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動力電池梯次利用中的快速分選解決方案
發表時間:2019-05-24

通常動力電池容量衰減至 80%以下時,不適合繼續作為動力電池使用,應退出運行,但這類電池還具有較為理想的剩余容量,理論上可以再利用。為加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理,2018年2月工信部聯合多部委發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,通知指出在保證安全可控前提下,按照先梯次利用后再生利用原則,對廢舊動力蓄電池開展多層次、多用途的合理利用,降低綜合能耗,提高能源利用效率,提升綜合利用水平與經濟效益,并保障不可利用殘余物的環保處置。

背景

新能源汽車產業快速發展:隨著政策對新能源汽車的推廣,新能源汽車的數量持續攀升,到2018年底,全國新能源汽車保有量達261萬輛,占汽車總量的1.09%。


退役動力電池數量龐大:我國動力電池累計配套量超過131GWh。到2020年退役動力電池將達10GWH/年。


沒做好動力電池的回收利用,一方面會帶來環境影響和安全隱患,另一方面也會造成資源浪費。


梯次利用的意義

加強環境保護、實現可持續發展的客觀需要
● 相比鉛酸電池更長的循環壽命,提高動力電池的全壽命周期的使用價值



應用于通信基站與電能存儲,可降低工程造價。

2018年7月25日,工信部等七部門聯合發布《關于做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作的通知》,擴大梯次利用試點范圍,以17個省市和地區以及中國鐵塔股份有限公司為試點,做好新能源汽車動力蓄電池回收利用試點工作。

動力電池梯次利用解決方案

一、健康狀態和殘值評估--解決狀態評估準確性

健康狀態(SOH)指標包括電池容量、電壓均衡性、自放電率、循環使用壽命(DOD)等。放電容量測試是對電池容量直觀和準確的評判方式。

選擇FGCD系列鋰電池充放電一體機準確評估梯次電池健康狀態和殘值,對鋰電池組放電、充電及多次循環操作作業
多種放電模式,支持恒流,恒功率模式,放電電流連續可調,精準測定電池組容量,支持整組及PACK(模組)的放充電測試。
● 可設置多次充放電循環,充分驗證鐵鋰電池性能
● 采用BMS通訊,直接利用電池組的BMS讀取電芯電壓及溫度。

二、快速分選,分級利用
充分驗證批次梯次電池性能后快速分選,分模塊級和單體電池級梯次利用。


模塊級利用:直接對動力電池模塊進行利用;
● 單體電池級利用:對動力電池模塊進行拆解、分選后,對單體重組PACK應用;



三、有效均衡--解決模組電壓一致性

對分選后的電池進行一致性均衡,改善電池組內電芯差異性,保證電池組性能良好,降低使用安全風險。

選擇LIFG系列鋰電池模組均衡維護設備,借助工作模塊,對電壓高電芯進行放電、對電壓低電芯進行充電,達到電壓一致性。


雙向充放電同步均衡:均衡效率2-3倍,解決電池假衰造成的容量降低
● 目標延時判斷:到達目標值后以小電流繼續工作,防止電壓回落
● 定向均衡:可指定任意單個或多個通道電芯獨立工作



四、應用場景分析

當前梯次電池的主要應用場景包括通訊基站,電力儲能電站,新能源電站,家用儲能,低速電動車輛,新能源路燈等等。需求的不同,必然影響用戶選擇,關注電池的哪些性能亦不同,這是客觀存在的聯動關系。針對每一種應用場景,建立用戶對電池的性能要求和價格的敏感程度、成本模型在內的數據分析庫,細分應用場景市場,實現殘值匹配利用。


五、再退役評估
再退役評估:梯次電池投入使用后,除BMS系統日常監測外,定期的容量測試,開展電池性能驗證,綜合該批次梯次電池分選時的健康狀態(SOH)確定退役標準,低于應用場景使用要求進入電池回收系統流程。
制定退役動力電池回收體系規范



福光電子通過更加專業、準確、快速的檢測和維護,為動力電池實現更加安全和低成本梯次利用提供系統解決方案,推進高效可靠的鋰離子動力電池系統多級利用和回收循環體系建立。專利查詢鏈接

關于福光

福州福光電子有限公司成立于1993年,是一家專注于電池測試設備研發、生產、銷售的高科技企業,擁有20余項電池測試維護相關的國家專利技術。為各類鋰電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等提供包括充放電、活化、均衡、監控、管理等全套測試儀器儀表及維護解決方案。


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