一种退役锂离子电池的回收处理方法及装置与流程

本发明涉及一种退役锂离子电池的回收处理方法及装置，属于新能源环保处理。

背景技术：

1、退役锂离子电池是指达到规定使用期限或电池衰减度满足指定衰减阈值需要执行二次利用或销毁的锂电池，其中可二次利用的退役锂电池又称为梯次利用锂电池，具有可回收性，而达不到二次利用的退役锂电池需要执行破碎销毁，因此不具有回收再利用性。由于退役锂离子电池结构复杂，如何高效判断退役锂离子电池是否具有可回收性具有重要意义。

2、目前常用的可回收性判断方法主要依赖于电解液质量判断法，即通过机械破碎装置挤压退役锂电池获取内部电解液，并基于化学方法测定电解液中有机溶剂、锂盐及添加剂的成分比例，并根据各成分比例判断退役锂电池电解液是否满足梯次利用条件，进而确定其回收价值。

3、上述方法虽然可实现退役锂离子电池的可回收性判断，但依赖于化学方法测定电解液质量的技术实施步骤相对繁琐，需要不断的通过各种化学试剂测定电解液各成分比例，耗时耗力，因此缺乏一种高效快速的退役锂离子电池的回收处理方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种退役锂离子电池的回收处理方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决传统退役锂电池可回收性依赖化学法测定退役锂电池电解液质量造成的耗时耗力问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种退役锂离子电池的回收处理方法，包括：

3、获取待回收的退役锂离子电池集，其中退役锂离子电池集中所有的退役锂离子电池在退役前均具有相同的使用环境及相同的电池规格；

4、从所述退役锂离子电池集随机抽取第一指定数量的退役锂离子电池，得到第一组测试锂电池集；

5、将第一组测试锂电池集中每个第一组测试锂电池依次放置于预构建的热量测试电路中，并启动热量测试电路计算每个第一组测试锂电池的测试热量值；

6、计算第一组测试锂电池集中测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量；

7、当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量大于预设的第一数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性；

8、当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量小于或等于预设的第一数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第二指定数量的退役锂离子电池，得到第二组测试锂电池集；

9、依次获取第二组测试锂电池集中每个第二组测试锂电池的电解液，得到第二组测试电解液集；

10、计算第二组测试电解液集中每个第二组测试电解液的溶解速率，当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量小于预设的第二数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性；

11、当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量大于或等于预设的第二数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第三指定数量的退役锂离子电池，得到第三组测试锂电池集；

12、将第三组测试锂电池集中每个第三组测试锂电池依次充满电后放置于预构建的电压测试电路中，并启动电压测试电路拟合得到每个第三组测试锂电池的路端电压函数；

13、根据每个路端电压函数计算对应的第三组测试锂电池的电压稳定性，当电压稳定性大于指定稳定值的第三组测试电解液的数量小于预设的第三数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性；

14、当电压稳定性大于指定稳定值的第三组测试电解液的数量大于或等于预设的第三数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集具有可回收性。

