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文檔簡介
一、工作簡況
1.1任務(wù)來源
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會
(SAC/TC114)歸口。根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)第一批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計
劃的通知》(國標(biāo)委發(fā)【2019】11號)文件的要求,由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司
負(fù)責(zé)制定《車用動力電池回收利用放電規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn),項目編號:20191067-T-339,
計劃完成時間為24個月。
1.2編制過程
1.2.1標(biāo)準(zhǔn)起草階段
2019年3月,接到標(biāo)準(zhǔn)編制工作任務(wù)后,中國汽車技術(shù)研究中心有限公司牽頭組織,
由廣東邦普循環(huán)科技有限公司成立了由研發(fā)技術(shù)人員、標(biāo)準(zhǔn)研究人員等組成的標(biāo)準(zhǔn)編制
工作組,確定了標(biāo)準(zhǔn)起草思路及任務(wù)分工。
2019年3月-4月,標(biāo)準(zhǔn)編制工作組根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制的需要,搜集查閱了國內(nèi)外放電
相關(guān)的文獻(xiàn)資料。對電池拆解企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,搜集實(shí)際生產(chǎn)使用的放電設(shè)備工藝的
相關(guān)信息。在對上述材料的收集整理的基礎(chǔ)上,提出了標(biāo)準(zhǔn)提綱,確定了該標(biāo)準(zhǔn)的框架
內(nèi)容和技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)編制工作組成員單位內(nèi)部進(jìn)行討論、論證,形成標(biāo)準(zhǔn)的初稿。
2019年5月21日,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)起草小
組會議在江蘇蘇州召開了標(biāo)準(zhǔn)討論會。來自中國汽車技術(shù)研究中心有限公司(以下簡稱
中汽中心)、標(biāo)準(zhǔn)起草成員、北京賽德美資源再利用研究院有限公司、天津賽德美新能
源科技有限公司、贛州市豪鵬科技有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、哈爾濱
巴特瑞再生科技有限公司、天能電池集團(tuán)股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、
寧德時代新能源科技有限公司等十余家公司的16名代表參加了會議。會議由中汽中心
標(biāo)準(zhǔn)所張銅柱博士主持。張銅柱提出了本次會議討論的三項車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)
項目《車用動力電池回收利用梯次利用產(chǎn)品標(biāo)識》、《車用動力電池回收利用放電
規(guī)范》、《汽車用廢舊動力單體電池拆解技術(shù)規(guī)范》的目標(biāo)和要求:這三項標(biāo)準(zhǔn)是車用
動力電池回收利用體系中重要的組成部分,是國家對于新能源汽車退役動力電池管理政
策的重要支撐,在標(biāo)準(zhǔn)起草過程中,要充分考慮國家管理和行業(yè)現(xiàn)狀等需求,力爭按照
1
項目計劃準(zhǔn)時完成。本次會議是針對三項標(biāo)準(zhǔn)草稿的第一次討論會議,目的是整理標(biāo)準(zhǔn)
的主要內(nèi)容和解決標(biāo)準(zhǔn)框架問題,希望大家根據(jù)草稿的內(nèi)容充分發(fā)表意見,在提出問題
的同時給出建議和意見。按照工作計劃,秘書處預(yù)計于7月份組織召開工作組會議,對
此三項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步進(jìn)行討論。
秘書處向會議介紹了車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)項目的進(jìn)展情況:《車用
動力電池回收利用梯次利用要求》、《車用動力電池回收利用拆卸要求》、《車用動
力電池回收利用包裝運(yùn)輸規(guī)范》、《車用動力電池回收利用材料回收要求》目前已經(jīng)
通過專家的審查,形成報批稿,目前正在報批階段?!盾囉脛恿﹄姵鼗厥绽锰荽卫?/p>
用產(chǎn)品標(biāo)識》、《車用動力電池回收利用放電規(guī)范》于2019年3月25日下達(dá)立項計
劃,制定周期為2年;《汽車用廢舊動力電池拆解技術(shù)規(guī)范》于2018年5月11日下達(dá)
立項計劃,完成年限為2019年。本次會議旨在對以上三項正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)草稿進(jìn)行
討論,進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容以及技術(shù)要求。廣東邦普循環(huán)科技有限公司代表起草組對
標(biāo)準(zhǔn)草稿進(jìn)行了介紹,與會代表針對草稿的各項具體內(nèi)容進(jìn)行了逐條討論,針對標(biāo)準(zhǔn)適
用范圍、技術(shù)路線、技術(shù)要求等問題提出了各自的建議,并形成了討論稿。
2019年7月30日,車用動力電池回收利用工作組在呼和浩特召開2019年工作組會
議,廣東邦普循環(huán)科技有限公司、寧德時代新能源科技有限公司、深圳比亞迪鋰電池有
限公司、天津賽德美新能源科技有限公司、荊門格林美新材料有限公司、贛州市豪鵬科
技有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、哈爾濱巴特瑞再生科技有限公司、天能
電池集團(tuán)股份有限公司、,以及寶馬、戴姆勒、捷豹路虎、豐田、日產(chǎn)、蔚來、沃爾沃、
上海大眾等十幾家整車企業(yè)代表參加本次會議。會議對標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行深入討論,建議
進(jìn)行全文結(jié)構(gòu)的調(diào)整,同時進(jìn)行企業(yè)調(diào)研,了解各家企業(yè)實(shí)際放電工藝。最后根據(jù)車用
動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系的整體規(guī)劃,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)命名方式,經(jīng)工作組專家的討論決定,
將本標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題調(diào)整為:《車用動力電池回收利用再生利用第3部分:放電規(guī)范》。
2019年12月16日,車用動力電池回收利用工作組秘書處在天津召開起草組2019
年第2次會議,天津賽德美新能源科技有限公司、贛州市豪鵬科技有限公司、合肥國軒
高科動力能源有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、寧德時代新能源科技有限公司、
格林美股份有限公司、上海保隆汽車股份有限公司等十余名代表參加會議。會議針對標(biāo)
準(zhǔn)范圍、作業(yè)程序條款進(jìn)行了調(diào)整,同時建議進(jìn)行企業(yè)調(diào)研完善標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容。
1.2.2標(biāo)準(zhǔn)形成征求意見稿
2020年8月,起草組對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行了更新,根據(jù)最新的GB/T1.1-2020的要求,
2
對標(biāo)準(zhǔn)文本格式、前言、相關(guān)技術(shù)條款進(jìn)行了更新,形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿,提交電動車
輛分技術(shù)委員會全體委員進(jìn)行征求意見,同時發(fā)布在全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會網(wǎng)站進(jìn)
行公示。公示網(wǎng)址為:。
二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則
