《新能源汽車動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)檢修》 課件 模塊2 新能源汽車動(dòng)力電池單體檢修

新能源汽車動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)檢修能力模塊二

新能源汽車動(dòng)力電池單體檢修任務(wù)一完成動(dòng)力電池單體分容知識(shí)目標(biāo)1.了解單體電池分容的概念與作用。2.掌握動(dòng)力電池各參數(shù)的含義。3.掌握單體電池正負(fù)極識(shí)別及電壓測量的方法。1.具備正確測算單體電池容量的能力。2.具備正確測算單體電池恒流比的能力。1.了解中材鋰膜科技科研團(tuán)隊(duì)、設(shè)備供應(yīng)商、中國建材集團(tuán)攻克鋰電池隔膜生產(chǎn)技術(shù)的事跡，感受其團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作態(tài)度。2.在分工協(xié)作完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)的過程中感受團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，樹立團(tuán)隊(duì)意識(shí)。技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入供應(yīng)鏈部門的同事給了你3家電池生產(chǎn)企業(yè)提供的電池樣品，你作為一名電池助理工程師，需要完成對這3家企業(yè)提供樣品的檢測，并篩選出合適的電池。目錄Contents動(dòng)力電池參數(shù)01電池分容02實(shí)訓(xùn)04電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量03動(dòng)力電池參數(shù)01電池容量的概述動(dòng)力電池參數(shù)01標(biāo)稱容量鋰電池在不同的放電制度下所給出的電量不同，在這種未標(biāo)明放電制度的情況下的電池實(shí)際容量。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電池時(shí)，規(guī)定電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低電量。額定容量如何去理解電池容量電池容量的概述動(dòng)力電池參數(shù)01理論容量設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來的電池，假設(shè)其活性物質(zhì)被100%利用時(shí)的容量。按照規(guī)定條件，鋰電池實(shí)際輸出的容量，稱為鋰電池的實(shí)際容量。實(shí)際容量如何去理解電池容量電池容量的概述動(dòng)力電池參數(shù)01設(shè)計(jì)容量在設(shè)計(jì)鋰電池時(shí)，考慮到各種影響因素后所采用的容量值叫設(shè)計(jì)容量。設(shè)計(jì)容量一般都比額定容量大。一般情況下電池的實(shí)際容量在設(shè)計(jì)容量上多10%。即：設(shè)計(jì)100Ah的電池，實(shí)際生產(chǎn)出來的電池容量是110Ah。如何去理解電池容量能量密度、功率密度其他相關(guān)參數(shù)詳解02能量密度（Wh/kg）功率密度（W/L&W/kg）將能量除以時(shí)間，便得到功率，單位為W或kW。功率密度是指單位質(zhì)量(有時(shí)也叫比功率)或單位體積電池輸出的功率，單位為W/kg或W/L。比功率是評價(jià)電池是否滿足電動(dòng)汽車加速性能的重要指標(biāo)。單位體積或單位質(zhì)量電池釋放的能量。實(shí)例：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。放電倍率、內(nèi)阻其他相關(guān)參數(shù)詳解02放電倍率(C-rate)內(nèi)阻內(nèi)阻是指電池在工作時(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：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：電化學(xué)極化電阻和濃差極化電阻。內(nèi)阻做的越小，電池的壽命和倍率性能就會(huì)越好。放電倍率是指在規(guī)按時(shí)間內(nèi)放出其額定容量（Q）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)。實(shí)例：將一塊容量40Ah的單體電池以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。