磷酸铁锂电池多阶段利用可行性

doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0317

摘要/Abstract

摘要：

磷酸铁锂动力电池进行材料再生利用的价值较低，开展全电池循环再利用是最大化其全生命周期使用价值的主要方式。通过建立不同电流负荷强度的三个阶段模拟工况实验方案，验证了磷酸铁锂动力电池多阶段再利用的可行性。实验结果表明在容量衰减至初始值的50%之前，所有样品的衰减均具有较高的规律性。当容量衰减至低于50%之后，个别样品出现容量“跳水”现象。基于实验过程中样品性能衰减规律的分析和研究，提出了磷酸铁锂动力电池在不同阶段的应用场景的建议方案，对于车用退役电池的循环再利用具有指导意义。

关键词: 动力电池, 磷酸铁锂, 多阶段循环利用, 再利用场景

Abstract:

The material recycling of LiFePO₄ batteries has low value; hence, the only way to maximize their value is to reuse them. In this study, a three-stage simulation test is established with different loads to verify the reuse feasibility of LiFePO₄ batteries. The experiment results show that all samples can regularly attenuate before the capacity retention rate becomes higher than 50%. The individual samples suffer from sudden death when the capacity decays to less than 50%. Based on research on the battery decay law during the test, proposals are suggested for the application scenarios of LiFePO₄ batteries at different stages.

Key words: traction batteries, LiFePO₄/C, multi-stage reuse, reuse applications

中图分类号:

TH 3

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图/表 14

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参考文献 20

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因素	参数
额定电压/V	3.2
额定容量/(A·h)	1.5
放电截止电压/V	2.5
充电保护电压/V	3.65
尺寸/(mm×mm)	18.3×65
质量/g	43
密度/(g/cm³)	2.52

循环阶段	充电电流	放电电流	性能标定的频率	终止条件
阶段Ⅰ	2 C	2 C	每循环80次	初始容量的70%或初始内阻的120%
阶段Ⅱ	1 C	1 C	每循环50次
阶段Ⅲ	0.5 C	0.5 C	每循环50次

使用阶段	工况强度	典型工况	再利用方式
阶段Ⅰ	高强度	车载工况	成组利用
阶段Ⅱ	中强度	电网储能、基站备电、低速电动车、电动三轮车/两轮车、移动充电站等	成组利用
阶段Ⅲ	低强度	太阳能路灯、工程用灯、便携式LED照明	电芯级单只利用或少量成组利用

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