本著以與實(shí)際相結(jié)合,保護(hù)環(huán)境,保證人員安全與健康,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,滿足資源
綜合利用及科學(xué)性、規(guī)范性的制訂原則,制定本標(biāo)準(zhǔn):
(1)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草
規(guī)則》的要求和規(guī)定編寫;
(2)在保證人員財產(chǎn)安全的前提下,環(huán)保、高效地實(shí)現(xiàn)退役車用動力蓄電池的放
電;
(3)充分考慮退役車用動力蓄電池放電的技術(shù)水平和發(fā)展方向,注重標(biāo)準(zhǔn)的符合
性和可操作性。
三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容
3.1標(biāo)準(zhǔn)范圍
本文件規(guī)定了車用動力電池放電的術(shù)語和定義、基本要求、放電、存儲要求和環(huán)保
要求。
本文件適用于退役車用動力鋰離子蓄電池的放電。
說明:由于退役車用動力蓄電池本身存在一定的殘余電壓和電壓,因此在回收利用
的過程中,為保護(hù)電池處理設(shè)備和保障人體健康和生態(tài)環(huán)境安全,在進(jìn)入設(shè)備或進(jìn)行操
作前需要先將退役車用電池中殘余的能量進(jìn)行消耗,使電池電壓降至相對安全的水平,
即對退役車用動力蓄電池進(jìn)行放電處理。這種處理不同于生產(chǎn)過程的放電,會對電池造
成不可逆的破壞。為了與產(chǎn)品生產(chǎn)過程的放電進(jìn)行區(qū)分,標(biāo)準(zhǔn)中對適用范圍進(jìn)行了限定,
本標(biāo)準(zhǔn)針對電池回收利用的再生利用過程。電池梯次利用產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的放電應(yīng)按照
相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。
3.2規(guī)范性引用文件
在標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中,工作組成員查閱了大量的標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)資料,根據(jù)文本內(nèi)容的
編制需要,對下列文件進(jìn)行了規(guī)范性引用:
3
GB8196機(jī)械安全防護(hù)裝置固定式和活動式防護(hù)裝置設(shè)計與制造一般要求
GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
GB/T11651個體防護(hù)裝備選用規(guī)范
GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)
GB15630消防安全標(biāo)志設(shè)置要求
GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
GB18918城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB/T19596電動汽車術(shù)語
GB23821機(jī)械安全防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離
GB/T29090電池廢料的取樣方法
GB/T31484電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗(yàn)方法
GB/T33598車用動力電池回收利用拆解規(guī)范
GB/T34014汽車動力蓄電池編碼規(guī)則
GB/T34015車用動力電池回收利用余能檢測
GB50140建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范
QC/T743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池
WB/T1061廢蓄電池回收管理規(guī)范
3.3術(shù)語和定義
GB/T19596界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
外接電路法放電externalcircuitingdischarging,利用專用放電設(shè)備等外接電路對電
池進(jìn)行放電的方法。
浸泡法放電soakingdischarging,將電池浸泡在具有導(dǎo)電能力的溶液中進(jìn)行放電的
方法。
說明:為了便于理解和實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了外接電路法放電和浸泡法放電的
定義?!峨妱悠囆g(shù)語》(GB/T19596-2017)中.1對放電的定義為:將蓄電池
里貯存的化學(xué)能以電能的方式釋放出來的過程?!峨姽ばg(shù)語原電池和蓄電池》(GB/T
2900.41)對放電的定義為:在規(guī)定的條件下電池向外電路輸出所產(chǎn)生的的電能的過程。
《廢棄電池化學(xué)品處理處置術(shù)語》(GB/T34695)中給出的放電的定義是“利用化學(xué)或
物理等方式將廢棄電池自身殘余電量進(jìn)行消耗的過程。”回收利用屬于處理處置的范疇,
因此通過對外接電路法放電和浸泡法放電的本質(zhì)過程進(jìn)行描述,結(jié)合放電的定義進(jìn)行修
4
改后給予定義。
3.4基本要求
3.4.1一般要求
(1)放電企業(yè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)提供的技術(shù)資料或支持,制定放電規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)
書,配備完善的防護(hù)物資、裝備和設(shè)施。
(2)放電企業(yè)進(jìn)行應(yīng)建立消防安全檢查制度、環(huán)保檢查制度、設(shè)備設(shè)施檢修和維
護(hù)制度等,并形成相應(yīng)的管理文件。
(3)放電前應(yīng)對放電區(qū)域及設(shè)備設(shè)施進(jìn)行全面檢查,確保環(huán)境安全、設(shè)備設(shè)施運(yùn)
轉(zhuǎn)正常。
(4)放電作業(yè)前應(yīng)對電池狀態(tài)進(jìn)行檢查和檢測,根據(jù)退役動力蓄電池的安全性、
電壓、剩余電量等特性參數(shù)選擇合適的放電方式。
說明:放電作業(yè)可能涉及電池包、模組的拆解,由于電池包、模組種類繁多、結(jié)構(gòu)
成分較復(fù)雜且電池產(chǎn)品更新較快,為了提高作業(yè)效率和安全性,建議放電前先取得整車
企業(yè)或電池生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)信息支持。由于放電過程安全環(huán)境風(fēng)險、對設(shè)施設(shè)備和操作人
員要求較高,為了保證放電的安全、環(huán)保、高效,應(yīng)由具備相關(guān)資質(zhì)的電池回收企業(yè)執(zhí)
行或授權(quán)執(zhí)行。
工信部于2018年2月26日發(fā)布的《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》
(工信部聯(lián)節(jié)〔2018〕43號)第十八條提出,“在保證安全可控前提下,按照先梯次利
用后再生利用原則,對廢舊動力蓄電池開展多層次、多用途的合理利用,降低綜合能耗,
提高能源利用效率,提升綜合利用水平與經(jīng)濟(jì)效益,并保障不可利用殘余物的環(huán)保處
置?!睒?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的放電是以安全處理為目的對電池中殘余能量的釋放,放電后的電池
不適合用于梯次利用。為了充分利用這部分殘余能量,建議在進(jìn)行放電前,在技術(shù)條件
以及安全情況允許的前提下,對電池的可梯次利用性進(jìn)行評估和判斷,明確判定為可梯
次利用的電池宜交由梯次利用企業(yè)進(jìn)行梯次利用??商荽卫眯缘呐袛嗫蓞⒄胀扑]性國
家標(biāo)準(zhǔn)《車用動力電池回收利用梯次利用要求》等技術(shù)文件。為了保證放電過程安全
環(huán)保,企業(yè)應(yīng)制定詳細(xì)的放電規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書,規(guī)范放電作業(yè)。作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行
企業(yè)放電規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書,保證作業(yè)規(guī)范的自身安全。
為了確保放電作業(yè)流程的安全、環(huán)保、高效,實(shí)施放電作業(yè)的企業(yè)應(yīng)建立消防安全
檢查制度、環(huán)保檢查制度、設(shè)備設(shè)施檢修和維護(hù)制度、廢物環(huán)保管理制度等,并將管理