15、可选地，所述启动热量测试电路计算每个第一组测试锂电池的测试热量值，包括：

16、开启热量测试电路中的电源，其中第一组测试锂电池位于热量测试电路内，且热量测试电路还包括保护电阻；

17、计算第一组测试锂电池的电流值，其中电流值的计算方法为：

18、

19、其中，表示第一组测试锂电池的电流值，表示第一组测试锂电池的电压值，表示第一组测试锂电池的电阻值；

20、接收设定的热量计算时间，根据下述计算得到每个第一组测试锂电池的测试热量值：

21、

22、其中，表示第一组测试锂电池的测试热量值，为设定的热量计算时间。

23、可选地，所述依次获取第二组测试锂电池集中每个第二组测试锂电池的电解液，得到第二组测试电解液集，包括：

24、对所述第二组测试锂电池集中每个第二组测试锂电池均执行如下操作：

25、对第二组测试锂电池执行放电操作，得到第二组空电锂电池；

26、对第二组空电锂电池执行液氮冷冻操作，得到第二组冷冻锂电池；

27、拆解第二组冷冻锂电池，得到第二组锂电池碎片集；

28、从所述第二组锂电池碎片集剥离得到第二组固态电解液，将每个第二组固态电解液均执行液化操作得到第二组测试电解液；

29、汇集每个第二组测试锂电池对应的第二组测试电解液，得到所述第二组测试电解液集。

30、可选地，所述计算第二组测试电解液集中每个第二组测试电解液的溶解速率，包括：

31、获取电解液溶剂和多孔惰性固体，其中电解液溶剂包括液态二氧化碳，多孔惰性固体与电解液溶剂和测试电解液均不相容；

32、将所述电解液溶剂和多孔惰性固体加入至密闭容器，测定第二组测试电解液的初始浓度，得到初始时间浓度后，将第二组测试电解液也加入至密闭容器内，得到多孔惰性固体和混合液，其中混合液存在于多孔惰性固体的多个孔径内；

33、每隔指定时间段，测定多个孔径内混合液的测试电解液的浓度，得到多组指定时间浓度；

34、根据所述初始时间浓度和多组指定时间浓度计算得到第二组测试电解液的溶解速率。

35、可选地，所述根据所述初始时间浓度和多组指定时间浓度计算得到第二组测试电解液的溶解速率，包括：

36、根据时间的变化，拟合初始时间浓度和多组指定时间浓度，得到以时间为自变量，浓度变化为因变量的时间浓度函数；

37、求导所述时间浓度函数得到溶解速率，其中求导包括：

38、

39、其中，表示时间浓度函数，为电解液溶剂和测试电解液相溶的时间变化值，表示所述初始时间浓度，表示时间浓度函数的拟合权重值，表示第二组测试电解液的溶解速率。

40、可选地，所述电压测试电路以充满电后的第三组测试锂电池作为电源，电压测试电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容，其中第一电阻和第一电容并联构建得到第一并联路、第二电阻和第二电容并联构建得到第二并联路，且第一并联路、第二并联路与第三电阻串联。

41、可选地，所述启动电压测试电路拟合得到每个第三组测试锂电池的路端电压函数，包括：

42、在启动电压测试电路之前，获取第三组测试锂电池的开路电压；

43、当获取第三组测试锂电池的开路电压成功时，启动电压测试电路后每隔指定时间段测定第一并联路与第二并联路的电压，得到与指定时间段对应的多组第一并联电压和第二并联电压；

44、根据所述开路电压、多组第一并联电压和第二并联电压拟合得到第三组测试锂电池的路端电压函数。

45、可选地，所述根据所述开路电压、多组第一并联电压和第二并联电压拟合得到第三组测试锂电池的路端电压函数，包括：

46、根据每组第一并联电压和第二并联电压拟合得到电压测试电路的负载电流函数，其中负载电流函数的拟合方法为：

47、根据多组第一并联电压和第二并联电压，分别构建得到第一并联电压与时间的第一电压导函数及第二并联电压与时间的第二电压导函数；

48、根据所述第一电压导函数和第二电压导函数分别拟合得到第一负载电流函数和第二负载电流函数，其中负载电流函数包括第一负载电流函数和第二负载电流函数，第一负载电流函数和第二负载电流函数分别为：

49、

50、其中，和分别表示第一负载电流函数和第二负载电流函数，表示在时间时的第一并联电压，表示在时间时的第二并联电压，表示第一电阻的电阻值，表示第二电阻的电阻值，表示第一电容的电容值，表示第二电容的电容值，表示第一电压导函数，表示第二电压导函数；

51、基于所述开路电压、第一负载电流函数和第二负载电流函数构建得到第三组测试锂电池的路端电压函数。

52、可选地，所述路端电压函数为：

53、

54、其中，表示第三组测试锂电池的路端电压函数，为第三组测试锂电池的开路电压，表示第三电阻的电流值，表示第三电阻的电阻值。

55、为了解决上述问题，本发明还提供一种退役锂离子电池的回收处理装置，所述装置包括：

56、测试热量值计算模块，用于获取待回收的退役锂离子电池集，其中退役锂离子电池集中所有的退役锂离子电池在退役前均具有相同的使用环境及相同的电池规格，从所述退役锂离子电池集随机抽取第一指定数量的退役锂离子电池，得到第一组测试锂电池集，将第一组测试锂电池集中每个第一组测试锂电池依次放置于预构建的热量测试电路中，并启动热量测试电路计算每个第一组测试锂电池的测试热量值；

