動力電池的使用年限在5～8年，作為新能源汽車的核心零部件的車用動力電池的需求量和報廢量也將與日俱增。預(yù)計到2020年，中國汽車動力電池累計報廢量將會達(dá)到20萬噸的規(guī)模。而廢舊動力蓄電池回收市場將從2018年開始爆發(fā)，相關(guān)機(jī)構(gòu)結(jié)合汽車報廢年限、動力電池壽命等因素，對電動汽車動力電池報廢量進(jìn)行了預(yù)測，到2025年中國電動汽車車用動力電池年報廢量或可達(dá)到35萬噸的規(guī)模。
為保障廢舊動力電池二次使用安全性和科學(xué)性，亟需一套適用于廢舊動力蓄電池剩余容量檢測的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。7月12日，由廣東邦普循環(huán)科技有限公司、湖南邦普汽車循環(huán)有限公司(原湖南邦普報廢汽車循環(huán)有限公司)牽頭起草的國內(nèi)首個關(guān)于回收利用檢測動力電池的國家標(biāo)準(zhǔn)《車用動力電池回收利用余能檢測》(GB/T34015-2017)(下文簡稱《余能檢測》)，獲國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車用廢舊動力蓄電池余能檢測的術(shù)語和定義、符號、檢測要求、檢測流程及檢測方法，且適用于車用廢舊鋰離子動力蓄電池和金屬氫化物鎳動力蓄電池單體、模塊的余能檢測。下面本文將對該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行以下解讀：
謹(jǐn)遵原則、與時俱進(jìn)、應(yīng)勢而出
鋰離子動力蓄電池和鎳氫動力蓄電池的容量和循環(huán)性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉛酸蓄電池，因此，即使從電動汽車上報廢以后仍然具備極大的循環(huán)利用價值，為了將廢舊動力蓄電池的剩余性能的價值充分發(fā)揮，可將其再次應(yīng)用于儲能設(shè)施或其他低功率電動裝置，從而實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。廢舊動力蓄電池剩余的實(shí)際容量作為評估廢舊動力蓄電池可再使用的重要的技術(shù)指標(biāo)，廢舊動力蓄電池的實(shí)際容量越高，其使用價值也越高，如果實(shí)際容量低，則說明蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，存在安全隱患。另外，由于廢舊動力蓄電池已經(jīng)不再應(yīng)用于電動汽車，轉(zhuǎn)而用于應(yīng)急電源儲能或小功率電器，使用對象和條件的變化使得其檢測條件有別于新品，需要制定新的檢測方法。因此，該標(biāo)準(zhǔn)在制定的過程中充分考慮了余能檢測的安全性、檢測方法的適用性及當(dāng)前國內(nèi)檢測的技術(shù)水平。
嚴(yán)格檢測流程和高安全性的要求
《余能檢測》規(guī)定廢舊動力電池的作業(yè)程序應(yīng)具備嚴(yán)格檢測流程和高安全性的要求來進(jìn)行。檢測流程是進(jìn)行動力蓄電池余能檢測的最重要過程，包括外觀檢查、極性檢測、電壓判別、充放電電流判別、余能測試等步驟。車用動力蓄電池的余能檢測應(yīng)按圖1所示的作業(yè)流程進(jìn)行。
說明：
Ya——動力蓄電池滿足企業(yè)技術(shù)規(guī)定條件中的外觀條件；
Na——動力蓄電池不滿足企業(yè)技術(shù)規(guī)定條件中的外觀條件；
Yb——動力蓄電池滿足企業(yè)技術(shù)規(guī)定條件中的電壓限值條件；
Nb——動力蓄電池不滿足企業(yè)技術(shù)規(guī)定條件中的電壓限值條件；
圖1動力蓄電池檢測流程
動力蓄電池從生產(chǎn)到應(yīng)用，再到報廢，最后流入回收企業(yè)時，可能已經(jīng)產(chǎn)生各種不確定狀況。回收企業(yè)回收的廢舊動力蓄電池中，有基本無損的，但更多的是缺少信息標(biāo)簽，如電池種類、材料、廠家等信息。還有的蓄電池已經(jīng)損壞十分嚴(yán)重，已經(jīng)無法再進(jìn)行檢測。因此，在進(jìn)行余能檢測之前，需要對廢舊動力蓄電池進(jìn)行判別。外觀有變形、裂紋、燒壞、鼓脹、漏液等的動力蓄電池，為了安全起見，應(yīng)嚴(yán)禁進(jìn)行余能檢測。部分不確定其種類，但仍可檢測其電壓的動力蓄電池，可以用電壓表測量檢測其電壓，以確定其蓄電池種類。一般鋰離子蓄電池的電壓為3.7V，磷酸鐵鋰蓄電池為3.2V，鎳氫蓄電池的充電終止電壓是1.4V。
對于通過測量電壓仍不能確定其種類的動力蓄電池，則需要進(jìn)行充放電試驗進(jìn)行判別。
確定動力蓄電池的種類后，再分別根據(jù)鋰離子蓄電池和鎳氫蓄電池的特性進(jìn)行不同的充放電試驗，確定其剩余容量。具體步驟如下：