制度形成相應(yīng)的管理文件。
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不同的放電方式適用對象不同,不當(dāng)?shù)姆烹娍赡軙?dǎo)致資源能源的浪費(fèi),嚴(yán)重時可
能會導(dǎo)致起火爆炸或環(huán)境污染等意外事故的發(fā)生。放電前應(yīng)對電池狀態(tài)進(jìn)行檢查和必要
的檢測,根據(jù)廢舊動力電池的安全性、電壓、剩余電量等特性參數(shù)選擇合適的放電方式。
放電過程是電池中殘余能量的消耗過程,外接電路法放電是電池對外做功的過程,
主要涉及放電設(shè)備的選擇和能量的轉(zhuǎn)化和控制;浸泡法放電主要涉及放電液的配制和使
用,通過放電液的浸泡造成電池短路和失效。企業(yè)在設(shè)計和選擇放電工藝、設(shè)備時不僅
要考慮提高放電效率,還應(yīng)考慮放電工藝、設(shè)備的安全性和環(huán)保性。
3.4.2場地要求
(1)作業(yè)廠區(qū)應(yīng)為封閉或半封閉車間,防雨、通風(fēng)且光線良好。
(2)作業(yè)廠區(qū)應(yīng)按GB50140的要求配備消防設(shè)施和器材,按GB15630的要求設(shè)
置消防安全標(biāo)志。
(3)作業(yè)廠區(qū)嚴(yán)禁煙火,禁止存放易燃易爆物品。
(4)作業(yè)場地應(yīng)劃分獨(dú)立的放電區(qū)、存儲區(qū)等,地面應(yīng)硬化、絕緣、防腐蝕和防
泄漏處理。
(5)放電區(qū)域周邊設(shè)置防護(hù)和安全通道,作業(yè)安全距離應(yīng)參照GB23821的要求執(zhí)
行。
(6)浸泡法放電區(qū)或廠區(qū)應(yīng)設(shè)置風(fēng)險事故廢水收集池。
說明:對于廢舊電池的作業(yè)場地的要求,《廢蓄電池回收管理規(guī)范》(WB/T1061
—2016)中規(guī)定“廢蓄電池應(yīng)放置在陰涼干燥的地方,避免陽光直射、高溫、潮濕,不
應(yīng)將廢蓄電池堆放在露天場地”;《廢電池污染防治技術(shù)政策》(環(huán)保部2016年第82
號公告)要求“廢鋰離子電池貯存前應(yīng)進(jìn)行安全性檢測,避光貯存,應(yīng)控制貯存場所的
環(huán)境溫度,避免因高溫自燃等引起的環(huán)境風(fēng)險”。物理放電的對象可能是電池包、電池
模組,電池包和電池模組質(zhì)量較大,為了避免電池轉(zhuǎn)移過程意外跌落造成地面破壞,應(yīng)
對地面見硬化處理。外接電路法放電適用于電池結(jié)構(gòu)和功能相對完整的電池,為了避免
發(fā)生觸電事故,應(yīng)對地面進(jìn)行絕緣處理,同時應(yīng)保持環(huán)境的清潔干燥。外接電路法放電
是電池能量釋放的過程,應(yīng)注意做好安全防范措施。因此,放電作業(yè)區(qū)域應(yīng)為封閉或半
封閉空車間,作業(yè)區(qū)域分為放電區(qū)和貯存區(qū),應(yīng)同時滿足防雨、通風(fēng)、光線良好、消防
安全設(shè)施齊全等基本要求。
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作業(yè)廠區(qū)消防設(shè)施和器材的配置以及消防安全標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)符合相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)
的要求《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GB50140)和《消防安全標(biāo)志設(shè)置要求》(GB
15630)。
電池本身雖然不易燃,但是鋰離子電池的電解液中含有易燃、易揮發(fā)的有機(jī)溶劑。
化學(xué)放電過程中會產(chǎn)生一定量的氫氣、氧氣、氯氣等,鋰電池一旦發(fā)生起火很難迅速撲
滅。若存在明火、易燃易爆物品,容易引發(fā)火災(zāi),甚至爆炸安全事故,因此規(guī)定放電區(qū)
嚴(yán)禁煙火,禁止堆放或暫存易燃易爆物品。
放電作業(yè)需要配置相應(yīng)的電池貯存區(qū),為了保證電池安全和便于管理,應(yīng)設(shè)置獨(dú)立
的放電區(qū)和貯存區(qū),作業(yè)場地周邊應(yīng)設(shè)置防護(hù)措施和安全通道?!稒C(jī)械安全防止上下
肢觸及危險區(qū)的安全距離》(GB23821-2009)對工業(yè)及非工業(yè)環(huán)境下防止觸及機(jī)械危
險區(qū)的安全距離數(shù)值進(jìn)行了規(guī)定。在對車用動力電池進(jìn)行放電的過程時,為了對人員進(jìn)
行有效的防護(hù),保證操作安全,作業(yè)安全距離應(yīng)參照《機(jī)械安全防止上下肢觸及危險
區(qū)的安全距離》(GB23821-2009)中的相關(guān)要求執(zhí)行。
為保證安全,防止放電液和放電廢水泄露造成危害,浸泡法放電區(qū)或廠區(qū)設(shè)置風(fēng)險
事故廢水收集池。
3.4.3人員要求
(1)操作人員應(yīng)參加規(guī)范放電、環(huán)保作業(yè)、安全操作和應(yīng)急處理等培訓(xùn),通過企
業(yè)內(nèi)部考核后方可上崗。
(2)放電操作人員應(yīng)按GB/T11651的要求穿戴和使用防護(hù)裝備,并采取必要的絕
緣防護(hù)措施,未穿戴防護(hù)裝備的人員不應(yīng)靠近作業(yè)區(qū)。
(3)放電過程作業(yè)人員應(yīng)不少于2名,應(yīng)熟悉運(yùn)行原理和操作流程,嚴(yán)格按照放
電規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè),具備應(yīng)急事件處理能力。
說明:《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》第二十五條要求,生產(chǎn)經(jīng)營單位應(yīng)當(dāng)對從業(yè)
人員進(jìn)行安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn),保證從業(yè)人員具備必要的安全生產(chǎn)知識,熟悉有關(guān)的安
全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,掌握本崗位的安全操作技能,了解事故應(yīng)急處理措施,
知悉自身在安全生產(chǎn)方面的權(quán)利和義務(wù)。未經(jīng)安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)合格的從業(yè)人員,不
得上崗作業(yè)。
為了保障作業(yè)人員的人身安全,放電作業(yè)人員在作業(yè)前應(yīng)做好安全防護(hù),帶電或存
在可能帶電作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格按照《個體防護(hù)裝備選用規(guī)范》(GB/T11651)的要求,穿戴
絕緣手套、絕緣靴、防機(jī)械傷害手套等安全防護(hù)裝備。放電作業(yè)人員在上崗前,應(yīng)接受
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放電作業(yè)單位根據(jù)放電規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行的培訓(xùn)。放電作業(yè)人員在上崗前,應(yīng)接受
觸電防范和現(xiàn)場急救培訓(xùn)并了解且能夠執(zhí)行相應(yīng)的安全應(yīng)急預(yù)案,考核通過后方可上
崗。
為了確保放電作業(yè)處于安全、環(huán)保的狀態(tài)下,作業(yè)過程應(yīng)不少于2名專業(yè)技術(shù)人員,
嚴(yán)格按照企業(yè)制定的放電規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè),熟悉設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行原理,具備
應(yīng)急事故處理能力,出現(xiàn)應(yīng)急事件時能夠相互配合解決問題。
3.4.3設(shè)備設(shè)施要求
(1)外接電路法應(yīng)配備以下作業(yè)設(shè)施設(shè)備:
a)放電設(shè)備設(shè)施;
b)電壓檢測設(shè)備;
c)電量檢測設(shè)備;
d)安全評估設(shè)備。
(2)放電作業(yè)所用測量儀器、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)符合QC/T743-2006中6.1.2的要求。
(3)放電過程使用的氣動工具、起吊設(shè)備、承重設(shè)施、承載裝置等配套設(shè)施應(yīng)和
企業(yè)處理規(guī)模匹配。
