新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修 課件 項(xiàng)目一 單體蓄電池檢修

項(xiàng)目一單體蓄電池檢修任務(wù)一常見單體蓄電池認(rèn)知新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修1任務(wù)引入Tasktointroduce工作臺上放了幾種不同的單體蓄電池，作為一名助理工程師，你能從電池的標(biāo)簽上獲得哪些信息？04鋰電池組不一致性03鋰電池的充電方式02磷酸鐵鋰電池模組的結(jié)構(gòu)01磷酸鐵鋰電池的性能優(yōu)缺點(diǎn)目錄CONTENTS05電池均衡策略單體蓄電池的定義01按照電池的能量來源，可以將電池分為化學(xué)電池、物理電池、生物電池等三大類，分類圖片如圖所示。其中化學(xué)電池是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池，物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，生物電池是利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池。1.電池的分類單體蓄電池的定義01動力蓄電池是為電動汽車動力系統(tǒng)提供能量的蓄電池。2.動力蓄電池的定義單體蓄電池的定義013.蓄電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)單體蓄電池動力蓄電池箱蓄電池模塊蓄電池包蓄電池系統(tǒng)蓄電池管理系統(tǒng)動力蓄電池是純電動汽車驅(qū)動能量的唯一來源，直接關(guān)系到電動汽車的動力性能、續(xù)駛能力和安全性。從純電動汽車成本構(gòu)成看，動力蓄電池系統(tǒng)占據(jù)了新能源汽車成本的30%～50%。動力蓄電池技術(shù)一直影響著電動汽車實(shí)用化的進(jìn)程。02動力蓄電池的發(fā)展進(jìn)程動力蓄電池的發(fā)展進(jìn)程021.鉛酸蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池一度成為重要的車用動力蓄電池，應(yīng)用在眾多歐洲和美國汽車公司開發(fā)的電動汽車（ElectricVehicle，EV）和混合動力汽車（HybridElectricVehicle，HEV）上。第一代動力蓄電池為鉛酸蓄電池，主要是閥控密封式鉛酸蓄電池。優(yōu)點(diǎn)：大電流放電性能良好，價(jià)格低廉、資源豐富、廢舊電池回收率高。缺點(diǎn)：質(zhì)量比能量低，主要原材料鉛有污染。動力蓄電池的發(fā)展進(jìn)程022.堿性蓄電池鎳氫蓄電池具有良好的耐過充、過放能力，不存在重金屬污染問題，而且在工作過程中不會出現(xiàn)電解液增減現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)密封設(shè)計(jì)、免維護(hù)。與鉛酸蓄電池和鎳鎘蓄電池相比，鎳氫蓄電池具有較高的比能量、比功率及循環(huán)壽命。第二代動力蓄電池為堿性蓄電池，如鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池。鎳鎘蓄電池因存在鎘污染問題，歐盟各國已禁用于動力蓄電池，鎳氫蓄電池的性價(jià)比明顯比鉛酸蓄電池高，是目前HEV的主要?jiǎng)恿π铍姵亍恿π铍姵氐陌l(fā)展進(jìn)程023.鋰離子動力蓄電池鋰離子動力蓄電池具有相對較高的工作電壓和較大的比能量，是鎳氫蓄電池的3倍。鋰離子動力蓄電池體積小，重量輕，循環(huán)壽命長，自放電率低，無記憶效應(yīng)且無污染。第三代動力蓄電池為鋰離子動力蓄電池，鋰離子動力蓄電池的能量密度高于閥控式密封鉛酸蓄電池和鎳氫蓄電池，質(zhì)量比能量達(dá)到200W·h/kg，單體蓄電池電壓高（3.6V），待其安全問題解決以后將是最具競爭力的動力蓄電池。動力蓄電池的發(fā)展進(jìn)程電動汽車用鋰離子動力蓄電池是在一次性鋰動力蓄電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是目前純電動車用動力蓄電池研發(fā)的主要方向。