基于检测误差的废旧锂电池再制造系统建模与优化

作     者：李洛康 

作者单位：天津职业技术师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾巧论

授予年度：2022年

学科分类：12[管理学] 0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 020205[经济学-产业经济学] 

主      题：废旧锂电池 再制造 系统动力学 检测误差 

摘      要：在全球气候变暖和能源危机背景下,世界各国开始大力发展电动汽车。近年来,随着电动汽车销量的增长,动力电池也迎来了快速发展。锂电池随着使用时间的增长,其性能逐渐下降。当锂电池不能满足电动汽车使用要求时,如果其电池容量不低于初始容量的60%,锂电池还可以回收再制造后用于储能电站、低速电动车等领域。梯次利用不仅提高了锂电池剩余价值,而且具有环保和经济价值。国家已经出台了一系列相关政策和标准,鼓励促进锂电池梯次利用。负责电池回收和生产等相关企业已经联手国家电网、中国铁塔等储能单位积极探索梯次利用。当前,学者主要从整体理论角度验证梯次利用可行性,较少从回收再制造过程角度研究锂电池重组再制造对促进梯次利用的意义。本文以锂电池为研究对象,首先在文献综述的基础上总结了国内外关于废旧锂电池回收和梯次利用研究现状,以及再制造过程中检测误差研究现状,从定性角度总结了废旧锂电池当前主流的两种回收利用模式:再生利用模式和梯次利用模式。其次,在梯次利用模式、逆向供应链、再制造及其质量控制等理论基础上,运用Vensim PLE软件构建了由回收商和制造商构成的基于检测误差的废旧锂电池回收再制造二级逆向供应链模型。最后,对可梯次利用电池单体中二级电池比例p、检测误差率c、d进行了仿真分析,给出了p的最佳取值范围,在该范围内制造商的利润是随着检测误差率c和d的降低而升高的,而检测误差率降低又保证了重组电池模组的一致性。在现实当中,拆解检测中心也可能是独立存在的,制造商可以把拆解检测过程委托与拆解检测中心,从而聚焦于自己的主要业务。因此,构建了由回收商、拆解检测中心和制造商组成的废旧锂电池回收再制造三级逆向供应链模型,仿真分析在三级逆向供应链中,拆解检测中心和制造商信息不对称情况下,制造商通过采取抽检和与拆解检测中心签订外部损失分摊比例两种措施,可以有效降低检测误差率,加强回收再制造电池质量控制。