退役磷酸铁锂电池包梯次利用现状及核心技术

来源：维多利亚3308  日期：2019-06-13 14:06  浏览量：次

　　退役磷酸铁锂电池包梯次利用现状及核心技术。目前，磷酸铁锂电池是我国主要发展且用量较大的电动汽车动力电池之一。随着清洁能源汽车的深入推广，退役电池数量在不断增加，回收压力越来越大。由于退役电池往往还保有一定使用寿命，如果能够好好利用回收，拓宽应用领域，可以有效延长使用期限，降低所使用场合的运营成本。本文针对退役磷酸铁锂电池包梯次利用现状及核心技术展开说明。

　　退役磷酸铁锂电池包梯次回收现状

　　如果直接将废弃的磷酸铁锂电池丢弃，会造成环境污染和资源浪费，由于其潜在的危害和巨大的经济价值，世界各国相继展开积极的研究。

　　产业界最开始并没有针对磷酸铁锂电池一类单独回收，而是侧重锂电池整体的回收；美国Toxco公司采用低温破碎分离法回收处理锂离子电池材料，目前已经建成年加工处理废旧锂离子电池规模达3500的工厂，并展开运行；日本矿业金属公司和日本著名蓄电池制造商汤浅(GSYuasa)公司也在计划从废旧的电动汽车用电池中回收锂资源。近几年，由于磷酸铁锂凭借其成本、性能、寿命等方面的优势。得到广泛应用，关于磷酸铁锂电池的回收工作也陆续展开。

　　虽然主管部门和企业大力推行磷酸铁锂电池，但由于尚处于大量装备车辆阶段，回收利用还处于起步阶段，现有的回收体系也不健全，主要有以下几方面问题。

　　(1)回收量小。动力电池在我国近几年才得到广泛使用，没有出现大规模报废。回收的电池大多来自于企业的报废电池，个人的电池回收意识不强，数量也有限。

　　(2)没有完整的回收网络。目前主要靠各地回收公司进行回收，电池虽然量大，但是零散，少量电池回收价值不高，还可能当作生活垃圾处理掉。

　　(3)回收企业资质不全。法律规定企业申请到危险废物经营许可证才有废电池回收处理资质，但是真正拥有资质的回收企业并不多，小企业非法回收扰乱了市场，也带来了安全隐患。

　　退役磷酸铁锂电池包梯次利用现状

　　以电动汽车行业为例，通常在电动汽车工况下，动力电池的容量衰减至初始容量的80%即认为无法满足行车要求，需要更换。因此退役的动力磷酸铁锂电池往往具有电池初始容量的75%以上，内部的化学成分并未改变。实际上更换下来的电池仍然有较长的寿命，可以用于对于电池性能要求不高的场合，如家庭的应急电源、低速电动车、智能电网的削峰填谷、游乐场玩具车等。动力电池的梯次利用可以缓解电池回收的压力，充分发挥电池的价值，降低应用的成本，因此开展梯次利用的研究非常必要。

　　我国重庆等地已经建立了公交充电站，利用退役磷酸铁锂电池服务于电动公交车站的储能系统，可以有效地抑制充电负荷的波动，降低电网输配的成本。美国通用公司和瑞典ABB集团联合开展了车载锂电池二次利用的研究，主要是：储存太阳能电池和风力发电产生的电能。Heymans Catherine等从退役动力电池在用户侧梯次利用的经济性角度出发，通过分析用户能源需求及系统成本，研究了退役动力电池在用户侧参与调峰的可行性。

　　退役磷酸铁锂电池包梯次核心技术

　　退役电池梯次利用的核心技术主要包括电池分选评估、成组均衡、运行维护、经济性评估等技术。退役电池重组集成后，目前主要应用于低速电动车、助力车、直流电源、微电网等场景，在大规模储能技术领域也有应用可能性。相关研究机构从不同技术及应用角度开展了相应的研究。

　　E.L.Schneider等详细研究了从大量退役镍氢动力电池及锂离子动力电池中挑选可再利用电池的方法，并测试分析了这些电池的性能，发现其剩余容量十分可观。郭剑波等发明了一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，将电池健康状态评估结果与电池的使用条件结合起来，对梯次利用动力电池进行分级。

　　磷酸铁锂电池包由于具有循环寿命更长，安全性高，成本低，环境污染较少等优点，而成为国内许多企业在生产初期的第一选择。对于产生的废弃磷酸铁锂电池包如果不加以回收处理则会带来巨大的环境污染。另一方面，金属的有效回收和剩余能量的利用也可以带来可观的经济效益。因此，锂电生产企业有必要深入研究废旧磷酸铁锂电池回收处理现状。