鋰動力蓄電池是繼鎳氫蓄電池之后，最受研發(fā)機(jī)構(gòu)和汽車廠商青睞的具有潛力的車載動力蓄電池。在鋰動力蓄電池中，磷酸鐵鋰動力蓄電池由于比能量、比功率較三元鋰動力蓄電池低，但是循環(huán)壽命長、安全性高。因此在大型純電動汽車應(yīng)用方面更具優(yōu)勢。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬蓄電池和鋰離子蓄電池。鋰金屬蓄電池是以二氧化錳作為正極材料、用金屬鋰或鋰合金作為負(fù)極材料，使用非水解電解質(zhì)溶液的電池。02動力蓄電池的發(fā)展進(jìn)程024.燃料電池燃料電池是一種使用燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置，所用燃料包括純氫氣、甲醇、乙醇、天然氣以及現(xiàn)在使用最廣泛的汽油。按電解質(zhì)的種類不同，燃料電池可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池等。第四代動力蓄電池為質(zhì)子交換膜燃料電池和直接甲醇燃料電池，其特點(diǎn)是無污染，放電產(chǎn)物為H2O，是真正的電化學(xué)發(fā)電裝置。燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料電池也有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)動力蓄電池，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)“發(fā)電廠”。1.磷酸鐵鋰蓄電池磷酸鐵鋰蓄電池是一種使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子蓄電池，單體標(biāo)稱電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6V~3.65V，放電截止電壓為2.5V。最大持續(xù)放電倍率為3C。常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理031.磷酸鐵鋰蓄電池在充放電的過程中，磷酸鐵鋰蓄電池正極的離子、電子得失如下：充電：放電：2.三元鋰蓄電池常用的三元鋰蓄電池有鎳鈷錳（，NCM）三元鋰蓄電池和鎳鈷鋁三元鋰蓄電池（，NCA）。其中，鎳元素起到提升電池能量密度的作用；鈷元素能提高材料的放電容量，且能穩(wěn)定電池材料結(jié)構(gòu)。NCA電池中的鋁元素能幫助提高電池的穩(wěn)定性，還可以幫助提升鎳含量，使電池具有更高的能量密度。常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03三元鋰蓄電池單體常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理032.三元鋰蓄電池通常情況下我們說的三元鋰蓄電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高。三元鋰蓄電池在低溫條件下表現(xiàn)更好，不容易出現(xiàn)降低續(xù)航里程的情況，而且能量密度比磷酸鐵鋰蓄電池更高，在同樣的體積下電容量更大。三元鋰單體蓄電池標(biāo)稱電壓為3.6V，充電截止電壓為4.20V～4.25V，放電截止電壓為2.75V，最大持續(xù)放電倍率為1C。2.三元鋰蓄電池鎳鈷錳三元鋰蓄電池的充放電過程原理如圖所示，其工作原理是依賴于的濃度差，在這一過程中，由于隔膜本生是不導(dǎo)電的，阻礙了正負(fù)極的電子之間傳輸，導(dǎo)致電子只能通過外電路進(jìn)行流動，而鋰離子卻可以通過隔膜和電解液在正負(fù)極材料之間不斷的嵌入和脫出，從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移。常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03三元鋰蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03