(4)宜配備機(jī)械自動化的進(jìn)、出料設(shè)備,放電、儲液及配液容器應(yīng)具備防泄漏、
防腐蝕功能。
(5)應(yīng)參照GB8196的要求在放電裝置及各操作位置安裝周圍柵欄或通道式防護(hù)
裝置。
說明:為了保證放電安全和高效,外接電路法放電應(yīng)使用專業(yè)的放電設(shè)備設(shè)施;剩
余電壓和剩余電量是檢測評估放電效果的主要參數(shù),應(yīng)有相應(yīng)的檢測設(shè)備。放電前后電
池狀態(tài)可能發(fā)生變化,企業(yè)應(yīng)使用動力蓄電池安全評估設(shè)備對放電前后電池的安全狀態(tài)
進(jìn)行及時有效的評估,對于存在安全隱患的電池進(jìn)行及時處理,保證生產(chǎn)安全,因此應(yīng)
配備電量檢測和安全評估設(shè)備。安全評估設(shè)備包括但不限于電診斷檢測設(shè)備、非接觸式
遠(yuǎn)程紅外溫度探測儀、驗(yàn)電棒、放電棒、專用標(biāo)簽和標(biāo)志等。
《電動汽車用鋰離子蓄電池》(QC/T743-2006)對電動汽車用鋰離子蓄電池的要求、
試驗(yàn)方法、檢測規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲存進(jìn)行了規(guī)定,放電作業(yè)所用測量儀器應(yīng)
參照QC/T743-2006中的6.1.2測量儀器、儀表精準(zhǔn)度的相關(guān)要求進(jìn)行。
由于動力蓄電池包和模組具有單個體積較大、質(zhì)量大、電壓高等特性,在放電過程
中需要使用氣動工具、起吊工具、承重設(shè)備、承載裝置等配套放電工具,絕緣、強(qiáng)度、
結(jié)構(gòu)功能應(yīng)符合要求。
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為提高工作效率應(yīng)該配備機(jī)械化或自動化的進(jìn)料、取料裝置,如起重機(jī)等。此外,
常規(guī)放電設(shè)備設(shè)施配備放電槽或放電池等容器。廢電池化學(xué)放電的適用范圍不僅限于廢
電池處理企業(yè),針對其他企業(yè),比如電池生產(chǎn)企業(yè)、高校及電池研究機(jī)構(gòu)、檢測檢測機(jī)
構(gòu)、新能源汽車整車企業(yè)、4S店等,為了確保廢舊電池的運(yùn)輸、貯存安全,會進(jìn)行化學(xué)
放電,因此,針對這類不進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)就不需要配備大型設(shè)備設(shè)施,配置的設(shè)
備設(shè)施只要滿足化學(xué)放電所需,為了確?;瘜W(xué)放電過程中的安全、環(huán)保,其他類型企業(yè)
的放電設(shè)備設(shè)施應(yīng)至少配置具有防泄漏、防腐蝕的放電容器;根據(jù)需求配置儲液或配液
用的容器,機(jī)械化或自動化的進(jìn)料、取料設(shè)備或工具,廢水收集處理設(shè)施。
《機(jī)械安全防護(hù)裝置固定式和活動式防護(hù)裝置設(shè)計與制造一般要求》(GB8196)
主要用于保護(hù)人員免受機(jī)械性危險傷害的防護(hù)裝置的設(shè)計和制造的一般要求,適用于固
定式和活動式防護(hù)裝置。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防護(hù)裝置根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為殼、罩、屏、門、封閉式
防護(hù)裝置、固定式防護(hù)裝置、距離防護(hù)裝置、活動式防護(hù)裝置、動力操作式防護(hù)裝置、
自關(guān)閉式防護(hù)裝置等等。浸泡法放電池開口大、容量大,容易導(dǎo)致操作人員不慎跌落,
引起安全事故,企業(yè)需要根據(jù)的放電設(shè)備設(shè)施和操作位置的具體情況選擇合適的、安全
的防護(hù)裝置。
3.5放電
3.5.1預(yù)處理
(1)放電前,應(yīng)檢查退役車用動力蓄電池的外觀、檢測電壓和電量,進(jìn)行安全評
估:
a)外觀檢查應(yīng)采用目視法;
b)電壓和電量的檢測應(yīng)按照GB/T31484和GB/T34015的要求執(zhí)行。
(2)車用動力蓄電池包或電池模塊需要拆解后進(jìn)行放電,應(yīng)按照GB/T33598的規(guī)
定。
說明:放電前的預(yù)處理包括安全評估,包括外觀檢查、電壓和電量檢測,安全評估
是為了排除電池安全隱患,最大限度避免和減少放電過程電池起火爆炸的發(fā)生,最常用
的安全評估方式為外觀檢查,通過目測電池是否存在外殼破損,冒煙、漏液、漏電、浸
水、鼓脹、扭曲變形及人工拆解痕跡等初步判斷電池狀態(tài);進(jìn)行電壓和電量檢測,可以
明確電池電性能是否完好,排除斷路、短路等現(xiàn)象的電池。
國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗(yàn)方法》(GB/T31484)和《車
用動力電池回收利用余能檢測》(GB/T34015)兩項標(biāo)準(zhǔn)對車用動力電池循環(huán)壽命和
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余能檢測進(jìn)行指導(dǎo)和限定,在進(jìn)行電壓和電量檢測時應(yīng)參照執(zhí)行。
放電操作前,應(yīng)對電池進(jìn)行預(yù)處理,包括拆解、信息采集、極性鑒別、調(diào)節(jié)放電參
數(shù)等。由于企業(yè)技術(shù)水平和設(shè)備工藝的差異,不同的放電設(shè)備通用性不同,電池綜合利
用企業(yè)可將電池包或電池模組拆解為放電設(shè)備適用的單位時再進(jìn)行放電處理。如果只是
電池外部結(jié)構(gòu)破損,構(gòu)成電池包或電池模組的電池單位仍然可以進(jìn)行外接電路法放電,
在這種情況下,電池綜合利用企業(yè)也可將其拆解為電池模塊或電池單體后再進(jìn)行物理放
電。電池包和電池模組的拆解過程涉及高壓觸電風(fēng)險,為了防止高電壓和高電量的電池
在進(jìn)行放電時產(chǎn)生安全隱患,對拆解所需設(shè)備和專業(yè)技能有一定要求,為保證拆解過程
的安全性,如需進(jìn)行電池包和電池模塊的拆解時,應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定——《車
用動力電池回收利用拆解規(guī)范》(GB/T33598)。
3.5.2放電選擇
(1)放電工藝的選擇程序宜按圖1進(jìn)行。
(2)根據(jù)5.1.1評估結(jié)果選擇放電方式:
a)外部結(jié)構(gòu)完整、功能完好,無冒煙、過火、漏電、漏液、浸水等現(xiàn)象的電池,宜
選擇外接電路法放電;
b)外觀存在破損、鼓脹、扭曲變形、冒煙、過火、漏電、漏液、浸水等一種或多
種情況的電池,應(yīng)選擇浸泡法放電;
c)電池短路、絕緣失效,以及做過破壞性試驗(yàn)但外觀良好的電池,應(yīng)選擇浸泡法放
電;
d)無法連接放電設(shè)備或外接電路法放電失效時,應(yīng)選擇浸泡法放電。
車用動力蓄電池
外觀檢查
電壓檢測
電量檢測
外接電路放電浸泡法放電
圖1放電工藝選擇流程
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說明:對于車用動力蓄電池放電過程,首先應(yīng)進(jìn)行放電工藝的選擇,通過外觀檢查
區(qū)分外殼破損,冒煙、漏液、漏電、浸水、鼓脹、扭曲變形及人工拆解痕跡的電池進(jìn)行
初步判斷。首先選出外型存在瑕疵的電池,通過電壓檢測進(jìn)一步判斷電池電性能狀態(tài),若
電池電性能完好、具備充放電能力,電量較優(yōu)滿足梯次利用條件則優(yōu)先進(jìn)行梯次利用,
不符合梯次利用條件的電池應(yīng)進(jìn)行外接電路法放電,清除殘余電量后進(jìn)行后續(xù)的再生利
用處理。對于電池外觀明顯存在破損、鼓脹、扭曲變形、冒煙、過火、漏電、漏液和浸
水的一種或多種現(xiàn)象,無法連接放電設(shè)備或外接電路法放電失效,或電池存在電池短路、
絕緣失效等情況時,以及做過破壞性試驗(yàn)但外觀良好的電池,應(yīng)選擇浸泡法放電。
3.5.3外接電路放電法
作業(yè)流程
(1)外接電路法放電作業(yè)程序宜按圖2進(jìn)行。
(2)應(yīng)根據(jù)電池外觀的標(biāo)簽,或按照GB/T34014中規(guī)定的編碼查詢電池的標(biāo)稱電
壓和容量等基本信息;無法通過直接查詢得到的基本信息時,應(yīng)按照5.1.2進(jìn)行檢測,得
到電壓和容量等基本信息。
(3)放電前,宜對電池進(jìn)行極性鑒別,并標(biāo)識出電池的正負(fù)極。
(4)應(yīng)根據(jù)5.1.2的的檢查結(jié)果,選擇合適的放電電阻和放電設(shè)備,并設(shè)定放電參
數(shù)。
(5)放電完成后,移除電池與設(shè)備連接線,并進(jìn)行電壓復(fù)檢。
車用動力蓄電池
預(yù)處理
外接電路放電
N
電壓復(fù)檢
Y