電池自放電、電池壽命其他相關(guān)參數(shù)詳解02電池自放電電池壽命循環(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。定義：在開路靜置過程中電壓下降的現(xiàn)象；影響因素：制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件；按照容量損失后是否可逆劃分：容量損失可逆、容量損失不可逆；按照電池自放電原因劃分：物理原因、化學(xué)原因。電池組的一致性、化成其他相關(guān)參數(shù)詳解02電池組的一致性化成電池制成后，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。同一規(guī)格型號的電池單體在成組后，電池組的電壓、容量、內(nèi)阻、壽命等性能有很大的差別，在電動(dòng)汽車上使用時(shí)，性能指標(biāo)往往達(dá)不到單體電池的原有水平。電池分容02電池分容的概念01容量分選、性能篩選分級鋰離子電池分容時(shí)通過電腦管理得到每一個(gè)檢測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，從而分析出這些電池的容量和內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，確定鋰離子電池的質(zhì)量等級，即將動(dòng)力電池分成A、B品電池，這個(gè)過程就是分容。只有測試的容量滿足或大于設(shè)計(jì)的容量，鋰離子電池是合格的，而小于設(shè)計(jì)容量的電池不能算是合格的電池。如何去理解電池分容電池分容的概念電池分容的概念01電池分容的作用鋰電池分容也是對電池進(jìn)行分類編組的過程，在這個(gè)過程中會(huì)篩選出內(nèi)阻跟容量相近的單體電池，只有性能很接近的單體電池才能夠組成電池組。鋰電池分容有利于SEI膜的穩(wěn)定，也能夠縮短整個(gè)分容工序所花的時(shí)間，降低能耗的同時(shí)還能夠提升效能；電池分容的概念01電池容量的測試1.23±2℃環(huán)境溫度下，以1C的電流恒流充電至公司規(guī)定的充電終止電壓時(shí)轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電終止電流降至0.05C時(shí)停止充電，充電后擱置1h。2.23±2℃環(huán)境溫度下，電池以1C的電流放電，直到放電至公司技術(shù)條件中規(guī)定的放電終止電壓;3.計(jì)量放電容量(以Ah計(jì))，計(jì)算放電比能量(以Wh/kg計(jì))；4.重復(fù)1-3的步驟做5次，當(dāng)持續(xù)3次試驗(yàn)結(jié)果的極差小于額定容量的3%，可提前結(jié)束試驗(yàn)，取最后3次試驗(yàn)結(jié)果的平均值。電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量03電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量01方形電池正負(fù)極圓柱形電池正負(fù)極電池的正負(fù)極識(shí)別電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量01電池的正負(fù)極識(shí)別測量圓柱形電池的正負(fù)極第一步：使用萬用表測量圓柱形電池的正負(fù)極，萬用表調(diào)至電壓擋，紅表筆接觸上表面，黑表筆接觸下表面。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。若電壓顯示為負(fù)數(shù)，則恰好相反。并記錄電壓大小。電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量01電池的正負(fù)極識(shí)別測量方形電池的正負(fù)極第二步：使用萬用表測量方形電池的正負(fù)極，萬用表調(diào)至電壓擋，將紅黑表筆接觸上表面凸起。測得電池電壓為正數(shù)，證明正極，負(fù)極判斷正確。若電壓顯示為負(fù)數(shù)，則恰好相反。并記錄電壓大小。電池的正負(fù)極識(shí)別與電壓的測量01電池電壓的測量確定正負(fù)極后，萬用表旋轉(zhuǎn)至電壓檔，紅色表筆接在電池的正極、黑色表筆接在電池的負(fù)極。讀取表上顯示屏的讀數(shù)即電池的電壓。中值電壓是指電池的SOC放電至50%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)。峰值電壓是指電池充電截止電壓。如：磷酸鐵鋰電池充電截止電壓3.65V、三元鋰電池充電截止電壓4.25V等。注意：不同的電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的電池峰值電壓會(huì)有偏差。終止電壓是指放電終止電壓。如：磷酸鐵鋰電池放電截止電壓2.50V、三元鋰鋰電池放電截止電壓2.75V等。實(shí)