在充放電過程中，由于鋰離子在正負(fù)極材料中的往復(fù)運(yùn)動，鋰電池也被稱為“搖椅電池”。其化學(xué)表達(dá)式如下所示：放電時(shí)：正極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)：正極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)：正極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：3.鈦酸鋰蓄電池鈦酸鋰蓄電池是一種用鈦酸鋰作鋰離子蓄電池負(fù)極材料，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外，它還可以用鈦酸鋰作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03鈦酸鋰蓄電池的結(jié)構(gòu)常見單體蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理03鋰離子蓄電池的工作原理：內(nèi)電路中，正負(fù)極中的鋰離子連續(xù)嵌入和脫出；外電路中，等量電子移動產(chǎn)生電流和電壓。鈦酸鋰蓄電池充放電時(shí)的反應(yīng)方程式如下（正、逆反應(yīng)方向分別為充、放電）：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：單體蓄電池的標(biāo)識及其含義04單體蓄電池的標(biāo)簽上一般含有產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、標(biāo)稱電壓、標(biāo)稱能量、標(biāo)稱容量、生產(chǎn)廠家、充電電壓等。如圖所示。1.單體蓄電池標(biāo)簽組成

單體蓄電池組標(biāo)簽單體蓄電池的標(biāo)識及其含義042.鋰離子蓄電池標(biāo)識識別根據(jù)IEC61960標(biāo)準(zhǔn)，鋰離子蓄電池標(biāo)識組成由3個(gè)字母后跟5個(gè)數(shù)字（圓柱形）或6個(gè)數(shù)字（方形）。二次鋰電池的標(biāo)識如下：第一個(gè)字母表示電池的負(fù)極材料：I表示有內(nèi)置電池的鋰離子，L表示鋰金屬電極或鋰合金電極。第二個(gè)字母表示電池的正極材料：C基于鈷的電極，N基于鎳的電極，M基于錳的電極，V基于釩的電極。第三個(gè)字母表示電池的形狀：R表示圓柱形電池，P表示方形電池。單體蓄電池的標(biāo)識及其含義042.鋰離子蓄電池標(biāo)識識別根據(jù)IEC61960標(biāo)準(zhǔn)，鋰離子蓄電池標(biāo)識組成由3個(gè)字母后跟5個(gè)數(shù)字（圓柱形）或6個(gè)數(shù)字（方形）。二次鋰電池的標(biāo)識如下：數(shù)字：圓柱形電池型號用5位數(shù)字表示，分別表示電池的直徑和高度，前兩位表示直徑，后兩位表示高度，直徑的單位為mm，高度的單位為0.1mm，直徑或高度任一尺寸大于或等于100mm時(shí)兩個(gè)尺寸之間應(yīng)加一條斜線。單體蓄電池的標(biāo)識及其含義042.鋰離子蓄電池標(biāo)識識別標(biāo)識含義ICR18650表示一個(gè)圓柱形二次鋰離子蓄電池正極材料為鈷直徑約18mm，高約65mmICP083448表示一個(gè)方形二次鋰離子蓄電池正極材料為鈷厚度約8mm，寬度約34mm，高約48mmICP08/34/150表示一個(gè)方形二次鋰離子蓄電池正極材料為鈷厚度約8mm，寬度約34mm，高約150mmICPt73448表示一個(gè)方形二次鋰離子蓄電池正極材料為鈷厚度約0.7mm，寬度約34mm，高約48mm鋰離子蓄電池標(biāo)識含義實(shí)

訓(xùn)Practicaltraining01設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1數(shù)字萬用表1臺2動力蓄電池分容柜1臺3一個(gè)圓柱型電池1個(gè)4一個(gè)方形電池1個(gè)5游標(biāo)卡尺1套實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備02場地設(shè)備準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施前需要做好場地防護(hù)準(zhǔn)備以及檢查實(shí)訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否及存在安全隱患，如不正常請匯報(bào)老師并進(jìn)行處理方可實(shí)施任務(wù)。（1）圓柱形電池正負(fù)極在上下表面，使用游標(biāo)卡尺測量電池高度是注意不要使卡尺觸碰上下面金屬部分，以免造成短路。（2）將單體蓄電池放置在分容柜上，注意選擇正確的倉位以及單體蓄電池正負(fù)極朝向。（3）如遇單體蓄電池正負(fù)極標(biāo)識不清晰，須先使用萬用表測量，以確定正負(fù)極。（4）分容柜不支持串聯(lián)充放電，使用分容柜進(jìn)行充放電時(shí)，注意設(shè)置電池保護(hù)參數(shù)。（5）單體蓄電池充電和放電各存在電壓上限和下限，不同類型電池一般不盡相同，充電時(shí)注意根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。03安全防護(hù)準(zhǔn)備04實(shí)訓(xùn)記錄單體蓄電池的辨識序號步驟記錄完成情況1圓柱型電池的識別圓柱型電池的型號標(biāo)注方法一般是直徑*高度*電池類型；部分圓柱型電池型號標(biāo)注不清晰的電池可通過游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量直徑和高度來判定型號

已完成□未完成□2方型電池的識別方型電池的6個(gè)數(shù)字分別表示電池的厚度、寬度和高度，單位毫米。使用游標(biāo)卡尺對方形電池底邊厚度、寬度和高度分別測量

已完成□未完成□3判定電池正負(fù)極方形電池的正負(fù)極在電池的上表面，標(biāo)有正極，負(fù)極標(biāo)示。圓柱型電池未標(biāo)注正負(fù)極，一般上表面為正極有凸起，下表面為負(fù)極。如遇特殊電池，可使用萬用表測量正負(fù)極

已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄單體蓄電池的辨識4使用萬用表檢測電池的正負(fù)極使用萬用表測量圓柱型電池和方形電池的正負(fù)極，萬用表調(diào)至電壓擋，紅黑表筆分別接觸圓柱型電池下上表面或方形電池上表面凸起，則測得電池電壓為正數(shù)，則證明紅表筆接觸的為正極，黑表筆接觸的為負(fù)極。否則相反.

