一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置与流程

专利2023-05-25  132



1.本发明涉及镍氢电池分选方法技术领域,尤其涉及一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置。


背景技术:

2.镍氢电池具有环保、可循环充电、成本低等特点,被应用于混动汽车。目前镍氢电池从车辆中退役后,其仍有一定的剩余容量,实际仍旧可以使用,如果直接淘汰会造成资源的浪费。对退役电池梯次利用便是现有的一种较为理想的处理方式,即将退役的动力电池降级用于储能、备电等场景,实现余能最大化利用。
3.因电池在之前的使用过程中,各个电池的使用工况不尽相同,造成电池性能差异较大。所以,在进行梯次利用之前,需要对电池进行分选,挑选出一致性较好好的电池成组再进行使用,现有技术中对电池进行分选时均需要对其进行充放电操作。
4.但是对镍氢电池来说,因其在充放电时内部会发生气体的变化,所以无法直接使用现有的分选手段进行分选。例如,当电池充电时,镍氢电池内部会产生氢气,导致其无法充电过多的时间,否则会发生事故。因此,亟需一种有效的,针对退役镍氢电池进行分选的方法。


技术实现要素:

5.有鉴于此,有必要提供一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置,用以实现对退役的镍氢动力电池进行分选。
6.为达到上述技术目的,本发明采取了以下技术方案:
7.第一方面,本发明提供了一种梯次利用镍氢电池分选方法,包括:
8.获取多个待分选电池的初始形状参数;
9.一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;
10.根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;
11.根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选。
12.进一步的,所述得到所述待分选电池的所述初始形状参数的变化量,包括:
13.获取多个所述待分选电池在充电/放电后的形状参数;
14.根据多个所述电池的初始形状参数和充电/放电后的形状参数,得到每个所述电池的所述初始形状参数的变化量。
15.进一步的,所述根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选,包括;
16.确定形变分选阈值;
17.淘汰所述初始形状参数的变化量超过所述形变分选阈值的所述待分选电池。
18.进一步的,所述得到所述待分选电池的电特性参数的区间分布情况,包括:
19.获取多个所述待分选电池在充电/放电后的电特性参数,每个电池的所述电特性参数包括多个不同种类的特性值;
20.根据所述特性值的种类,建立电特性空间模型;
21.向所述电特性空间模型中输入所述电特性参数,得到所述待分选电池的所述电特性参数在所述电特性空间模型中的分布情况。
22.进一步的,所述根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选,包括:
23.根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域;
24.将分布于同一所述分选域中的所述电特性参数对应的所述待分选电池分类为同一组。
25.进一步的,所述根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域,包括:
26.根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,所述分选区间的种类数量为所述特性值的种类数量;
27.取所有不同种类分选区间之间的交集,得到多个所述分选域。
28.进一步的,所述电特性参数包括端电压,所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,包括:
29.获取多个所述端电压中的最大电压和最小电压;
30.按照设定电压间隔,在所述最大电压和所述最小电压的数值之间划分多个第一分选区间。
31.进一步的,所述电特性参数包括内阻,所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,包括:
32.获取多个所述内阻中的最大阻值和最小阻值;
33.根据所述最大阻值和所述最小阻值得到平均阻值;
34.通过所述平均阻值将所述最大阻值和所述最小阻值的数值之间划分为两个第二分选区间。
35.进一步的,所述一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,包括:
36.将多个所述待分选电池均放电至截止电压;
37.以预设恒定电流对每个所述待分选电池充电预设时间。
38.第二方面,本发明还提供一种梯次利用镍氢电池分选装置,包括:
39.预测量模块,用于获取多个待分选电池的初始形状参数;
40.检测模块,用于一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;
41.淘汰分选模块,用于根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;
42.分组分选模块,用于根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的
分组分选。
43.本发明提供的一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置,其先测量待分选电池的初始形状参数,然后对其进行充放电处理并获得电池的形状参数变化量,从电池的形状参数的变化量、电池充放电后的电特性参数两个维度对电池进行分选。相比于现有技术,本发明能够仅通过一次充放电实现对电池的分选,最重要的是,其同时考虑到了形变因素,避免了现有的分选方式应用于镍氢电池时,因镍氢电池内部气体变化产生的危险,能够准确地分选镍氢电池。
附图说明
44.图1为本发明提供的梯次利用镍氢电池分选方法一实施例的方法流程图;
45.图2为本发明提供的梯次利用镍氢电池分选方法一实施例中的待分选电池的电特性参数的区间分布情况;
46.图3为本发明提供的梯次利用镍氢电池分选装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
47.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本技术一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
