动力电池梯次开发利用及经济性研究

随着能源短缺和环境污染问题的日益突出,电动汽车以其节能、环保的优点,受到广泛关注。但是当车用动力电池容量降至其额定容量的80%时,将有大批量动力电池从车上淘汰下来,因此,车用锂离子动力电池的“出路”问题日渐凸显。而储能系统对电池的性能要求较电动汽车低,电动汽车退运的电池具备在储能系统中继续使用的条件。因此,对车用退运锂离子动力电池进行梯次开发利用及经济性研究有着十分重要的意义。本论文的研究主要是在测试和分析电动汽车退运锂离子动力电池的基础上,开展达到电动汽车使用寿命的动力电池梯次开发利用及其经济性研究,为批量达到电动汽车使用寿命的动力电池梯次开发利用组成储能系统提供筛选机制和评估方法,并为储能系统的定价机制提供参考。为使车用退运锂离子动力电池能够用于梯次开发利用,本论文首先研究了退运电池特性,得到了可用于梯次利用的退运电池的特性参数。然后进行了退运电池一致性评价参数指标体系研究和电池容量快速估算方法研究,用于筛选出可用于梯次开发利用的退运电池,提出了以动力电池组容量最大化和利用率为量化指标的评价分析体系,以及基于神经网络模型的容量快速估计方法,解决了大量退运电池逐一测试容量耗时、耗财的问题。之后通过研究退运电池筛选成组原则及方法,筛除指标不合格电池,结合储能系统应用要求和电池箱电压容量等级,组成新的电池组,形成储能系统,用于梯次开发利用。最终,结合车用退运电池测试数据和筛选成组方法,开展电池梯次利用经济性研究。测算用于梯次利用的投资收益,研究由退运电池组成的储能系统的定价参考值。通过对动力电池进行梯次开发利用,一方面可以延长电池的使用寿命,显著降低电池的应用成本,提升电池的利用价值,解决锂离子电池在电动汽车上退运后“出路”这一关键问题：另一方面也可适应电动汽车充电站的能源优化配置的需要,实现能源的科学高效利用,对于我国能源结构的调整和优化具有重要意义。