放電完畢
圖2外接電路法放電流程圖
說明:不同企業(yè)的外接電路法略有差異,大致的放電流程都需要經(jīng)過預(yù)處理、外接
電路法放電、電壓復(fù)檢等。
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電池出廠時,其外觀都包含了自身的額定電壓和容量,因此第一步先根據(jù)電池外觀
標(biāo)簽確定電池的電壓和電量,《汽車動力蓄電池編碼規(guī)則》(GB/T34014-2017)對動
力蓄電池進(jìn)行了編碼標(biāo)識,可通過觀察外觀對電池包、模組、單體進(jìn)行標(biāo)稱電壓和功率
的信息采集,并計算出相應(yīng)電池容量;對于2018年前出產(chǎn)未有編碼或標(biāo)簽的電池,應(yīng)
通過5.1.2的相關(guān)規(guī)定對電壓和電量的檢測方式進(jìn)行檢查。
由于電池來源較為復(fù)雜,對于不能識別出正負(fù)極的電池,應(yīng)使用設(shè)備(如萬用電表)
進(jìn)行極性的鑒別,并進(jìn)行標(biāo)識,便于后續(xù)放電操作。應(yīng)結(jié)合電池自身電壓、電量進(jìn)行放
電工藝的選擇,可進(jìn)行大電流快速放電或小電流慢速放電,快速放電電量下降快、放電
時間短,但電壓回升較高;小電流慢速放電耗時較長,但電壓回升較小。企業(yè)進(jìn)行放電
操作時應(yīng)根據(jù)采集的信息進(jìn)行判斷,選擇合適的放電電阻和設(shè)備,同步調(diào)節(jié)其他放電參
數(shù)。
當(dāng)滿足規(guī)定的放電條件,企業(yè)判定放電完成時,應(yīng)及時移除電池與設(shè)備的連接線,
并進(jìn)行后續(xù)的放電復(fù)檢操作。
作業(yè)要求
(1)應(yīng)做好絕緣措施、保證放電設(shè)備與電池導(dǎo)電部件之間接觸良好,不應(yīng)造成放
電電路出現(xiàn)短路、斷路等情況。
(2)應(yīng)做好隔熱、導(dǎo)熱等措施,不應(yīng)造成熱量聚集引起冒煙、起火等安全事故。
(3)電池包放電時,應(yīng)連接BMS通信和供電線束,根據(jù)電池包的電壓和容量選擇
配套設(shè)備,同步調(diào)整放電參數(shù)等條件,放電完成后拆解為電池模塊或電池單體。
(4)電池模塊放電時,應(yīng)根據(jù)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行線束連接,根據(jù)的要求進(jìn)行放電,
放電完成后宜拆解為電池單體。
(5)電池單體放電時,應(yīng)保證放電后電壓回升限值不得超過截止電壓。
說明:外接電路法放電本質(zhì)上是電池對外輸出電能的過程,屬于非正常電壓范圍的
用電行為。由于電池來源廣泛、尺寸、型號、殘余電量都難以估計,若不注重放電設(shè)備
過程的絕緣處理,容易引起短路造成安全隱患,具備一定的危險性,因此在進(jìn)行放電時
候,必須做好絕緣措施,保證放電設(shè)備與電池導(dǎo)電部件之間接觸良好。如果電池本身存
在安全風(fēng)險,放電過程可能會進(jìn)一步加劇電池的失穩(wěn)狀態(tài)導(dǎo)致電池?zé)崾Э卦斐稍O(shè)備故障
或起火爆炸等意外事故,因此需要做好隔熱、導(dǎo)熱等措施。
電池包是由多個電池模塊或電池單體通過電路串并聯(lián)方式連接,外殼結(jié)構(gòu)較硬,并
有電路保護(hù)措施,充放電過程需要與BMS系統(tǒng)通訊,因此在對電池包進(jìn)行外接電路放
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電時,需首先連接BMS系統(tǒng),根據(jù)電池包的電壓和容量情況選擇配套的放電設(shè)備,調(diào)
整放電參數(shù)等,放電完成后需拆解為電池模塊或電池單體,通過檢測后進(jìn)行下一步的放
電操作。
電池模塊進(jìn)行放電時,可能需要拆解保護(hù)電路,并將放電設(shè)備通過線束連接電池模
塊,并根據(jù)的要求進(jìn)行電壓和容量的檢查,匹配選擇合適的放電電阻和設(shè)備,并
設(shè)定放電參數(shù),放電完成后宜拆解為電池單體,通過檢測后進(jìn)行下一步的放電操作。
電池單體放電的選擇較多,可利用充放電測試儀,企業(yè)特定的外接電阻設(shè)備等,進(jìn)
行放電時可選擇多電池大批量放電,處理規(guī)模較大,放電時間較短,放電條件和操作較
為簡單。因此,放電完成后電池單體的回升電壓限值不應(yīng)超過截止電壓。
放電截止條件
(1)電池單體的截止電壓應(yīng)不高于2.5V或企業(yè)規(guī)定的電壓要求。
(2)電池包或電池模塊的截止電壓應(yīng)根據(jù)電池單體的串聯(lián)數(shù)確定,計算公式如下:
式中:
Ui——電池包或電池模塊的截止電壓,單位為伏特(V);
Uc——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的截止電壓,單位為伏特(V);
Ni——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的串聯(lián)數(shù),單位為個。
注:其中i用P或M表示時,分別代表電池包或電池模塊。
(3)放電完成后應(yīng)靜置2h,然后對退役車用動力電池進(jìn)行電壓復(fù)檢。
(4)復(fù)檢電壓若不滿足或企業(yè)規(guī)定的截止電壓時,應(yīng)返回重新放電或更換放
電方式。
(5)復(fù)檢電壓小于2.5V或企業(yè)規(guī)定的電壓要求時,即可判定放電截止。
說明:電池經(jīng)物理放電后應(yīng)穩(wěn)定達(dá)到一個相對安全的狀態(tài),企業(yè)制定的放電規(guī)范中
應(yīng)明確終止放電的評判依據(jù),企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定時,可采用本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全電壓
值。安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《車用鋰離子動力電池回收利用放電技術(shù)規(guī)范》(DB37/T3077—
2018)中提出各類型電池對應(yīng)的截止電壓:磷酸鐵鋰/碳:2.0V,鈷酸鋰&三元材料/碳:
2.7V,錳酸鋰/碳:2.5V,三元材料/鈦酸鋰:1.5V。同時根據(jù)外接電路法放電的實(shí)踐生
產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和調(diào)研結(jié)果,鋰離子單體電池在放電低于2.5V時進(jìn)行拆解和破碎時,都不產(chǎn)生起
火、冒煙等安全事故,因此鋰離子單體電池的推薦安全電壓應(yīng)不超過2.5V,而電池包和
模塊的電壓則由內(nèi)部單體串聯(lián)數(shù)決定,因此給出了相應(yīng)的計算公式:
式中字符分別代表:
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Ui——電池包或電池模塊的截止電壓,單位為伏特(V);
Uc——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的截止電壓,單位為伏特(V);
Ni——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的串聯(lián)數(shù),單位為個。
注:其中i用P或M表示時,分別代表電池包或電池模塊。
外接電路法進(jìn)行放電后,電池在一定的時間范圍內(nèi)會出現(xiàn)電壓回升的情況,通常的
外接電路放電法分為大電流或小電流放電工藝,這兩種放電工藝的電壓回升時間和范圍
存在區(qū)別。因此為保證后續(xù)再生利用的安全,建議本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定放電完成后應(yīng)靜置2h,然
后對電池進(jìn)行復(fù)檢,若單體電池的復(fù)檢電壓高于規(guī)定的2.5V或企業(yè)規(guī)定的電壓要求時,
即可判定放電截止。對于經(jīng)過(多次)外接電路法放電的電池仍不能穩(wěn)定降至安全電壓
以下時,為了盡快解決電池安全風(fēng)險,應(yīng)對更換電阻進(jìn)行放電或采用浸泡法放電。
3.5.4浸泡放電法
作業(yè)流程
(1)浸泡法放電作業(yè)程序宜按圖3進(jìn)行。
(2)配置放電溶液,放電溶液可配置為一種或多種組合的無機(jī)鹽水溶液,或工業(yè)
用水。
(3)電池包不宜進(jìn)行浸泡法放電;如電池包存在起火、冒煙、漏電等緊急情況,
應(yīng)按照應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行處理。
(4)電池模塊進(jìn)行浸泡法放電時,應(yīng)保證組成模塊的單體都滿足放電截止條件。
(5)電池單體進(jìn)行浸泡法放電之前,應(yīng)根據(jù)電池的類別進(jìn)行處理:
