汽車鋰電池結構培訓

汽車鋰電池結構培訓汽車鋰電池結構培訓汽車鋰電池結構培訓鋰電池類型介紹1電池包維修32電池包結構主要內容1.鋰電池類型介紹1.1.電池分類序號電池類型額定電壓比能量優(yōu)點缺點1鉛酸蓄電池3.7V35mAh/g功率比大，成本低使用壽命短，充放電倍率小，污染嚴重2鎳鎘電池1.2V50mAh/g輕便、抗震、壽命長有記憶效應3鎳氫電池1.2V80mAh/g循環(huán)壽命長有記憶效應4鈷酸鋰（LiCoO2）電池3.7V274mAh/g結構穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出安全性差、成本非常高5三元材料（NiMnCo）鋰電池3.7V278mAh/g能量密度高、低溫性能好、可靠性高、壽命長、電池續(xù)航能力強造價高，不易于回收6錳酸鋰（Li2MnO4）電池3.7V148mAh/g成本低、安全性和低溫性能好材料不穩(wěn)定、高溫性能差、容易烯氣7磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池3.2V170mAh/g超長壽命、使用安全、可大電流快速充放電、耐高溫、大容量、無記憶效應、綠色環(huán)保等導電性差、振實密度較低、低溫性能差、一致性差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，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護鉛酸電池。用途

起動型：主要用于汽車、摩托車、拖拉機、柴油機等起動和照明；

固定型：主要用于通訊、發(fā)電廠、計算機系統(tǒng)作為保護、自動控制的備用電源；

牽引型：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源；

鐵路用：主要用于鐵路內燃機車、電力機車、客車起動、照明之動力；

儲能用：主要用于風力、太陽能等發(fā)電用電能儲存；優(yōu)點成本低，應用廣泛，制造工藝成熟，使用安全性比鋰電池高；缺點

循環(huán)壽命短，充放電倍率小，污染嚴重，能量比、質量比低，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，石墨不參加化學反應，其主要作用是增強導電性。負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散性，防止結塊，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車、礦山、裝甲車輛、飛機發(fā)動機等作起動或應急電源。

圓柱密封式鎘鎳電池主要用于電動工具、剃須器等便攜式電器。

小型扣式鎘鎳電池主要用于小電流、低倍率放電的無繩電話、電動玩具等。優(yōu)點

優(yōu)異的放電性能，儲存期長，高倍率充電性能，大范圍溫度適應性，高質量﹑高可靠性、重量輕，應用廣泛，使用安全性高；缺點

金屬鎘污染嚴重，存在記憶效應損傷電池壽命，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)點在筆記本電腦、便攜式攝像機、數(shù)碼相機及電動自行車等領域得到了廣泛應用，且在電動汽車主要應用于混合電動車。優(yōu)點

優(yōu)異的放電性能，儲存期長，高倍率充電性能，大范圍溫度適應性，使用安全性高；電量儲備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，并且對環(huán)境無污染。缺點

價格高，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微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機溶劑。用途主要用于制造手機和筆記本電腦及其它便攜式電子設備,由于價格太高應用比較少。鈷酸鋰電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時會降低放電時間(內部會產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)，并可能發(fā)生危險。優(yōu)點結構穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出，電化學性能優(yōu)越，沒有記憶效應，自放電小。缺點

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微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機溶劑。用途在容量及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、電動汽車領域廣泛使用。優(yōu)點比容量高、循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達100%，而且輸出功率大，使用壽命長，不含有毒有害物質，沒有記憶效應，自放電小。缺點

安全性差，內部有應力存在，內部溫度分布不均勻，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微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機溶劑。用途在手機和筆記本電腦及其它便攜式電子設備中應用廣泛。優(yōu)點成本低、安全性和低溫性能好，比容量高，不含有毒有害物質，沒有記憶效應，自放電小。缺點

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、壽命相對短。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微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機溶劑。用途電動車：公交車、電動汽車、混合動力車、電動自行車、鏟車、清潔車、電動輪椅等；電動工具：電鉆、電鋸、割草機等，遙控汽車、船、飛機等玩具，UPS及應急燈、警示燈及礦燈；儲能設備：太陽能及風力發(fā)電等；替代照相機的鎳鎘或鎳氫電池，小型醫(yī)療儀器設備及便攜式儀器等。優(yōu)點可快速充放電、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，沒有記憶效應，自放電小。過放電到零伏也無損壞，高效率輸出：連續(xù)高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電（10S）可達20C；缺點

低溫性能較差，導電率差，制造設備及工藝不完善。電芯類型三元材料（Ni+Mn+Co）箱體布置3箱標稱電壓/標稱容量370V/84Ah總質量320㎏工作電壓300V～415V防塵防水IP67單體電壓/容量額定3.7V/標稱12Ah（電壓范圍3.0V～4.15V)標準充電電流≤13A，25℃電池成組方案7并100串充電最大瞬態(tài)電流35A（25℃，<30秒）工作溫度放電:-20℃～55℃；充電:0℃～45℃放電持續(xù)電流≤70A一般使用溫度工作范圍-10℃～45℃放電最大瞬態(tài)電流150A（25℃，<10秒）絕緣等級電池對箱體的絕緣電阻大于2MΩSOC工作范圍15%～100%（15%限功率）2.電池包結構2.電池包結構2.電池包結構1、準確估測SOC準確估測動力電池組的荷電狀態(tài)(StateofCharge，即SOC)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內，防止由于過充電或過放電對電池造成損傷2、動態(tài)監(jiān)測在電池充放電過程中，實時采集電動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。同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實現(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.電池包結構2.電池包結構2.電池包結構2.電池包結構2.電池包結構2.電池包結構鋰電池包包括鋰電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、高壓配電盒。2.電池包結構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，離墻壁及管道設施距離大于50cm，消防設施及配電箱1.5米范圍內不準堆放物料。2、嚴禁將鋰電池及金屬物料混放，以免金屬物體觸碰到電池正負極，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、動火作業(yè)。4、鋰電池存放、裝卸、維修處應當配置相應的消防設施和滅火器材。消防器材必須設置在顯眼和便于取用的地點，附近不得堆放物品和雜物，并確保任何時候都完好、有效。鋰電池不允許使用水滅火，要求在庫房儲備消防沙的區(qū)域。5、一旦發(fā)生火災時，要及時報告公司管理部門，同時組織人員撲救，并打火警電話119報警，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：1、關閉鑰匙，拆除12V蓄電池負極；2、拔出鋰電池包上的維修開關；3、穿戴絕緣手套、絕緣鞋；4、準備絕緣工具，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