变废为宝 松下可充电电池剩余性能评价方案曝光

全球如今每年废弃的锂电池超过50万吨，其中大部分源自小型电子产品。但随着世界向电动经济转型，预计到2030年，全球对锂电池的需求将增加10倍，大部分用于电动汽车，届时废弃电池数量也将随之激增。由于这个市场前景十分光明，包括亚马逊、松下以及许多初创公司在内，都瞄准了锂电子电池回收业务。

松下在18年12月5日申请了一项名为“可充电电池的残存性能评价方法、可充电电池的残存性能评价程序、运算装置及残存性能评价系统”的发明专利（申请号：201880090684.5），申请人为松下知识产权经营株式会社。

该专利中描述了这么一种可充电电池的回收方案，当充电电池首次应用到某个设备上达到需要更换的标准后，人们为了保证原设备的性能往往会进行电池的更换，但更换后的电池也并非无剩余利用价值，有可能对于其他领域的设备来说，这块被淘汰下来的电池还能发挥作用，这就给可充电电池的二次利用提供了新思路。

想法虽好，但是在进行实际操作时，还需要对更换下来的电池进行剩余电量、性能评估等操作。根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项可充电电池的剩余性能评价方法吧。

如上图，为该专利发明的可充电电池的寿命周期示意图，可充电电池首先被用于一次利用产品中，一次利用产品也就是首件搭载该电池的产品，在使用时，关于电量消耗等数据会由系统进行采集并存储在履历DB（数据库）中，电量消耗数据记录着电池的容量变化、剩余容量值等，可以帮助该电池用于二次利用。

有了这些数据，在该充电电池进行二次利用时，残差性能评价系统就可以进行测定以及运算，来帮助系统评估可充电电池的残存性能，以决定该电池还可以应用在哪些方面及领域。

该专利还通过SOH（健康状态）来评估电池的劣化程度，数值越低则表示电池越不健康，并且，随着一次利用的进行，充电次数越多，劣化程度也越严重，这也就是有些手机的电池在使用时间过久后发生鼓包、漏液等现象的原因。

如上图，为可充电电池的一次利用期间与二次利用期间的总劣化预测曲线图，纵轴的电池性能以SOH来表示。可以发现，在可充电电池的一次利用（初始设备）结束后，倘若应用在更加轻量、低消耗的任务中时，可充电电池的劣化速度会降低。

同时，二次利用的时长也比一次利用更长，这也说明在电池经历过一次利用后，还具有非常大的空间能够应用在其他领域，既避免了对环境的污染，也可以节省相关的经费，以寻求资源的可持续利用。

另外，电池的一次利用的状态也会不可避免的对二次利用产生影响，例如可充电电池在一次利用时经常出现过度使用，其二次利用的寿命肯定也会受到影响，如下图所示。

图中展示的曲线为固定型蓄电系统在经历一次利用和二次利用时的曲线图，FR是为了使系统的频率稳定而对系统反复进行充电和放电的控制，这种情况下保存劣化最小，因此电池在一次利用时的损耗最大，而错峰用电紧随其后，用于备用用途的电池由于不经常使用，因此一次利用时消耗最小。

在三种情况下，可以看到用于FR用途的可充电电池在进行二次利用时，其剩余寿命最少，而备用电池的二次利用寿命最长，这样的分析也可以对可充电电池的二次利用起到借鉴作用。

以上就是松下发明的可充电电池的残存性能评价方法，该专利基于对电池的实际测量值 以及电池的诊断结果来评估电池的劣化速度，并且提出了一套可将更换后的电池用于其他领域的新方案。这样的方案不仅对于回收废旧电池有很好的效果，同时也可以让资源得到更加合理的利用。