a)軟包電池應(yīng)先進(jìn)行開口,再進(jìn)行浸泡法放電;
b)方型電池應(yīng)先破壞安全閥,再進(jìn)行浸泡法放電;
c)其他類型電池可根據(jù)企業(yè)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行處理。
(6)電池包和電池模塊宜按照GB/T33598的要求拆解成單體后,再進(jìn)行浸泡法放
電。
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車用動力蓄電池
預(yù)處理
配置放電液
浸泡放電
N
電壓復(fù)檢
Y
放電完畢
圖3浸泡法放電流程圖
說明:浸泡法放電通常需要經(jīng)過預(yù)處理、配置放電液、浸泡放電和電壓復(fù)檢幾個步
驟。目前廢電池處理企業(yè)在預(yù)處理后需要進(jìn)行放電前放電介質(zhì)溶液的配置,放電介質(zhì)溶
液的溶度約趨于飽和狀態(tài),放電效率越好,但從企業(yè)成本、節(jié)約資源考慮,選擇最佳的
放電介質(zhì)濃度最適合產(chǎn)業(yè)化。在放電設(shè)備設(shè)施中配置好一定比例的放電介質(zhì)溶液后,廢
電池通過自動上料至放電設(shè)備設(shè)施中,一般采用配濾籃盛裝廢電池,利用起重機(jī)將濾籃
放置在放電池中,通過一段時間反應(yīng),由專業(yè)技術(shù)人員觀察頁面氣泡產(chǎn)生情況,確定化
學(xué)放電效果,為了確保放電符合要求,一般會對化學(xué)放電后的廢電池進(jìn)行抽樣檢測剩余
電壓,根據(jù)檢測結(jié)果判定是否放電結(jié)束,針對判定結(jié)果結(jié)束的廢電池利用起重機(jī)取料,
若后續(xù)工藝進(jìn)行無氧或厭氧熱解處理,再將取樣后的廢電池進(jìn)行干燥。
為了降低物耗能耗,實(shí)際生產(chǎn)過程中企業(yè)可在放電容器的設(shè)計處理能力范圍內(nèi)對放
電容器或構(gòu)筑物中放電液的存量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。在保證處理效果的經(jīng)濟(jì)合理的前提下,
放電液的選擇應(yīng)遵循綠色環(huán)保的原則,應(yīng)基于批次處理的電池類型和數(shù)量確定放電液的
種類、濃度和體積,避免使用能與電池材料反應(yīng)產(chǎn)生毒害物質(zhì)的放電液。放電液可使用
一種或多種組合的無機(jī)鹽水溶液,或工業(yè)用水。
對于電池包而言,由于存在BMS系統(tǒng)、密封性較好,以及配套的電路保護(hù)系統(tǒng)都較
為完備,在浸泡法進(jìn)行放電時效率一般低,所耗時間長,為保證再生利用的安全、環(huán)保
和高效率,因此通常建議將電池包進(jìn)行拆解后再進(jìn)行放電;對于電池包存在起火、冒煙
或漏電等緊急情況時,應(yīng)將電池包嚴(yán)格按照應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行處理,解除潛在的安全風(fēng)險。
電池模塊進(jìn)行浸泡法放電時,應(yīng)保證內(nèi)部組成該模塊的單體都得到充分放電,若產(chǎn)生局
部單體放電不完全的情況,應(yīng)將模塊進(jìn)行拆解后再進(jìn)行放電。
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對于單體電池而言,可分為軟包、方型和圓柱等,軟包電池由于鋁塑膜柔性高、密
封性強(qiáng),方型電池外殼較硬不易破壞,因此放電前應(yīng)破壞方型電池的安全閥,軟包電池
放電前應(yīng)通過進(jìn)行開口,保證放電介質(zhì)充分浸入電池內(nèi)部。同時,如企業(yè)存在對于電池
放電預(yù)處理的特殊規(guī)定,可在保證安全和環(huán)保的前提下,根據(jù)企業(yè)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
電池包和電池模塊的電壓和電量較大,放電時間長、難度高,且存在相應(yīng)的電氣保
護(hù)設(shè)備等,直接進(jìn)行放電的效果并不顯著,因此企業(yè)在進(jìn)行電池包和電池模塊的放電時,
因電池包和電池模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異性,其內(nèi)部的某些模塊或單體存在放電不充分的情
況,對后續(xù)的再生利用過程造成安全隱患,因此電池包和電池模塊宜按照《車用動力電
池回收利用拆解規(guī)范》(GB/T33598)的要求進(jìn)行拆解,對電池包和電池模塊進(jìn)行下
一級拆解處理,對拆解得到的下一級部件再進(jìn)行放電,從而保證電池包和電池模塊內(nèi)部
的每一個電池組件都得到充分放電。
作業(yè)要求
(1)應(yīng)嚴(yán)格按照企業(yè)制定的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行放電,并始終保持放電溶液的液面沒
過電池。
(2)放電時,應(yīng)及時補(bǔ)充或更換放電溶液,同步收集放電過程產(chǎn)生的廢氣。
(3)應(yīng)根據(jù)5.1.2檢測得到的電壓和容量等基本信息,選擇合適的放電時間,不宜少
于24h。
(4)到達(dá)放電時間后,應(yīng)濾干電池殘留的放電液,再進(jìn)行后續(xù)操作。
說明:在進(jìn)行化學(xué)放電前可以根據(jù)電池的類型、結(jié)構(gòu)將待放電的動力電池進(jìn)行分類,
不同類型、結(jié)構(gòu)的動力電池在預(yù)處理工藝上存在一定差異。因此,廢電池化學(xué)放電前宜
根據(jù)電池的類型、結(jié)構(gòu)分類,分為:電池包、電池模塊、方形電池單體、軟包電池和圓
柱形電池單體,企業(yè)應(yīng)根據(jù)電池分類情況制定作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行放電。
化學(xué)放電過程中電池的發(fā)熱以及產(chǎn)生的氣體會加快放水分的蒸發(fā)和放電液的損耗,
為了保證放電效果,電池應(yīng)始終處于放電液面之下,放電過程應(yīng)及時補(bǔ)充或更換放電溶
液,放電時間應(yīng)足夠長,保證電池得到充分放電,減少電池放電過程的復(fù)工率。浸泡法
放電的核心在于嚴(yán)格控制放電時間和放電液的配比,為了保證放電過程安全、環(huán)保、高
效,作業(yè)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)放電規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書,保證作業(yè)規(guī)范的自身安全,避免
因不規(guī)范操作而產(chǎn)生安全環(huán)保事故。同時,根據(jù)5.1.2對于電壓和容量的檢測結(jié)果,選
擇合適的放電時間,通過企業(yè)調(diào)研可知,浸泡法放電的時間一般不少于24小時。
16
目前的浸泡法放電,通常采用行吊設(shè)備進(jìn)行,首先將電池裝入放電籃中,通過行吊
設(shè)備將放電籃浸入事先配置好的放電池中,放電池中的溶液一般為0.5~20%的氯化鈉或
硫酸鈉溶液,經(jīng)過放電液的潤濕和浸泡,到達(dá)企業(yè)規(guī)定的放電條件后,通過行吊設(shè)備將
放電籃調(diào)出,重力濾干電池的殘留放電液,直到放電液濾凈合適,再進(jìn)行后續(xù)操作。
放電截止條件
(1)鋰離子電池單體的放電截止電壓應(yīng)不超過1.0V或企業(yè)規(guī)定的電壓要求。
(2)電池包或電池模塊的放電截止電壓應(yīng)根據(jù)電池單體的串聯(lián)數(shù)確定,計算公式
如下:
式中:
Ui——電池包或電池模塊的截止電壓,單位為伏特(V);
Uc——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的截止電壓,單位為伏特(V);
Ni——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的串聯(lián)數(shù),單位為個。
注:其中i用P或M表示時,分別代表電池包或電池模塊。
(3)放電完成后,可按GB/T29090的要求進(jìn)行抽樣,檢測電池的剩余電壓
(4)放電完成后,電池的剩余電壓應(yīng)滿足的截止電壓要求,即可判定放電
完成。
(5)若電池單體不滿足截止條件,應(yīng)再次進(jìn)行放電,直至滿足截止電壓的要求。
(6)放電完成后,應(yīng)按照GB/T33598的要求拆解電池包或電池模塊,并對拆解得
到的下一級電池模塊或電池單體進(jìn)行電壓檢測,若不滿足或的要求,應(yīng)
再次進(jìn)行放電,直至滿足截止電壓的要求。
說明:企業(yè)制定的放電規(guī)范中應(yīng)明確終止放電的評判依據(jù),企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定時,