48.在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
49.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
50.本发明通过结合电池充放电前后的形状情况与电特性情况,规避了镍氢电池在充放电时内部气体发生变化产生的危险影响,实现更加安全、准确、有效地分选镍氢电池。
51.本发明提供了一种梯次利用镍氢电池分选方法及检测装置,以下分别进行说明。
52.结合图1所示,本发明的一个具体实施例,公开了一种梯次利用镍氢电池分选方法,包括:
53.s101、获取多个待分选电池的初始形状参数;
54.s102、一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;
55.s103、根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;
56.s104、根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选。
57.本发明提供的一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置,其先测量待分选电池的初始形状参数,然后对其进行充放电处理并获得电池的形状参数变化量,从电池的形状参数的变化量、电池充放电后的电特性参数两个维度对电池进行分选。相比于现有技术,本发明能够仅通过一次充放电实现对电池的分选,最重要的是,其同时考虑到了形变因素,避免了现有的分选方式应用于镍氢电池时,因镍氢电池内部气体变化产生的危险,能够准确地分选镍氢电池。
58.实际中在进行本发明提供的分选方式前,可以先对退役电池进行初步的外观检查,淘汰鼓包、破损的电池,得到若干外观合格的电池再开始步骤s101。
59.在一个优选的实施例中,步骤s101中获取的初始形状参数包括店庆电池的厚度。可以理解的是,实际中也可以为电池的其他与形状有关的参数,如体积、表面凹凸程度等。
60.作为优选的实施例,本实施例中的步骤s102中,所述一致化多个所述待分选电池的电量状态,具体包括:将多个所述待分选电池均放电至截止电压。
61.同时,步骤s102中的所述对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,具体包括:以预设恒定电流对每个所述待分选电池充电预设时间。例如,以0.3c~1c的恒流对所有电池充电10~40min,以30min为优。这个充电时常可以使镍氢电池鼓包明显,同时也具备一定的安全性。
62.上述过程可以使电池处于同一个电量状态,以便于后续的一致性分选。需要说明的是,上述过程仅为一种优选的实施例方式,实际中也可以用先充电、再放电的方式一致化多个待分选的电池。
63.在一个优选的实施例中,步骤s102中,所述得到所述待分选电池的所述初始形状参数的变化量,具体包括:
64.获取多个所述待分选电池在充电/放电后的形状参数,所述形状参数包括所述待分选电池的厚度;
65.根据多个所述电池的初始形状参数和充电/放电后的形状参数,得到每个所述电池的所述初始形状参数的变化量。
66.进一步的,所述步骤s102中,所述得到所述待分选电池的电特性参数的区间分布情况,具体包括:
67.获取多个所述待分选电池在充电/放电后的电特性参数,每个电池的所述电特性参数包括多个不同种类的特性值;
68.根据所述特性值的种类,建立电特性空间模型;
69.向所述电特性空间模型中输入所述电特性参数,得到所述待分选电池的所述电特性参数在所述电特性空间模型中的分布情况。
70.上述过程中的特性值,是指能够反映电池电特性的参数,包括但不限于电压、电阻、容量等,实际中可以根据具体需求自行拟定。获取了多个特性值后,以特性值的种类作为多个维度,形成多维空间,即电特性空间模型。每个电池根据其对应的电特性参数,位于电特性空间模型中的位置,便为所述待分选电池的电特性参数的区间分布情况。
71.例如,如图2所示,在一个优选的实施例中,电特性参数包括端电压和内阻两种,因此电特性空间模型可以视为一个以端电压为横坐标、内阻为纵坐标的坐标系,每个电池均对应该坐标系中的一个位置,形成二维分布图,作为所述待分选电池的电特性参数的区间分布情况。
72.进一步的,作为优选的实施例,本实施例中的步骤s103中的所述根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选,具体包括;
73.确定形变分选阈值;
74.淘汰所述初始形状参数的变化量超过所述形变分选阈值的所述待分选电池。
75.当电池充电30min后,鼓包程度过大,会影响电池的安全性能,后续电池在使用后
可能出现过度膨胀而爆炸。考虑安全性能,本实施例中将形变分选阈值设置为1.5mm,即将厚度形状参数变化量超过1.5mm的电池直接淘汰。根据具体情况不同,也可以通过其他指标来确定形变分选阈值。
76.在一个优选的实施例中,步骤s104,即所述根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选,具体包括:
77.根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域;
78.将分布于同一所述分选域中的所述电特性参数对应的所述待分选电池分类为同一组。
79.当若干电池在电特性空间模型中的位置均位于同一个分选域中时,便可以视为其一致性较好。
80.具体地,作为优选的实施例,上述过程中,所述根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域,包括:
81.根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,所述分选区间的种类数量为所述特性值的种类数量,每种所述分选区间的区间数量为多个;
82.取所有不同种类分选区间之间的交集,得到多个所述分选域。
83.进一步的,本实施例中的所述电特性参数包括端电压,上述过程中的所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,具体包括:
84.获取多个所述端电压中的最大电压和最小电压;
85.按照设定电压间隔,在所述最大电压和所述最小电压的数值之间划分多个第一分选区间。
86.本实施例中的设定电压间隔为0.2v,实际中可以根据具体情况的不同进行调整。
87.此外,本实施例中的所述电特性参数包括内阻,上述过程中的所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,包括:
88.获取多个所述内阻中的最大阻值和最小阻值;
89.根据所述最大阻值和所述最小阻值得到平均阻值;