首先，在對外觀進(jìn)行檢查時：應(yīng)在良好的光線條件下，用目測法檢查動力蓄電池模塊、單體的外觀，如有變形、裂紋、漏液等，不應(yīng)對其進(jìn)行余能檢測；并且當(dāng)用目測法檢查動力蓄電池單體、模塊的外觀，如有主動保護(hù)線路，應(yīng)去除后再檢測。其次，在進(jìn)行信息采集、電壓判別時：應(yīng)觀察動力蓄電池外觀上的標(biāo)簽，收集動力蓄電池基本信息，如標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱容量或標(biāo)稱能量等；再稱取動力蓄電池質(zhì)量，并記錄；而用電壓表檢測動力蓄電池的端電壓，初步判定蓄電池類別，并判別電池極性。如下圖2所示：
圖2
然后，在首次充放電電流確定時，就單體方面而言，對于有標(biāo)簽且可直接從標(biāo)簽上獲得標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱容量或標(biāo)稱能量等信息，根據(jù)信息確定首次充放電電流。如圖3所示：
圖3
而對于無標(biāo)簽或者不可直接從標(biāo)簽上獲得標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱容量或標(biāo)稱能量等信息，根據(jù)下表確定首次充放電電流。如圖所示：
圖4
接著，在I5的確定中，用電性能檢測儀以首次充放電電流恒流方式進(jìn)行充放電試驗，按式以下計算I5：
式中：I5——5h率放電電流(A)；Cf——以首次充放電電流恒流放電測得蓄電池容量(A•h)。
而材料判別中，用電性能檢測儀進(jìn)行充放電試驗，初步判定蓄電池材料類別。通過電性能檢測儀對動力蓄電池進(jìn)行測試，測試后可得到充放電壓平臺、充放電曲線等信息，可根據(jù)上述信息初步判定蓄電池材料類別。
最后，在前面步驟完成的情況下方可進(jìn)行余能檢測。
此外，該標(biāo)準(zhǔn)第5.1條檢測安全要求中，要求檢測過程應(yīng)配備具有蓄電池檢測知識的專業(yè)人員全程值守監(jiān)控；檢測場所應(yīng)配備消防必備；同時檢測過程應(yīng)采取必要的絕緣措施，如絕緣手套、絕緣鞋(靴)、絕緣工具等。由此可見，《余能檢測》對安全性的要求極高，這也從側(cè)面反映了廢舊動力電池在回收利用中存在的安全隱患，也強(qiáng)調(diào)了廢舊動力電池應(yīng)該由專業(yè)化的處理機(jī)構(gòu)或企業(yè)來回收處理。同時，也亟需建立動力電池回收標(biāo)準(zhǔn)體系，搭建動力電池生產(chǎn)商、電動汽車生產(chǎn)商及第三方回收機(jī)構(gòu)的合作平臺，聯(lián)合開展動力電池回收及再利用工作。《余能檢測》的發(fā)布與實(shí)施將解決回收利用中檢測、安全性等行業(yè)性的發(fā)展難題，有助于規(guī)范我國車用動力電池的回收利用，為推動梯次利用提供先行標(biāo)準(zhǔn)，對提高行業(yè)的規(guī)范化及完善動力電池回收體系具有積極意義。
嚴(yán)格要求規(guī)范檢測
動力電池經(jīng)過長期的循環(huán)充放電使用，內(nèi)部的正負(fù)極材料、隔膜材料會由于材料微觀結(jié)構(gòu)的改變使得材料性能下降，最終導(dǎo)致動力蓄電池的整體性能會出現(xiàn)極大的衰減。除此以外，長時間的路面顛簸、水分侵蝕、空氣氧化,可能會出現(xiàn)物理結(jié)構(gòu)的松動和電解液漏液等，存在諸多安全隱患。因此，一套適用于廢舊動力蓄電池的剩余容量的檢測的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是保障廢舊動力蓄電池二次使用安全的重要前提。《余能檢測》標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，將有助于提高廢舊動力蓄電池余能檢測的安全性和科學(xué)性。
總而言之，在未來，電池原材料最大的供應(yīng)來源將不再是礦山，而是電池回收企業(yè)。所有整車廠和電池廠都將回收處理廢舊動力電池，或?qū)U舊電池交給像邦普這類有回收資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行處理。在動力電池回收市場即將爆發(fā)的背景下，《余能檢測》不僅為動力電池回收在余能檢測方面提供了安全性和再生性的可行方案，同時也通過統(tǒng)一“門檻”規(guī)范行業(yè)發(fā)展，未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的企業(yè)將面臨市場殘酷的淘汰。在政府部門的嚴(yán)格監(jiān)管和企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展下，實(shí)現(xiàn)真正意義上的可循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈將不再遙遠(yuǎn)。
