本文分別以出租車及換電公交大巴退役磷酸鐵鋰電池模塊為研究對象，測試并分析了其放電容量分布特性。隨機抽取若干上述公交大巴退役電池模塊拆解成單體電池，從中再隨機抽樣選取12支進(jìn)行2000次容量循環(huán)測試，選取#1～#4電池的容量循環(huán)實驗結(jié)果，研究其容量衰減特性及衰減率，并對退役電池衰減突變現(xiàn)象進(jìn)行了分析。

研究發(fā)現(xiàn)，退役電池剩余容量及容量衰減特性滿足梯次利用要求，但是容量不一致性給電池重組及管理帶來了挑戰(zhàn)，同時個別電池容量存在衰減突變現(xiàn)象，影響梯次利用儲能系統(tǒng)可靠運行。

鋰離子電池具有比能量高、高溫特性好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各類電動汽車。電動汽車對動力電池的性能要求較高，當(dāng)動力電池的容量下降到一定程度后，為了確保電動汽車的動力性能、續(xù)駛里程和運行過程中的安全性能，必須對其進(jìn)行更換。通常，從電動汽車上更換下來的退役動力電池(簡稱“退役電池”)，仍具有較高的剩余容量，經(jīng)過篩選和重新配組，可應(yīng)用于運行環(huán)境相對良好、充放電工況相對溫和、對電池性能要求相對較低的儲能場合，實現(xiàn)動力電池的梯次利用。

退役電池梯次利用的核心技術(shù)主要包括電池分選評估、成組均衡、運行維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性評估等技術(shù)。退役電池重組集成后，目前主要應(yīng)用于低速電動車、助力車、直流電源、微電網(wǎng)等場景，在大規(guī)模儲能技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用可能性。相關(guān)研究機構(gòu)從不同技術(shù)及應(yīng)用角度開展了相應(yīng)的研究。

E.L.Schneider等詳細(xì)研究了從大量退役鎳氫動力電池及鋰離子動力電池中挑選可再利用電池的方法，并測試分析了這些電池的性能，發(fā)現(xiàn)其剩余容量十分可觀。郭劍波等發(fā)明了一種電動汽車動力電池梯次利用的分級方法，將電池健康狀態(tài)評估結(jié)果與電池的使用條件結(jié)合起來，對梯次利用動力電池進(jìn)行分級。

吳文龍等發(fā)明了一種退役電池梯次利用分選評估方法，并開發(fā)出電池?zé)o損分選檢測技術(shù)，可分選出剩余容量較高的退役電池。張彩萍等測試分析了退役電池循環(huán)過程中容量和內(nèi)阻變化特性，進(jìn)而研究其老化特性，發(fā)現(xiàn)二者離散性的增加伴隨著電池明顯的老化。趙光金等研究出一種退役單體電池可用性評價方法，建立了基于核心關(guān)鍵參量的電池健康狀態(tài)評估方法體系，通過容量、內(nèi)阻、循環(huán)性能及隔膜降解特性篩選可梯次利用的單體電池。

JaeWanPark等開發(fā)了一種退役電池組能量管理單元，該管理單元最大的亮點在于可以準(zhǔn)確評估識別電池模組中性能最差的電池，并采取相應(yīng)的均衡管理措施。Wu-YangSean等開發(fā)了一種高轉(zhuǎn)換效率的退役電池能量管理系統(tǒng)：在電池能管理系統(tǒng)上并聯(lián)超級電容器，為電壓劣化明顯的電池提供尖峰能量，實現(xiàn)電池均衡和能量管理。

趙光金等提出了主被動協(xié)同響應(yīng)的退役電池均衡技術(shù)，其中主動均衡采用DC-DC能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，被動均衡為傳統(tǒng)的并聯(lián)熱電阻方法，在此基礎(chǔ)上研制出的電池管理系統(tǒng)在充、放電階段均可進(jìn)行能量均衡。

總結(jié)上述研究現(xiàn)狀可知，目前缺少對典型退役電池循環(huán)性能試驗數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果的研究，不利于后續(xù)電池梯次利用重組方法及衰減特性的研究。多個早期投運的退役電池梯次利用儲能示范工程多已退運，運行過程中個別電池模塊性能存在衰減加速、突變的現(xiàn)象較為普遍，但是相關(guān)的運行數(shù)據(jù)及典型故障分析未見報道，其分析表征方法還不完善，不利于規(guī)模化梯次利用儲能技術(shù)推廣。