已完成□未完成□質(zhì)檢意見原因：已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄搭建單體蓄電池基礎(chǔ)的充電電路序號步驟記錄完成情況1放置單體蓄電池時(shí)查看標(biāo)示，方形電池正極朝外

已完成□未完成□2啟動倉位開關(guān)。可看到通道一有電壓，證明接觸良好，電池安裝正確

已完成□未完成□3長按通道一，出現(xiàn)圓形光圈后松開，點(diǎn)擊啟動，調(diào)整出設(shè)置界面

已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄搭建單體蓄電池基礎(chǔ)的充電電路4單體蓄電池常規(guī)充電方式有三種，分別是恒流充電，恒壓充電和恒功率充電。需要對這三種充電方式在電池的容量、充電電壓值和充電功率的基本認(rèn)知

已完成□未完成□5隨著充電時(shí)間增加，可直觀看見電池電壓上升，但是充電電流始終保持不變，充電電壓和充電電流的乘積恒為固定值，達(dá)到截止固定電壓時(shí)，充電截止

已完成□未完成□質(zhì)檢意見原因：已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄搭建單體蓄電池基礎(chǔ)的放電電路序號步驟記錄完成情況1常規(guī)的單體蓄電池放電方式分為恒流放電、恒電阻放電和恒功率放電這三種。此實(shí)驗(yàn)只對恒流放電和恒功率放電兩種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

已完成□未完成□2對恒流放電過程的認(rèn)知，恒流放電在放電過程中，放電電流始終不變，放電電壓逐漸減小

已完成□未完成□3對恒功率放電過程的認(rèn)知，恒功率放電在放電過程中始終保持不變。根據(jù)不同單體蓄電池放電功率設(shè)置有不同的需求

已完成□未完成□質(zhì)檢意見原因：已完成□未完成□感謝觀看新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修項(xiàng)目一單體蓄電池檢修任務(wù)二單體蓄電池性能新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修1任務(wù)引入Tasktointroduce供應(yīng)鏈部門的同事給了你幾家電池生產(chǎn)企業(yè)提供的單體蓄電池樣品，要求你選擇其中性能相近的單體蓄電池組成電池模組，你作為一名電池助理工程師，應(yīng)該用哪些方法去檢測這幾家企業(yè)提供的樣品，篩選出合適的電池呢？03單體蓄電池不一致性對電池組的影響02鋰離子蓄電池的不一致性概述01單體蓄電池的性能參數(shù)目錄CONTENTS單體蓄電池的性能參數(shù)01容量（Capacity）是指動力蓄電池所能儲存的電量，其單位是安時(shí)（Ah）。它是一個(gè)與系統(tǒng)能量大小有關(guān)的單位。假設(shè)將電比作水，將電池比作水池，那么水池越大裝的水就越多，說明容量也就越大。1.電池容量概述14標(biāo)稱容量額定容量實(shí)際容量單體蓄電池的性能參數(shù)01標(biāo)稱容量：標(biāo)稱容量是指在電池出廠時(shí)，規(guī)定電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下應(yīng)該放出的最低電量。額定容量：額定容量是指電池在工作時(shí)，以1C的倍率完全充滿電后，以1C的倍率恒流放電至下限截止電壓時(shí)放出的電量。1.電池容量概述實(shí)際容量：實(shí)際容量是指電池在工作時(shí)，放電至截止電壓時(shí)所放出的電量。實(shí)際容量數(shù)值上等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。式中：i表示放電電流，t表示放電至下限截止電壓的時(shí)間。單體蓄電池的性能參數(shù)01（1）能量密度

能量密度是指單位體積或單位質(zhì)量電池釋放的能量。如果是單位體積，即體積能量密度（Wh/L），大多數(shù)時(shí)候被直接簡稱為能量密度;

如果是單位質(zhì)量，就是質(zhì)量能量密度（Wh/kg），很多地方也叫比能量。2.專業(yè)術(shù)語如一節(jié)鋰電池重300g，額定電壓為3.7V，容量為10Ah，則其比能量為123Wh/kg。單體蓄電池的性能參數(shù)01（2）倍率

倍率（C-rate）是指在規(guī)按時(shí)間內(nèi)充/放出其額定容量時(shí)所要的電流值，它在數(shù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)。

即充放電電流（A）/額定容量（Ah），其單位一般為C表示，如0.5C，1C，5C等。2.專業(yè)術(shù)語比如：將一塊容量40Ah的單體蓄電池以1C放電，即該電池以40A的電流放電1小時(shí)即可釋放完電，2C即以80A的電流放電0.5小時(shí)可釋放完電。電池的放電倍率決定我們可以多快將電池里面的電充滿或釋放完。單體蓄電池的性能參數(shù)01（3）標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓是物理學(xué)的專業(yè)術(shù)語，是指穩(wěn)壓熱敏電阻器在+25℃時(shí)，標(biāo)稱工作電流所對應(yīng)的電壓值。動力蓄電池的標(biāo)稱電壓指的是其在0.2C放電時(shí)全過程的平均電壓，是一個(gè)近似數(shù)值。2.專業(yè)術(shù)語（4）中值電壓

