随着新能源汽车逐步取代燃油汽车趋势及锂离子电池储能技术的发展,动力锂电池回收及二次利用问题日益突出。应对全球气候变暖,世界各国提出了多种新能源汽车替代燃油汽车政策,未来新能源汽车中退役的三元锂离子电池若不能妥善拣选利用,将对环境造成污染危害。退役电池剩余容量仍有很大的利用空间,对其进行状态区间划分和梯次利用,对于提高其能效利用率、减缓退役电池带来的环境污染压力有重要意义。本文针对不同容量的退役电池如何高效利用、不同工况对退役锂电池梯次利用性能要求不一样等问题,研究如何划分不同健康状态的区间来实现退役锂电池梯次利用的最大效率问题。在选定退役锂离子电池等效电路基础上,仿真分析影响电池衰退的三个主要因素,根据退役电池输出衰减特性对其健康状态进行划分,并界定工作时荷电状态的运行下限。根据退役锂离子电池的工作特性,分析退役三元锂离子电池并所划分各健康状态区间段内具体可以应用的场景。选取输电线路融冰典型场景,将其应用于直流融冰电源中,对退役锂电池的二次利用展开研究。首先对比不同锂电池等效电路模型,选择一阶RC等效电路进行不同环境温度下、极化反应程度不同情况下的仿真建模和试验;分析环境温度、极化程度及放电深度对退役电池衰退的影响过程。其次,对比不同状态条件下的运行参数模拟进行HPPC测试,通过分析不同放电倍率下放电深度与开路电压关系,将退役锂电池按回收后的健康状态划分为80%～60%、60%～45%、45%～30%三个区间,同时界定荷电状态运行范围,对退役锂电池进行梯次利用,实现退役电池回收及二次利用的效率最大化。最后,针对南方地区、东北地区及山林地区输电线路覆冰现象频发的问题,选择直流融冰应用作为退役锂离子电池梯次利用的实际工作场景进行分析。考虑直流融冰装置成本、退役锂离子电池储能单元输出功率及输电线路热损失的影响,在保证融冰工作效率的前提下,改进了退役锂电池融冰相关参数的计算公式,设计了一种适用于实际工况的短距离间隔直流融冰方案,实现不停电融冰。PSCAD仿真试验证明,退役锂离子电池重组为融冰电源工作时,融冰线路段产生的谐波含量小,对电能传输的影响可以忽略不计;利用COMSOL物理环境仿真软件,对架空线路融冰过程中温度场的仿真结果表明:融冰过程中线路温度不会越限,验证了回收利用的三元锂离子电池可在电网中二次利用。