應(yīng)采用本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全電壓值。安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《車用鋰離子動力電池回收利用放
電技術(shù)規(guī)范》(DB37/T3077-2018)中提出對于完全放電態(tài)的電池應(yīng)進(jìn)行深度放電—采
用大電阻強(qiáng)制放電、破殼浸水/氧化、鹽水/導(dǎo)電液浸泡等方式持續(xù)放電,直至使廢舊動
力電池模組/單體端電壓達(dá)到0.5V以下。已發(fā)布的《廢電池化學(xué)放電技術(shù)規(guī)范》(HG/T
5815-2020)中規(guī)定放電浸泡時間應(yīng)大于24小時,廢電池單體化學(xué)放電的剩余電壓不大
于1.0V即可判定放電截止。同時根據(jù)根據(jù)化學(xué)放電的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和企業(yè)調(diào)研結(jié)果,
本標(biāo)準(zhǔn)中提出鋰離子單體電池的推薦安全電壓應(yīng)不超過1.0V,企業(yè)可以采用更低的安
全電壓,以保證放電安全。對于電池包或電池模塊的截止電壓,與其構(gòu)成的電池模塊和
電池單體的串聯(lián)數(shù)決定,因此本文件根據(jù)單體電池的截止電壓限值,提供了電池包和電
池模塊的截止電壓的計算公式:
17
式中:
Ui——電池包或電池模塊的截止電壓,單位為伏特(V);
Uc——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的截止電壓,單位為伏特(V);
Ni——構(gòu)成電池包或電池模塊的電池單體的串聯(lián)數(shù),單位為個。
其中i用P或M表示時,分別代表電池包或電池模塊。
放電完成后,應(yīng)根據(jù)《電池廢料的取樣方法》(GB/T29090)的要求進(jìn)行電壓抽樣
檢測,電池單體的剩余電壓應(yīng)滿足規(guī)定的要求,對于不滿足截止電壓的電池,應(yīng)
進(jìn)行延時放電或再次放電。
采用浸泡法對電池包和電池模組進(jìn)行放電后,只能進(jìn)行電池的再生利用,仍然需要
對電池包和電池模塊進(jìn)行逐級拆解得到電池單體,再依次進(jìn)行熱解、破碎和分選工藝,
因此電池包和電池模塊放電完成后,應(yīng)按照《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》(GB/T
33598)的相關(guān)要求進(jìn)行拆解,對得到電池模塊或電池單體進(jìn)行電壓檢測,若檢測結(jié)果
不滿足或的要求時,應(yīng)進(jìn)行再次放電,直至滿足截止電壓的要求。
3.6存儲要求
(1)應(yīng)對放電前和放電后的電池進(jìn)行分類存儲,并參照WB/T1061的相關(guān)要求執(zhí)行。
(2)存儲時應(yīng)對正、負(fù)極片進(jìn)行絕緣處理和保護(hù),不得破壞或損壞電池。
(3)存在漏電、漏液情況時,應(yīng)使用具備絕緣、防泄漏的專用儲存容器儲存。
(4)外接電路法放電后的電池應(yīng)堆放整齊,保證正、負(fù)極相互隔離。
(5)浸泡法放電后電池的存儲容器和裝置應(yīng)具備防泄漏、防遺撒的功能,并進(jìn)行
日常性檢查。
說明:不同類別的廢舊動力蓄電池所含材料不同,電池特性存在差異,具有的危險
程度也不同,泄漏、漏電時,應(yīng)使用具備絕緣、防泄漏的專用儲存容器儲存?!稄U蓄電
池回收管理規(guī)范》(WB/T1061)對廢電池回收過程進(jìn)行了詳細(xì)的管理規(guī)定,對收集、
運(yùn)輸、貯存進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定,本文件應(yīng)參照相關(guān)要求執(zhí)行。
為了避免電池受擠壓發(fā)生破損造成泄漏或起火爆炸等事故,電池存儲時應(yīng)盡量保證
電池的完整性。未放電的電池本身具有一定的殘余電壓,電池短路時容易引起火災(zāi),多
個電池串聯(lián)時可能形成高壓造成觸電事故,因此在進(jìn)行單體電池的存儲時應(yīng)采取必要的
絕緣檢測和保護(hù)措施。預(yù)處理環(huán)節(jié)涉及拆解作業(yè)時,應(yīng)加強(qiáng)對拆解得到的有用物資和所
產(chǎn)生廢棄物的管理,應(yīng)將拆解所得的零部件、材料、廢棄物等應(yīng)分類存儲在適當(dāng)?shù)娜萜?/p>
內(nèi),并清楚地標(biāo)識。
外接電路法放電后的電池并未進(jìn)行強(qiáng)制短路操作,仍存在一定的殘余電壓,因此在
18
堆放時應(yīng)保證整齊規(guī)整,同時在做好絕緣措施的基礎(chǔ)上,保證正、負(fù)極互相隔離,避免
出現(xiàn)因電池短路引起的著火。
浸泡法放電后的存儲容器和裝置應(yīng)能防泄漏、防遺撒,避免內(nèi)裝物質(zhì)泄漏或遺撒造
成環(huán)境污染或經(jīng)濟(jì)損失。存儲容器和裝置是廢舊電池及其拆解產(chǎn)物的集中點(diǎn),具有較高
的安全環(huán)境風(fēng)險,企業(yè)應(yīng)對其進(jìn)行日常性檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
3.9環(huán)境保護(hù)要求
(1)廢電池回收處理企業(yè)的廠界噪聲應(yīng)按GB12348規(guī)定執(zhí)行
(2)應(yīng)對放電過程可能產(chǎn)生的廢氣做好安全防護(hù),收集處理后達(dá)標(biāo)排放,排放標(biāo)
準(zhǔn)應(yīng)按照GB16297的要求執(zhí)行。
(3)放電過程產(chǎn)生的廢液和廢水應(yīng)經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放,污染物排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按GB
8978、GB18918的規(guī)定執(zhí)行。
說明:
廢電池處理企業(yè)應(yīng)對廠區(qū)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制,廠界噪聲排放應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)廠
界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348)的要求。放電過程中可能產(chǎn)生的排放應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)
準(zhǔn)的規(guī)定——放電過程中產(chǎn)生的廢氣須經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放,排放應(yīng)符合《大氣污染
物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297)的要求。放電過程的廢水排放應(yīng)符合《污水綜合排放標(biāo)
準(zhǔn)》(GB8978)的要求,一般企業(yè)生活污水的排放還需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物
綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918)的要求。
四、明確標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況
本標(biāo)準(zhǔn)中不涉及任何已有的專利內(nèi)容,與國家及行業(yè)其他標(biāo)準(zhǔn)無知識產(chǎn)權(quán)和專利沖
突。
五、預(yù)期達(dá)到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況
目前,國內(nèi)新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用試點(diǎn)活動已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)方案實(shí)施階
段,亟需制定配套的技術(shù)文件對回收利用活動進(jìn)行規(guī)范。
放電解決廢舊動力電池帶電風(fēng)險的主要措施,本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,一方面可以指導(dǎo)廢舊
動力蓄電池的放電作業(yè),確保廢舊動力蓄電池在運(yùn)輸、貯存以及利用過程等需要放電處
理情況下的安全性。另一方面,通過對放電作業(yè)的規(guī)范,可以保證放電過程安全環(huán)保,
19
避免因不恰當(dāng)?shù)姆烹姴僮髟斐砂踩鹿驶蚨挝廴尽?/p>
《車用動力電池回收利用再生利用第3部分:放電規(guī)范》的制定有利于加強(qiáng)廢舊
動力蓄電池綜合利用過程的安全、環(huán)保,促進(jìn)廢舊動力蓄電池資源綜合利用的可持續(xù)發(fā)