中值電壓是指電池放到50%容量時(shí)的電壓。中值電壓是衡量大電流放電、電池高倍率放電能力的重要指標(biāo)。單體蓄電池的性能參數(shù)01（5）峰值電壓峰值電壓（PeakVoltage）是指電池充電截止電壓。如磷酸鐵鋰蓄電池峰值電壓3.65V、NCM三元鋰蓄電池峰值電壓3.7V等。2.專業(yè)術(shù)語（6）終止電壓終止電壓（FinalVoltage）指電池放電截止電壓。如磷酸鐵鋰蓄電池終止電壓2.5V、NCM三元鋰蓄電池終止電壓2.75V等。單體蓄電池的性能參數(shù)01（7）放電平臺放電平臺（DischargeCurve）是電池放電曲線的一個(gè)直接的表征。即電池完全充電后，以一定速率的電流放電時(shí)，電壓下降相對緩慢的那段時(shí)間。如：三元鋰蓄電池NCM622，通常以1C放電至3.6V的時(shí)間表示放電平臺。2.專業(yè)術(shù)語（8）自放電自放電（SelfDischarge）是指電池在沒有對外做功的情況下，其自身內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而致使電池能量（容量）損失的現(xiàn)象。如自放電較大的電池往往表現(xiàn)為儲存一段時(shí)間后出現(xiàn)低電壓或零電壓的現(xiàn)象。單體蓄電池的性能參數(shù)01（9）循環(huán)（Cycle）電池完成一個(gè)充電-放電的過程稱為一個(gè)循環(huán)。電池可以在不同功率、電壓或者恒定倍率下進(jìn)行充/放電。2.專業(yè)術(shù)語（10）深度放電深度放電（DepthofDischarge，DOD）指電池使用過程中，電芯或電池組已經(jīng)利用的電量占總電量的比例。單體蓄電池的性能參數(shù)01（11）荷電狀態(tài)荷電狀態(tài)（stateofcharge，SOC）是指電池剩余的電量對于電池全部電量的比例，范圍0～100%。2.專業(yè)術(shù)語（12）健康狀態(tài)健康狀態(tài)（stateofhealth，SOH）指電池壽命起始狀態(tài)相比較的當(dāng)前電池狀態(tài)，即電池衰減率。單體蓄電池的性能參數(shù)01（13）內(nèi)阻內(nèi)阻（InternalResistance）是指電池在工作時(shí)，電流流過電池內(nèi)部受到的阻力，包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻包括電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的電阻；極化內(nèi)阻包括電化學(xué)極化電阻和濃差極化電阻。2.專業(yè)術(shù)語內(nèi)阻的單位一般是毫歐姆（mΩ），內(nèi)阻大的電池，在充放電的時(shí)候，內(nèi)部功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，會造成電池的加速老化和壽命衰減，同時(shí)也會限制大倍率的充放電應(yīng)用。所以，內(nèi)阻做的越小，電池的壽命和倍率性能就會越好。通常電池內(nèi)阻的測量方法有交流和直流測試法。單體蓄電池的性能參數(shù)01（14）串聯(lián)串聯(lián)（series）是通過正極與負(fù)極首尾相連接而形成的結(jié)構(gòu)，如圖所示。串聯(lián)是為了增加動力蓄電池的電壓。2.專業(yè)術(shù)語單體蓄電池的性能參數(shù)01（15）并聯(lián)并聯(lián)（parallel）是電池平行連接，即正極接正極、負(fù)極接負(fù)極形成的結(jié)構(gòu)，如圖所示。并聯(lián)是為了增加動力蓄電池的容量。2.專業(yè)術(shù)語單體蓄電池的性能參數(shù)01（16）電池壽命概述電池壽命分為循環(huán)壽命和日歷壽命兩個(gè)參數(shù)。2.專業(yè)術(shù)語循環(huán)壽命指的是電池可以循環(huán)充放電的次數(shù)。即在理想的溫度、濕度下，以額定的充放電電流進(jìn)行充放電，計(jì)算電池容量衰減到80%時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。

