退役三元锂电池梯次利用衰减加速评价方法

董锐锋，王放放，胡玉霞，赵光金

(国网河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州 450052)

以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势[1]，已经成为普遍共识。电动汽车推广使用对动力电池有持续巨大的需求，目前国内的三元锂体系的锂离子电池发展迅猛，这是由我国的新材料战略引导和动力电池发展技术成熟度共同决定的[2]。2013 年，动力电池使用量超过2 900 MWh，2014 年，动力锂电池产量为4 396 MWh，2015 年动力电池市场总产量达到17.0 GWh 左右。2016 年中国国内锂动力电池市场总产量达到30.5 GWh，同比2015 年的17.0 GWh 大幅度增长79.4%[3]。随着电动汽车保有量的增加，不能达到电动汽车使用标准的动力电池组将大量退役，呈累积性爆发式增长趋势。从电动汽车上更换下来的退役动力锂电池，仍具有较高的剩余能量，一般为初始能量的70%～80%[4]，将这些电池重新筛选和配组后，仍可以应用于其他储能场合，实现退役电池的梯次利用。

本文提出一种三元锂电池储能系统的退役电池衰减加速评价方法，用以快速无损地评价退役电池是否具有回收和梯次利用的价值，并开展相关电池性能实验，验证该评价方法的可行性。

1 退役三元锂电池梯次利用

为筛选出可继续用于电网和新能源发电储能装置的退役电池，需要对其健康状况有一个直观的了解。退役电池宏观尺度下几乎所有的性能衰退，均是由于分子尺度下的材料本身发生了结构或者化学变化，以及微纳尺度下的材料形貌或者红外特性变化引起的。……