退役磷酸铁锂电芯性能研究

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退役磷酸铁锂电芯性能研究退役电池梯次利用的关键技术之一就是一致性分选。本项目以15Ah退役磷酸铁锂单体电池为研究对象通过外部特征分析、容量测试、脉冲充放电测试来研究电池的内部及外部性质。

目录

一、案例简介

退役电池梯次利用的关键技术之一就是一致性分选。本项目以15Ah退役磷酸铁锂单体电池为研究对象通过外部特征分析、容量测试、脉冲充放电测试来研究电池的内部及外部性质。研究结果表明，退役锂离子电池分选的第一步可通过外观检查进行初步快速筛选。对于退役电池的实际容量的标定，按标称容量的80%来定义充放电电流I3，得到的退役电池实际容量更准确。脉冲放电电压是判断电池一致性的一个重要指标，可作为锂电池快速分选的特征指标。选出了SOH值在80%以上，脉冲放电电压在2.7V以上的电池作为工况良好的电池。

二、技术要点

本项目的研究对象是从某电动汽车上淘汰退役的磷酸铁锂单体电池，额定容量为15Ah。退役电池是否可以进行梯次利用，需要通过外观、电池特性参数等多个指标来衡量。本项目遵循以下步骤来评估退役锂电池的状况，并根据一致性要求进行分选。 1外部特征分析 对退役动力锂电池进行外部形貌分析，存在以下三类情形的退役电池不能进行梯次利用，需要送入电池拆解厂进行拆解回收：（1）电池发生肉眼可见的形变；（2）电池损坏或漏液；（3）电池严重腐蚀。 2容量测试 采用美国Bitrode MCV 2-200-5单电池测试系统，对外部形态分析筛选出的电池进行容量测试，先用 I3（1/3C速率电流）的电流恒流充电，直到电池电压达到3.65V，接着改为恒压充电，当充电电流降低至0.1 I3时，停止充电，静置1小时，使用I3进行放电，放电至电压为2.70V时结束，根据 I3(A)的电流值和放电时间数据计算电池容量(以Ah计)。 3脉冲特性曲线研究退役动力锂电池大电流脉冲充放电特性曲线，对于电池一致性的是一种直观、确切的评价分析方法。利用电池对高倍率电流的反馈，经过一系列的充放电和静置步骤，实际测出的充放电曲线能真实反映电池在实际运行工作中的电压变化情形。测试步骤如下：选择2个锂电池，以1 / 3C恒定电流充电至3.65 V，然后以恒定电压充电2小时；，再分别以1C，3C，5C的放电倍率依次放电10 s，每次放电完成后静置40 s，放电结束后以1C倍率充电10s，静置40s；最后，用初始条件将电池电压恢复至3.65V，完成脉冲充放电。

三、应用场景

电动汽车、退役电池

四、应用成效

本项目主要分析了大功率逆变器在工作电流为200A时的损耗计算方法，以及在损耗计算基础上提出了基于NTC热敏电阻的热阻等效热路图，并进行了散热设计。在理论分析后进行了实际的仿真及实验检验，最终证明了散热设计的有效性。