日歷壽命是指電池在使用環(huán)境條件下，經(jīng)過特定的使用工況，達(dá)到壽命終止條件（容量衰減到80%）的時(shí)間跨度。日歷壽命與具體的使用要求緊密結(jié)合的，通常要規(guī)定具體的使用工況，環(huán)境條件，存儲間隔等。單體蓄電池的性能參數(shù)01循環(huán)壽命是一個(gè)理論上的參數(shù)，而日歷壽命更具有實(shí)際意義。但日歷壽命的測算復(fù)雜，耗時(shí)長，所以一般電池廠家只給出循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)。2.專業(yè)術(shù)語目前市場上所有的新能源汽車共有的動力蓄電池保修條款，8年或15萬公里內(nèi)，動力蓄電池的衰減率不超過20%（即保證動力蓄電池在8年或15萬公里內(nèi)，電池的容量在80%以上）。單體蓄電池的性能參數(shù)01（17）化成化成是指電池制成后，要對電芯進(jìn)行小電流充電，將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，在負(fù)極表面形成一層鈍化層——SEI（solidelectrolyteinterface）膜，使電池性能更加穩(wěn)定，這一過程稱為化成，電池經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)其真實(shí)的性能。2.專業(yè)術(shù)語化成過程中的分選過程能夠提高電池組的一致性，使最終電池組的性能提高，化成容量是篩選合格電池的重要指標(biāo)。021.電池不一致性的概念在現(xiàn)有的電池技術(shù)水平下，電動汽車必須使用多塊電池單體構(gòu)成的電池組來滿足使用要求。由于不一致性的影響，動力蓄電池組在電動汽車上使用的性能指標(biāo)往往達(dá)不到電池單體原有水平，使用壽命可能縮短數(shù)倍甚至十幾倍，嚴(yán)重影響電動汽車的性能和應(yīng)用。電池不一致性的概念是指同一規(guī)格、同一型號的電池單體組成電池組后，在電壓、內(nèi)阻及其變化率、荷電量、容量、充電接受能力、循環(huán)壽命、溫度影響、自放電率等參數(shù)方面存在的差別。鋰離子蓄電池的不一致性概述022.電池不一致產(chǎn)生的原因這種電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的不完全一致性，就會使同一批次出廠的同一型號電池的容量、內(nèi)阻等參數(shù)不可能完全一致。在裝車使用時(shí)，由于電池組中各個(gè)電池的溫度、通風(fēng)條件、自放電程度、電解液密度等差別的影響，在一定程度上導(dǎo)致電池電壓、內(nèi)阻及容量等參數(shù)的不一致性。在制造過程中，由于工藝上的問題和材質(zhì)的不均勻，使得電池極板活性物質(zhì)的活化程度和厚度、微孔率、聯(lián)條、隔板等存在很微小的差別。鋰離子蓄電池的不一致性概述023.電池不一致性的分類根據(jù)使用中電池組不一致性擴(kuò)大的原因和對電池組性能的影響方式，可以把電池的一致性分為容量一致性、電壓一致性和電阻一致性。鋰離子蓄電池的不一致性概述14容量一致性電壓一致性電阻一致性起始容量一致性是指電池組在出廠前的分選試驗(yàn)后單體初始容量一致性，實(shí)際應(yīng)用的容量一致性是指電池在放電過程中剩余電量不相等。初始容量不一致可在使用過程中通過電池單體充放電來調(diào)整，使之差異性較小，而實(shí)際容量不一致則有可能與電池單體內(nèi)阻等參數(shù)有關(guān)。電池起始容量受電池循環(huán)工作次數(shù)影響顯著，越接近電池壽命周期后期，實(shí)際容量不一致就越明顯。同時(shí)電池起始容量還與電池容量衰減特性有關(guān)，受到電池儲存溫度、電池荷電狀態(tài)（SOC）等因素影響。電池組實(shí)際放電容量不一致性還與電池放電電流有關(guān)。所以，在電池組實(shí)際使用過程中，容量不一致主要是電池起始容量不一致和放電電流不一致綜合影響的結(jié)果。02鋰離子蓄電池的不一致性概述（1）容量一致性——主要體現(xiàn)在起始容量和實(shí)際容量兩個(gè)方面02電壓不一致的主要影響因素在于并聯(lián)組中電池的互相充電，當(dāng)并聯(lián)組中一節(jié)電池電壓低時(shí)，其他電池將給此電池充電。如圖所示為并聯(lián)電壓不一致性連接方式，低壓電池容量小幅增加的同時(shí)高壓電池容量急劇降低，能量將損耗在互充電過程中而達(dá)不到預(yù)期的對外輸出。若低壓電池和正常電池一起使用，將成為電池組的負(fù)載，影響其他電池的工作，進(jìn)而影響整個(gè)電池組的壽命。鋰離子蓄電池的不一致性概述（2）電壓一致性所以，在電池組不一致明顯增加的深放電階段，不能再繼續(xù)行車，否則會造成低容量電池過放電，影響電池組使用壽命。電池內(nèi)阻一般要求是一致的，電池內(nèi)阻不一致使得電池組中每個(gè)單體在放電過程中熱損失的能量各不一樣，最終會影響電池單體能量狀態(tài)。02鋰離子蓄電池的不一致性概述（3）內(nèi)阻一致性單體蓄電池不一致性對電池組的影響031.影響電池容量利用在充電時(shí)，容量小的單體先達(dá)到充電終止電壓充滿電，電池組停止充電，而其他單體尚未充滿，使電池組所能充滿的電量偏少。在放電時(shí)，容量小的單體率先放空電而達(dá)到放電終止電壓，而其他電池電量沒有完全釋放出，從而導(dǎo)致電池組實(shí)際可放出容量下降。032.降低電池循環(huán)壽命當(dāng)單體存在不一致性時(shí)，電池組的容量在使用過程中會不斷變化。如果不能及時(shí)有效地對電池單體電壓和容量實(shí)際情況進(jìn)行估算與監(jiān)控，則會出現(xiàn)一些電池單體發(fā)生過充過放的情況，加快電池組容量衰減以致循環(huán)壽命縮短。單體蓄電池不一致性對電池組的影響3.影響電池安全性能

