汽車鋰電池結(jié)構(gòu)培訓(xùn)ppt課件

1、鋰電池結(jié)構(gòu)培訓(xùn),主要內(nèi)容,1. 鋰電池類型介紹,1.1. 電池分類,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.1. 鉛酸蓄電池,電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。 放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護(hù)鉛酸電池,用途 起動(dòng)型：主要用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等起動(dòng)和照明； 固定型：主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動(dòng)控制的備用電源； 牽引型：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動(dòng)力電源； 鐵路用：主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動(dòng)、照明之動(dòng)力； 儲(chǔ)能用：主要用于風(fēng)力

2、、太陽能等發(fā)電用電能儲(chǔ)存,優(yōu)點(diǎn) 成本低，應(yīng)用廣泛，制造工藝成熟，使用安全性比鋰電池高； 缺點(diǎn) 循環(huán)壽命短，充放電倍率小，污染嚴(yán)重，能量比、質(zhì)量比低，重量大，體積大，自放電大,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.2. 鎳鎘電池,鎳鎘電池正極由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學(xué)反應(yīng)，其主要作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性。負(fù)極由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴(kuò)散性，防止結(jié)塊，并增加極板的容量,用途 大型袋式和開口式鎘鎳電池主要用于鐵路機(jī)車、礦山、裝甲車輛、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等作起動(dòng)或應(yīng)急電源。 圓柱密封式鎘鎳電池主要用于電動(dòng)工具、剃須器等便攜式電器。 小型扣式鎘鎳電池主要用于小

3、電流、低倍率放電的無繩電話、電動(dòng)玩具等,優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)異的放電性能，儲(chǔ)存期長，高倍率充電性能，大范圍溫度適應(yīng)性，高質(zhì)量高可靠性、重量輕，應(yīng)用廣泛，使用安全性高； 缺點(diǎn) 金屬鎘污染嚴(yán)重，存在記憶效應(yīng)損傷電池壽命，自放電大,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.3. 鎳氫電池,鎳氫電池是由氫離子和金屬鎳合成，正極板材料為NiOOH，負(fù)極板材料為吸氫合金,用途 鎳氫電池憑借能量密度高、可快速充放電、循環(huán)壽命長以及無污染等優(yōu)點(diǎn)在筆記本電腦、便攜式攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及電動(dòng)自行車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，且在電動(dòng)汽車主要應(yīng)用于混合電動(dòng)車,優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)異的放電性能，儲(chǔ)存期長，高倍率充電性能，大范圍溫度適應(yīng)性，使

4、用安全性高；電量儲(chǔ)備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，并且對(duì)環(huán)境無污染。 缺點(diǎn) 價(jià)格高，比鎳鎘電池貴；自放電大，性能比鋰電池要差，存在記憶效損傷電池壽命,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.4.鈷酸鋰電池,用鈷酸鋰粉在鋁板上形成陽極，用鋰碳化合物在銅板形成陰極，極板間插入有亞微米級(jí)微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機(jī)溶劑,用途 主要用于制造手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備,由于價(jià)格太高應(yīng)用比較少。鈷酸鋰電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)，并可能發(fā)生危險(xiǎn),優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出，電化學(xué)性能優(yōu)越

5、，沒有記憶效應(yīng)，自放電小。 缺點(diǎn) 安全性差，使用溫度范圍窄（ -20 60 ），鈷是比較稀缺、成本非常高,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.5.三元材料（Ni+Mn+Co）電池,用鋰鎳鈷錳（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料在鋁板上形成陽極，用鋰碳化合物在銅板形成陰極，極板間插入有亞微米級(jí)微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機(jī)溶劑,用途 在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰，三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯，在筆記本電池、電動(dòng)汽車領(lǐng)域廣泛使用,優(yōu)點(diǎn) 比容量高、循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大，使用壽命長，不含有毒有

6、害物質(zhì)，沒有記憶效應(yīng)，自放電小。 缺點(diǎn) 安全性差，內(nèi)部有應(yīng)力存在，內(nèi)部溫度分布不均勻，使用溫度范圍窄（ -20 60,1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.6.錳酸鋰電池,用錳酸鋰材料在鋁板上形成陽極，用鋰碳化合物在銅板形成陰極，極板間插入有亞微米級(jí)微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機(jī)溶劑,用途 在手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛,優(yōu)點(diǎn) 成本低、安全性和低溫性能好，比容量高，不含有毒有害物質(zhì)，沒有記憶效應(yīng)，自放電小。 缺點(diǎn) 其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對(duì)短,