57、溶解速率计算模块，用于计算第一组测试锂电池集中测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量，当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量大于预设的第一数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性，当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量小于或等于预设的第一数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第二指定数量的退役锂离子电池，得到第二组测试锂电池集，依次获取第二组测试锂电池集中每个第二组测试锂电池的电解液，得到第二组测试电解液集，计算第二组测试电解液集中每个第二组测试电解液的溶解速率，当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量小于预设的第二数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性；

58、路端电压函数构建模块，用于当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量大于或等于预设的第二数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第三指定数量的退役锂离子电池，得到第三组测试锂电池集，将第三组测试锂电池集中每个第三组测试锂电池依次充满电后放置于预构建的电压测试电路中，并启动电压测试电路拟合得到每个第三组测试锂电池的路端电压函数；

59、可回收判断模块，用于根据每个路端电压函数计算对应的第三组测试锂电池的电压稳定性，当电压稳定性大于指定稳定值的第三组测试电解液的数量小于预设的第三数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性，当电压稳定性大于指定稳定值的第三组测试电解液的数量大于或等于预设的第三数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集具有可回收性。

60、为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

61、至少一个处理器；以及，

62、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

63、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现上述所述的退役锂离子电池的回收处理方法。

64、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的退役锂离子电池的回收处理方法。

65、相比于背景技术所述问题，本发明实施例先从退役锂离子电池集随机抽取第一指定数量的退役锂离子电池，得到第一组测试锂电池集，由于退役锂电池具有可回收性的首要标准是退役锂电池在充电过程中依然具有良好的温控，若退役锂电池在充电过程中温度过高，其风险性不言而喻则不具有可回收性，因此本发明实施例将第一组测试锂电池集中每个第一组测试锂电池依次放置于预构建的热量测试电路中，并启动热量测试电路计算每个第一组测试锂电池的测试热量值，并计算第一组测试锂电池集中测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量，当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量大于预设的第一数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性，可见通过退役锂电池充电时候的温控表现可直接判定退役锂电池的可回收性，相比于直接利用电解液质量判定方法来说，其更加简洁高效，进一步地，当测试热量值大于指定热量值的第一组测试锂电池的数量小于或等于预设的第一数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第二指定数量的退役锂离子电池，得到第二组测试锂电池集，依次获取第二组测试锂电池集中每个第二组测试锂电池的电解液，得到第二组测试电解液集，计算第二组测试电解液集中每个第二组测试电解液的溶解速率，当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量小于预设的第二数量阈值时，判定所述退役锂离子电池集不具有可回收性，可见相比于传统化学方法测定电解液质量来说，本发明实施例通过电解液溶解于化学试剂的溶解速率判定电解液各成分比例，其对于电解液质量的判断速度更快，进一步避免过高的时间和人力消耗，最后，当溶解速率大于指定速率值的第二组测试电解液的数量大于或等于预设的第二数量阈值时，从所述退役锂离子电池集随机抽取第三指定数量的退役锂离子电池，得到第三组测试锂电池集，将第三组测试锂电池集中每个第三组测试锂电池依次充满电后放置于预构建的电压测试电路中，并启动电压测试电路拟合得到每个第三组测试锂电池的路端电压函数，根据每个路端电压函数计算对应的第三组测试锂电池的电压稳定性，由于电压稳定性可客观的反映每个退役锂电池在实际放电过程的表现，对退役锂电池质量具有重要衡量标准，因此本发明实施例循环渐进的进一步测定每个退役锂电池的电压稳定性，从而判断出退役锂电池的可回收性，因此本发明提出的退役锂离子电池的回收处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其可以解决传统退役锂电池可回收性依赖化学法测定退役锂电池电解液质量造成的耗时耗力问题。