單體蓄電池過充或者過熱會造成電池中活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)，惡化電池性能，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)。

單體蓄電池的不一致甚至失效將產(chǎn)生強(qiáng)烈的連鎖反應(yīng)，所以必須對每節(jié)單體監(jiān)測和均衡保護(hù)。03單體蓄電池不一致性對電池組的影響實(shí)

訓(xùn)Practicaltraining01設(shè)備及工具準(zhǔn)備設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1方形電池1個(gè)2動力蓄電池分容柜1臺3萬用表1臺02場地設(shè)備準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施前需要做好場地防護(hù)準(zhǔn)備，以及檢查實(shí)訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否及存在安全隱患，如不正常請匯報(bào)老師并進(jìn)行處理方可實(shí)施任務(wù)。（1）將單體蓄電池放置在分容柜上，注意選擇正確的倉位以及單體蓄電池正負(fù)極朝向，如有需要可使用萬用表測量確定正負(fù)極。（2）分容柜在進(jìn)行充放電時(shí)，是不支持串聯(lián)充放電，分容柜單通道限壓5V、限流20A，注意設(shè)置電池保護(hù)參數(shù)。（3）單體蓄電池充電存在電壓上限和電壓下限，不同類型電池一般不盡相同，充電和放電時(shí)注意根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。03安全防護(hù)準(zhǔn)備04實(shí)訓(xùn)記錄使用電池分容儀測算單體蓄電池的容量和恒流比序號步驟記錄完成情況1放置單體蓄電池時(shí)查看標(biāo)示，方形電池正極朝外，啟動倉位開關(guān)

已完成□未完成□2啟動分容控制開關(guān)可看到通道一電壓數(shù)值，證明接觸是否良好，電池安裝是否正確

已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄使用電池分容儀測算單體蓄電池的容量和恒流比序號步驟記錄完成情況1依據(jù)單體蓄電池的規(guī)格，對電池參數(shù)進(jìn)行設(shè)置

已完成□未完成□2電池進(jìn)行充電，第一階段涓流充電，設(shè)置充電電流數(shù)值和截止數(shù)值對電池進(jìn)行充電

已完成□未完成□04實(shí)訓(xùn)記錄使用電池分容儀測算單體蓄電池的容量和恒流比3進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的恒流充電和恒壓充電，標(biāo)準(zhǔn)充電電流數(shù)值和截止值電壓數(shù)值，此時(shí)為快速充電階段；恒流充電完成后，設(shè)置標(biāo)椎充電的恒定電壓和截止電流數(shù)值對電池進(jìn)行恒壓充電

已完成□未完成□4當(dāng)電池充電完成后，對電池進(jìn)行擱置，電池正常擱置時(shí)間為15min之后，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)放電電流和放電截止電壓對電池進(jìn)行放電

已完成□未完成□5以上設(shè)置充放電完成后，對通道保護(hù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，需設(shè)置三個(gè)保護(hù)參數(shù)，設(shè)置通道保護(hù)參數(shù)電流上限數(shù)值、電壓下限數(shù)值和電壓上限數(shù)值，設(shè)置完成后，核實(shí)其名義號為1，選擇啟動。當(dāng)循環(huán)一結(jié)束后，讀取電池可用容量