7、1. 鋰電池類型介紹,1.2. 電池介紹,1.2.7.磷酸鐵鋰電池,用磷酸鐵鋰材料在鋁板上形成陽極，用鋰碳化合物在銅板形成陰極，極板間插入有亞微米級(jí)微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機(jī)溶劑,用途 電動(dòng)車：公交車、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車、電動(dòng)自行車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等； 電動(dòng)工具：電鉆、電鋸、割草機(jī)等，遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具，UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈； 儲(chǔ)能設(shè)備：太陽能及風(fēng)力發(fā)電等； 替代照相機(jī)的鎳鎘或鎳氫電池，小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等,優(yōu)點(diǎn) 可快速充放電、成本低、安全性高、高溫性能好、體積小、重量輕，比容量高，循環(huán)壽命大，不含有毒有害物質(zhì)，沒有記憶效應(yīng)，自放電小。過放電到零伏也無

8、損壞，高效率輸出：連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C； 缺點(diǎn) 低溫性能較差，導(dǎo)電率差，制造設(shè)備及工藝不完善,2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),1、準(zhǔn)確估測(cè)SOC 準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài) (State of Charge，即SOC)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對(duì)電池造成損傷 2、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 在電池充放電過程中，實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。同時(shí)能夠及時(shí)給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性，使剩余電量

9、估計(jì)模型的實(shí)現(xiàn)成為可能,電池管理系統(tǒng)（BMS）主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),2. 電池包結(jié)構(gòu),鋰電池包包括鋰電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、高壓配電盒,2. 電池包結(jié)構(gòu),3. 電池包維修,3.1. 電池包存放,1、鋰電池堆垛高度不大于2.2米，離光源距離大于60cm，離電源線纜距離大于100cm，主通道寬度大于150cm，離墻壁及管道設(shè)施距離大于50cm，消防設(shè)施及配電箱1.5米范圍內(nèi)不準(zhǔn)堆放物料。 2、嚴(yán)禁將鋰電池與金屬物料混放，以

10、免金屬物體觸碰到電池正負(fù)極，造成短路，損害電池甚至造成安全隱患。 3、鋰電池存放處禁止吸煙，禁止煮食及用火取暖，禁止亂接電線、使用明火、動(dòng)火作業(yè)。 4、鋰電池存放、裝卸、維修處應(yīng)當(dāng)配置相應(yīng)的消防設(shè)施和滅火器材。消防器材必須設(shè)置在顯眼和便于取用的地點(diǎn)，附近不得堆放物品和雜物，并確保任何時(shí)候都完好、有效。鋰電池不允許使用水滅火，要求在庫房儲(chǔ)備消防沙的區(qū)域。 5、一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要及時(shí)報(bào)告公司管理部門，同時(shí)組織人員撲救，并打火警電話119報(bào)警，事后協(xié)助查明原因，提出處理意見,3. 電池包維修,3.2. 電池包拆卸,3.2.1、拆卸電池包之前注意事項(xiàng)： 1、關(guān)閉鑰匙，拆除12V蓄電池負(fù)極； 2、拔出鋰電池包上的維修開關(guān)； 3、穿戴絕緣手套、絕緣鞋； 4、準(zhǔn)備絕緣工具，包括絕緣套筒、絕緣扳手，叉車、托盤、小車要求有絕緣膠包裹； 5、線束橙色波紋管的是高壓線（370V電壓），黑色波紋管的是低壓12V線束； 6、如零部件貼有高壓標(biāo)識(shí)不允許私自拆卸或損壞，橙色波紋管不允許破損,3.2.2、拆卸電池包順序： 1、將車輛放置在舉升機(jī)上，舉升至合適高度，并確認(rèn)是否安全； 2、先拔出19芯通訊線或8芯通訊線； 3、拔出電池包高壓串聯(lián)線，再拔出高壓輸出線； 4、再將舉升小車放置在電池包下； 5、拆除傳動(dòng)軸并取下； 6、擰出電池包固定6