展。
六、同類標(biāo)準(zhǔn)對比
在國際和國內(nèi)的動力蓄電池標(biāo)準(zhǔn)體系中,僅有安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《車用鋰離子動力電
池回收利用放電技術(shù)規(guī)范》(DB34/T3077-2018)對放電技術(shù)進(jìn)行了研究,此標(biāo)準(zhǔn)范圍
為電動汽車用廢舊鋰離子動力電池,放電作業(yè)只包含電池拆解前,安全環(huán)保要求較少,
而本標(biāo)準(zhǔn)適用于范圍更寬的退役車用蓄電池,放電作業(yè)后不僅包含電池拆解,還適用于
破碎分選等再生回收方面,范圍和要求更為精準(zhǔn),更適用于目前車用動力電池回收利用
體系。
七、本標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置
表1車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系
序號分領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱
1車用動力電池回收利用通用要求第1部分:術(shù)語和定義
2車用動力電池回收利用通用要求第2部分:再生信息手冊編制
3通用要車用動力電池回收利用通用要求第3部分:退役技術(shù)條件
4求車用動力電池回收利用通用要求第4部分:分類技術(shù)規(guī)范
5車用動力電池回收利用通用要求第5部分:企業(yè)安全生產(chǎn)通用要求
6車用動力電池回收利用通用要求第6部分:綠色工廠評價規(guī)范
7GB/T34015-2017車用動力電池回收利用梯次利用第1部分:余能檢測
GB/T
8車用動力電池回收利用梯次利用第2部分:拆卸要求
34015.2-2020
9梯次利(報批中)車用動力電池回收利用梯次利用第3部分:梯次利用要求
用
10(報批中)車用動力電池回收利用梯次利用第4部分:梯次利用產(chǎn)品標(biāo)識
11車用動力電池回收利用梯次利用第5部分:可梯次利用設(shè)計指南
12車用動力電池回收利用梯次利用第6部分:剩余壽命評估規(guī)范
13GB/T33598-2017車用動力電池回收利用再生利用第1部分:拆解規(guī)范
再生利
GB/T
14用車用動力電池回收利用再生利用第2部分:材料回收要求
33598.2-2020
20
15本項目車用動力電池回收利用再生利用第3部分:放電規(guī)范
16車用動力電池回收利用再生利用第4部分:回收處理報告編制規(guī)范
GB/T
17車用動力電池回收利用管理規(guī)范第1部分:包裝運(yùn)輸
38698.1-2020
18管理規(guī)車用動力電池回收利用管理規(guī)范第2部分:回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)規(guī)范
范
19車用動力電池回收利用管理規(guī)范第3部分:裝卸搬運(yùn)規(guī)范
20車用動力電池回收利用管理規(guī)范第4部分:存儲規(guī)范
21QC/T(報批中)汽車用廢舊動力單體電池拆解技術(shù)規(guī)范
本標(biāo)準(zhǔn)是國家推薦性標(biāo)準(zhǔn),起草過程中充分考慮國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和協(xié)
調(diào)。
八、重大分歧意見
無重大的分歧意見。
九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)
本標(biāo)準(zhǔn)不涉及強(qiáng)制性達(dá)標(biāo)參數(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù),為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。
十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求及措施
本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將有力加強(qiáng)動力蓄電池的安全管理,建議由工信部(聯(lián)合其他相關(guān)部
門)發(fā)文向廢舊動力蓄電池綜合利用企業(yè)、整車企業(yè)、電池生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)推
薦執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)。
在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后,建議在全國范圍尤其是新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用試
點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)推廣實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),由工信部聯(lián)合地方市場監(jiān)督管理局和安全管理部門監(jiān)督企
業(yè)實(shí)施情況。
十一、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)廢止
本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定,無現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)廢止的情況。
21
十二、其他應(yīng)予說明的事項
本標(biāo)準(zhǔn)計劃起草名稱為《車用動力電池回收利用放電規(guī)范》,后根據(jù)主管部門對
電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化的工作要求和全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會
(SAC/TC114/SC27)秘書處的工作安排,為更好地梳理動力電池回收利用系列標(biāo)準(zhǔn),
建立與完善動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)子體系,就已經(jīng)下達(dá)計劃號的6項動力電池回收利用
標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行名稱變更?!盾囉脛恿﹄姵鼗厥绽梅烹娨?guī)范》作為車用動力電池回收利用
標(biāo)準(zhǔn)體系中再生利用的內(nèi)容,因此將名稱變更為《車用動力電池回收利用再生利用第
3部分:放電規(guī)范》,保持整體的車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)提新的一致。車用動力電
池回收利用國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)體系的具體修改方案如下表所示:
表2車用動力電池回收利用標(biāo)準(zhǔn)體系更名表
標(biāo)準(zhǔn)編號第一段第二段第三段第四段
車用動力電池回收利用通用要求第1部分術(shù)語和定義
車用動力電池回收利用通用要求第X部分拆解指導(dǎo)手冊編制規(guī)范
車用動力電池回收利用通用要求第X部分退役技術(shù)條件
通用要求
車用動力電池回收利用通用要求第X部分分類技術(shù)規(guī)范
車用動力電池回收利用通用要求第X部分企業(yè)安全生產(chǎn)通用要求
車用動力電池回收利用通用要求第X部分綠色工廠評價規(guī)范
GB/T34015-2017車用動力電池回收利用梯次利用第1部分余能檢測
GB/T34015.2-2020車用動力電池回收利用梯次利用第2部分拆卸要求
車用動力電池回收利用梯次利用第部分梯次利用要求
梯次利用3
GB/T34015車用動力電池回收利用梯次利用第4部分梯次利用產(chǎn)品標(biāo)識
車用動力電池回收利用梯次利用第X部分可梯次利用設(shè)計指南
車用動力電池回收利用梯次利用第X部分剩余壽命評估規(guī)范
GB/T33598-2017車用動力電池回收利用再生利用第1部分拆解規(guī)范
車用動力電池回收利用再生利用第部分材料回收要求
再生利用GB/T33598.2-20202
GB/T33598車用動力電池回收利用再生利用第3部分放電技術(shù)規(guī)范
車用動力電池回收利用再生利用第X部分回收處理報告編制規(guī)范
車用動力電池回收利用管理規(guī)范第部分包裝運(yùn)輸規(guī)范
管理規(guī)范GB/T38698.1-20201
GB/T38698車用動力電池回收利用管理規(guī)范第2部分回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)規(guī)范
22
車用動力電池回收利用管理規(guī)范第X部分
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