS中的信息,我們可以獲得電池的滿電容量Cc,設計容量Cd,制造商信息,電池的循環信息。

電池拆解、測試和篩選

電池包拆結構首先測量剩余電池的電壓,然后根據電池的外殼上的廠家等信息分析電池的體系與參數,然后采用湖北藍博lanbtsBT2013A電池檢測設備進行測試,測試結果如下表所示:

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結果分析

試驗中藍博lanbts對來自宏基、華碩、Dell、聯想等公司的152個電池包進行了拆解,每個電池包有3-12個18650電池,共計拆出1034個電池,電池共計分為67中,容量從1.6Ah到3.1Ah,操作電壓范圍分別為2.5V-4.2V,以及3-4.35V。

(1)首先初步外觀篩選,22只電池表面有劃痕,20只電池表面的塑料皮被燒毀,三只電池發生泄漏,因此共計剩余電池n2=989只。

(2)第二步是對989只電池的電壓進行測量,電壓范圍為-0.76V-4.23V,有差不多一半的電池的電壓低于2.5V,因此有相當部分的電池可能存在過放的風險。

(3)對電池進行剩余容量測試,其中61只電池無法放電,這其中46只電池開路,14只電池短路。所有電池的剩余容量信息如下圖所示,電池的剩余容量為0.4-104.3%。從下圖a可以看到49%的電池的剩余容量要高于70%,概率最高的為剩余容量80-90%的電池。
下面我們設置不同選擇條件時廢舊電池再利用的成本,因此當我們將篩選條件設置為電壓不低于1.5V,剩余容量不低于90%時,二次利用電池的成本就要比新電池更高,并采用湖北藍博lanbtsBT2016D電池檢測設備進行測試,測試結果如下表所示:
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從上面的研究我們能夠看出在鋰離子電池二次利用中可能還面臨一些列的風險,首先我們將剩余容量設定在70%以上時二次利用才具有經濟價值,但是在70%-90%容量范圍內鋰離子電池發生非線性快速衰降的風險將大大增加,對后續的二次利用形成潛在風險。

當然鋰離子電池梯次利用并非完全沒有前景,例如我們通過開放BMS信息,我們僅選取哪些剩余容量在70%以上的電池,從而降低篩選的成本,有助于降低鋰離子電池再利用的成本。

湖北藍博lanbts通過電池檢測設備對動力電池的容量、溫度、健康狀況等進行數據采集與分析,可以實現故障診斷智能化,有效排除動力電池的安全隱患。可以預見,在動力電池的發展之路上,湖北藍博lanbts起到的“催化”作用將超乎想象,并為動力電池研發提供有效的參考價值。 http://www.jotans.com.cn


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