已完成□未完成□質(zhì)檢意見原因：已完成□未完成□感謝觀看新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修項(xiàng)目一單體蓄電池檢修任務(wù)三單體蓄電池常見故障檢修新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修1任務(wù)引入Tasktointroduce一輛秦EV上電后動力電池故障燈點(diǎn)亮，車主將其送到4S店進(jìn)行維修，維修工程師進(jìn)行診斷后認(rèn)定故障原因?yàn)閱误w蓄電池蓄電壓異常，讓作為助理工程師的你去測定單體蓄電池的電壓，你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？02電池組單體電壓異常故障分析處理01電池組單體電壓異常故障描述目錄CONTENTS電池組單體電壓異常故障描述01電池組單體電壓異?？煞譃閱误w電壓過高、單體電壓過低、單體壓差過大3種報(bào)警故障；當(dāng)出現(xiàn)上述任意故障時(shí)，BMC均會做出相應(yīng)處理動作，以保護(hù)電池組正常、安全運(yùn)行。14單體電壓過高單體電壓過低單體壓差過大021.故障分類若在行車過程中出現(xiàn)偶發(fā)性的單體電壓異常，則需要試車，采集車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)流后明確單體異常變化情況。使用診斷儀或上位機(jī)軟件，查看電池組所有單體數(shù)據(jù)，查看是個(gè)別單體電壓異常還是單體電壓整體異常，并記錄。電池組單體電壓異常故障分析處理步驟1：根據(jù)采集到的電池?cái)?shù)據(jù)流，確認(rèn)異常單體的編號，參考維修資料找到該單體編號所對應(yīng)的電池模組；步驟2：檢查模組的采樣線束是否有破損、接插件是否松動，若破損更換線束；若采樣線束正常，需進(jìn)行下一步驟排查；022.個(gè)別單體電壓異常處理流程電池組單體電壓異常故障分析處理步驟3：檢查模組采樣線束正常后，檢查BIC采樣功能是否正常，可通過更換上新的BIC（需配好對應(yīng)地址），或者相鄰兩塊BIC對換，再通過診斷儀或上位機(jī)軟件查看所有單體的數(shù)據(jù)流；若單體采樣正常，則說明是BIC問題，更換即可；若單體仍舊采樣異常，則說明BIC功能正常，需進(jìn)行下一步驟確認(rèn)工作；步驟4：檢查BIC采集功能正常后，檢查模組內(nèi)對應(yīng)電芯的單體電壓，可拔掉BIC端采樣接插件，根據(jù)線標(biāo)測量對應(yīng)單體的實(shí)際電壓；若實(shí)際量取電壓與采樣值一致，則說明是模組內(nèi)電芯問題導(dǎo)致的異常，排查結(jié)束。022.個(gè)別單體電壓異常處理流程電池組單體電壓異常故障分析處理注意：萬用表測量單體實(shí)際電壓時(shí)，注意佩戴絕緣防護(hù)手套，避免表筆短路。3.個(gè)別單體電壓異常故障處理在確保電池組絕緣值正常，且單體電芯沒有嚴(yán)重欠壓、過壓的前提條件下，可對相應(yīng)單體電芯做補(bǔ)電或放電均衡處理，保證所有單體電芯電壓平臺基本一致；否則需要更換相對應(yīng)電壓平臺的電池模組。針對行車過程中出現(xiàn)的個(gè)別單體電壓異常，根據(jù)上述步驟處理完后再隨車采集2-3天的電池?cái)?shù)據(jù)流，判斷問題是否有效解決。如圖所示為個(gè)別單體電壓異常處理流程圖。02電池組單體電壓異常故障分析處理步驟1：確保全車CAN網(wǎng)絡(luò)線束連接完好，包括BMC與BIC之間的電池子網(wǎng)連接正常。步驟2：使用診斷儀或上位機(jī)軟件確認(rèn)整體單體電壓異常的模組號以及對照維修資料找到相對應(yīng)的BIC。步驟3：若整組電池組單體電壓偏高或偏低導(dǎo)致的故障，則可通過對電池組正常充、放電解決；若單個(gè)電池箱內(nèi)所有單體電壓偏高或偏低，則可通過對該箱體單獨(dú)充、放電即可解決。024.單體整組電壓異常處理流程電池組單體電壓異常故障分析處理注意：電池組過充或過放，且超過安全可控范圍的，造成的電池組單體異常，處理后不在再次使用。5