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「大众网」让废旧电池重生，科士达锂电池梯次利用解决方案

近年来,随着环境问题的日益严峻,人类的居住环境问题日渐突出,世界各地如何更好的进行环境保护已成为当今各国共同的研究方向 。 新能源成为环保项目的主力军,新能源汽车也应运而生 。 作为核心部件的电池,人们的研究方向往往侧重于如何更高的提高性能 。
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而锂离子电池因具有质量轻、体积小、能量密度高、循环寿命长、存储寿命长、一致性高、充放电电压平台较高、能承受的环境温度以及无污染等优点而被广泛应用于电动汽车上 。
就单从目前我国的新能源汽车行业来说,从上面淘汰的动力电池经过检测,尽管其不适用于车载续航,但其储能能力仍有着巨大的实用价值 。
如果直接的进行拆解,那么是对电池剩余使用价值的很大浪费,这些淘汰的动力电池除了内部的化学活性下降一些外,电池内部的化学成分依然完好,这些电池的剩余能量仍然能够满足家庭的日常储能、分布式发电领域以及换电站、后备应急等储能设备的使用,随着退役锂电池二次利用技术的进步和经济性的提高,锂电池的二次利用将会快速发展,从而使锂电池的全部价值充分的发挥利用 。
从电动汽车中退役下来的锂电池,存在很大的不一致性的问题 。 造成这种不一致的原因主要包括如下几点:
(1)电池出厂性能的不一致,原材料的不均匀和制造工艺的差异导致电池的不一致性问题,这是客观产生的 。
(2)电池出厂后所处环境的不同,例如不同的环境温度、自放电程度、空气潮湿度、通风条件等等,都会导致不一致性的问题 。 (3)使用中进一步加剧电池不一致性,电池组最大有效容量通常由有效容量最小的电池决定,由于其长期处于过充过放状态,老化速度将加快,形成恶性循环,致使电池组不一致性呈扩大趋势 。 (4)不同的外部使用环境会加深其不一致性差异,电池组中各模块的排列位置、温湿度、散热条件、充放电进度等存在一些不可避免的差异,在某种程度上加大了电池组的不一致性 。
【「大众网」让废旧电池重生，科士达锂电池梯次利用解决方案】电池的不一致性是制约其再利用的最大的因素,主要包括荷电状态(SOC)、电池内阻、电池容量、开路电压及工作电压、放电平台时间、倍率性能、自放电率、充放电效率以及循环寿命等影响因素 。
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一般来讲,淘汰电池的再利用过程通常是失效处理、外结构拆解、电芯检测、筛选分类,然后再进行梯次再利用 。 这个过程可以降低一定程度的不一致性,但是这个降低的幅度还是很有限的 。
传统的储能电站,都是采用锂电池直接接入储能变流器(PCS)的直流端,经过PCS来进行蓄电池的充放电控制,如图-1:
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图-1储能电站参考原理图
在中大型项目中,由于PCS功率与蓄电池容量都比较大,就会造成数据巨大的锂电池并联在一起接入PCS,并且采用充放电控制策略也完全一致 。 这样对锂电池的一致性要求就非常的高 。
如果使用全新的锂电池,因为出厂时经过了各方面的检测,同一厂家的产品在一致性方面是比较有保障的 。 所以在此类项目中不会造成很大的影响,但是因为生产环节造成的不一致性的存在,厂家对于可并联的锂电池容量也是会有推荐上限值,就是为了避免不一致性导致的各种问题 。
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但是退役电池的不一致性就要更加严重,也不仅仅是不同厂家和批次的因素,还有包括荷电状态(SOC)、电池内阻、电池容量、开路电压及工作电压、放电平台时间、倍率性能、自放电率、充放电效率以及循环寿命等影响因素 。


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