之前的研究已發(fā)現(xiàn)，退役電池在壽命結(jié)束前衰減呈加速特征。如圖3所示，退役軟包磷酸鐵鋰單體電池在1C充放電條件下循環(huán)700次，剩余容量為80%左右，循環(huán)700次以后電池容量下降非常明顯，到780次時(shí)剩余容量僅剩2Ah左右。

圖31C充放電條件下退役磷酸鐵鋰單體電池衰減特性及循環(huán)壽命

1、實(shí)驗(yàn)方法及條件

以前述電池樣本1為研究對象，從近200個退役電池模塊中隨機(jī)抽取5個模塊，將這5個退役電池模塊拆成單體電池，共計(jì)120支單體電池，從中隨機(jī)抽取12支(#1～#12)，開展性能循環(huán)測試，共計(jì)循環(huán)2000次左右。

容量測試參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T743-2016，結(jié)合所選用電池樣本的基本參數(shù)和出廠技術(shù)測試要求進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中采用的電池容量測試方法如下：在20±5℃條件下，先將電池殘余電量放完，靜置15min，以0.3C對電池恒流充電至3.65V轉(zhuǎn)為恒壓充電，至充電電流降至0.05C，認(rèn)為電池充滿電。靜置0.5h后，以0.5C恒流放電至電壓降到2.8V，記錄放電電量作為電池的容量。

分別研究其循環(huán)性能和容量衰減特性，容量衰減特性計(jì)算如公式(1)所示。

式中，Rn為退役電池第n次循環(huán)的容量衰減率;C0為退役電池初始放電容量;Cn為退役電池第n次循環(huán)的放電容量。

2、退役電池衰減特性

以#2～#4電池的容量循環(huán)測試數(shù)據(jù)為樣本，研究分析了其衰減特性，初始放電容量分別為17.7、17.6Ah及17.9Ah。與新電池比，剩余容量分別為80.5%、80%、81.4%。經(jīng)過近2000次循環(huán)后，其放電容量分別下降至16.4、16.5Ah及16.7Ah，與新電池比，剩余容量分別為74.5%、75%及75.9%。#2～#4退役單體電池的容量循環(huán)曲線見圖4、圖5及圖6。

圖4#2退役單體電池的容量循環(huán)曲線

圖5#3退役單體電池的容量循環(huán)曲線

圖6#4退役單體電池的容量循環(huán)曲線

由圖可見，在退役電池循環(huán)衰減過程中，其充放電容量與循環(huán)次數(shù)總體呈線性關(guān)系，但每發(fā)生一次容量衰減突變(即容量循環(huán)曲線的尖峰處)，都會伴隨有較為明顯的容量下降趨勢(雖然經(jīng)歷衰減突變后，其充放電容量都會有小幅上升)。直至下一次的容量衰減突變發(fā)生，電池充放電容量將開始下一階段的明顯下降趨勢，如此往復(fù)循環(huán)。

圖7為#2～#4電池的容量衰減率曲線，由圖可見，退役電池容量衰減率與循環(huán)次數(shù)呈線性關(guān)系。循環(huán)近2000次后，其中#2電池的衰減率最大為7.38%，其次分別為#4電池(6.77%)和#3電池(6.33%)。

圖7#2～#4退役單體電池的容量衰減率曲線

綜上所述，在循環(huán)過程中，雖然退役電池不可避免存在性能衰減的現(xiàn)象，但是從其衰減后的剩余容量及容量衰減率看，退役電池具有較為理想的梯次利用價(jià)值。