90.通过所述平均阻值将所述最大阻值和所述最小阻值的数值之间划分为两个第二分选区间。
91.为了更好实施本发明实施例中的梯次利用镍氢电池分选方法,在梯次利用镍氢电池分选方法基础之上,对应的,请参阅图3,图3为本发明提供的梯次利用镍氢电池分选装置的一实施例的结构示意图,本发明实施例提供的一种梯次利用镍氢电池分选装置300,包括:
92.预测量模块310,用于获取多个待分选电池的初始形状参数;
93.检测模块320,用于一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;
94.淘汰分选模块330,用于根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;
95.分组分选模块340,用于根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选。
96.这里需要说明的是:上述实施例提供的对应的装置300可实现上述各方法实施例中描述的技术方案,上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容,此处不再赘述。
97.本发明提供的一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置,其先测量待分选电池的初始形状参数,然后对其进行充放电处理并获得电池的形状参数变化量,从电池的形状参数的变化量、电池充放电后的电特性参数两个维度对电池进行分选。相比于现有技术,本发明能够仅通过一次充放电实现对电池的分选,最重要的是,其同时考虑到了形变因素,避免了现有的分选方式应用于镍氢电池时,因镍氢电池内部气体变化产生的危险,能够准确地分选镍氢电池。
98.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,包括:获取多个待分选电池的初始形状参数;一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选。2.根据权利要求1所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述得到所述待分选电池的所述初始形状参数的变化量,包括:获取多个所述待分选电池在充电/放电后的形状参数;根据多个所述电池的初始形状参数和充电/放电后的形状参数,得到每个所述电池的所述初始形状参数的变化量。3.根据权利要求2所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选,包括;确定形变分选阈值;淘汰所述初始形状参数的变化量超过所述形变分选阈值的所述待分选电池。4.根据权利要求1所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述得到所述待分选电池的电特性参数的区间分布情况,包括:获取多个所述待分选电池在充电/放电后的电特性参数,每个电池的所述电特性参数包括多个不同种类的特性值;根据所述特性值的种类,建立电特性空间模型;向所述电特性空间模型中输入所述电特性参数,得到所述待分选电池的所述电特性参数在所述电特性空间模型中的分布情况。5.根据权利要求4所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选,包括:根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域;将分布于同一所述分选域中的所述电特性参数对应的所述待分选电池分类为同一组。6.根据权利要求5所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述根据所述电特性参数,在所述电特性空间模型中划分多个分选域,包括:根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,所述分选区间的种类数量为所述特性值的种类数量;取所有不同种类分选区间之间的交集,得到多个所述分选域。7.根据权利要求6所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述电特性参数包括端电压;所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,包括:获取多个所述端电压中的最大电压和最小电压;按照设定电压间隔,在所述最大电压和所述最小电压的数值之间划分多个第一分选区间。8.根据权利要求6所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述电特性参数包括内阻;所述根据所述特性值与所述特性值的种类,得到多种分选区间,包括:
获取多个所述内阻中的最大阻值和最小阻值;根据所述最大阻值和所述最小阻值得到平均阻值;通过所述平均阻值将所述最大阻值和所述最小阻值的数值之间划分为两个第二分选区间。9.根据权利要求1所述的梯次利用镍氢电池分选方法,其特征在于,所述一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,包括:将多个所述待分选电池均放电至截止电压;以预设恒定电流对每个所述待分选电池充电预设时间。10.一种梯次利用镍氢电池分选装置,其特征在于,包括:预测量模块,用于获取多个待分选电池的初始形状参数;检测模块,用于一致化多个所述待分选电池的电量状态,并对多个所述待分选电池进行相同的充电/放电处理,得到所述待分选电池的初始形状参数的变化量以及电特性参数的区间分布情况;淘汰分选模块,用于根据所述初始形状参数的变化量进行所述待分选电池的淘汰分选;分组分选模块,用于根据所述电特性参数的区间分布情况进行所述待分选电池的分组分选。

技术总结
本发明涉及一种梯次利用镍氢电池分选方法及分选装置,其先测量待分选电池的初始形状参数,然后对其进行充放电处理并获得电池的形状参数变化量,从电池的形状参数的变化量、电池充放电后的电特性参数两个维度对电池进行分选。相比于现有技术,本发明能够仅通过一次充放电实现对电池的分选,最重要的是,其同时考虑到了形变因素,避免了现有的分选方式应用于镍氢电池时,因镍氢电池内部气体变化产生的危险,能够准确地分选镍氢电池。能够准确地分选镍氢电池。能够准确地分选镍氢电池。


技术研发人员:张宇平 别传玉 刘虹灵 陶君 朱传奇 宋华伟 胡雨莎
受保护的技术使用者:荆门动力电池再生技术有限公司 天津动力电池再生技术有限公司
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1
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