訓(xùn)04（一）設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1單體電池1套2分容柜1臺(tái)3連接線束1套任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備1.穿戴絕緣鞋和安全帽。2.設(shè)置隔離欄隔離維修工位。3.在工位出口處設(shè)置高壓安全警示牌，提醒周邊人員工位正在進(jìn)行高壓電氣維修。4.記錄車輛銘牌信息。（三）安全防護(hù)準(zhǔn)備（二）場地設(shè)備準(zhǔn)備檢查實(shí)訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請匯報(bào)老師并進(jìn)行處理。（一）單體電池的分容

1.修復(fù)BV03-接前機(jī)艙保險(xiǎn)繼電器盒虛接故障，重新啟動(dòng)汽車，儀表顯示正常，汽車正常上電，低壓電池正常充電，故障排除。2.在三通道中使用連接線束連接需要被分容的單體電池。3.開機(jī)進(jìn)入桌面后，在客戶端軟件的文件目錄下，雙擊“ExtremeTest.exe”文件，將啟動(dòng)ExtremeTest。4.打開客戶端后，默認(rèn)顯示“測試”界面，顯示連接到本機(jī)中的采樣器。1.菜單欄：測試、校準(zhǔn)、分容配組、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)六個(gè)菜單，單擊菜單欄中各圖標(biāo)后將切換到對應(yīng)功能窗口。5.在菜單欄中點(diǎn)擊“分容配組”切換到分容配組界面，默認(rèn)顯示“分容”標(biāo)簽頁。實(shí)施步驟（一）單體電池的分容6.選擇分容設(shè)備：在設(shè)備列表中勾選采樣器號前的復(fù)選框，被選采樣器將參與此次分容操作7.設(shè)置分容條件：在“分容類型”下拉菜單中選擇分容參數(shù)類型，設(shè)置參數(shù)的最小值、最大值及等份數(shù)，點(diǎn)擊“確定”按鈕，將該分容條件添加到分容條件設(shè)置表中，允許同時(shí)設(shè)置多個(gè)分容參數(shù)作為分容條件，此時(shí)多個(gè)分容參數(shù)為邏輯“與”的關(guān)系；8.點(diǎn)擊“分容”按鈕，執(zhí)行分容操作，彈出分容結(jié)果界面，單體電池的容量也會(huì)存在顯示。9.數(shù)據(jù)管理：提供搜索歷史數(shù)據(jù)，查看歷史數(shù)據(jù)，以及打開本地?cái)?shù)據(jù)文件等操作。在菜單欄中點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)管理”圖標(biāo)，切換到數(shù)據(jù)管理窗口。再查找我們所需的數(shù)據(jù)-恒流充電容量和恒流和恒壓充電總?cè)萘俊Ｔ俑鶕?jù)數(shù)據(jù)算出恒流比：恒流充電容量/恒流和恒壓充電總?cè)萘俊?0.根據(jù)分容結(jié)果區(qū)分不同的單體電池。實(shí)施步驟（二）實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場整理維修結(jié)束后，收回高壓安全警示牌和隔離欄，進(jìn)行現(xiàn)場6S。實(shí)施步驟謝謝觀看新能源汽車動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)檢修任務(wù)二檢測動(dòng)力電池單體一致性能力模塊二

新能源汽車動(dòng)力電池單體檢修知識(shí)目標(biāo)1.了解電池不一致性的表現(xiàn)與成因。2.掌握動(dòng)力電池電池成組配對的方法。3.掌握鋰電池的放電制度。1.具備使用電池內(nèi)阻測試儀檢測單體電池的電壓和內(nèi)阻的能力。2.具備對動(dòng)力電池進(jìn)行成組配對的能力。1.了解多種對動(dòng)力電池進(jìn)行成組配對的方法，感受從多角度入手解決問題的思維方式，培養(yǎng)多元化思維的能力。技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入對于3家電池供應(yīng)商提供的電池樣品，主管要求你去分別甄別這3種電池樣品的一致性并對動(dòng)力電池進(jìn)行成組配對。目錄Contents電池的一致性01動(dòng)力電池的成組配對02實(shí)訓(xùn)04鋰電池的放電制度03電池的一致性01電池的一致性問題電池一致性01定義在組成動(dòng)力電池組時(shí)需要將多個(gè)單體電池進(jìn)行串聯(lián)或者并聯(lián)才能達(dá)到汽車實(shí)際性能需求，而動(dòng)力電池組中各個(gè)單體電池之間會(huì)存在一些差異。引起電池容量衰減過快、使用壽命縮短、電池組性能和安全性降低、車輛續(xù)航里程減少等一系列問題。影響電池的一致性問題制約了動(dòng)力電池的發(fā)展不一致性的定義電池一致性01鋰離子電池組的不一致性同一規(guī)格型號的單體電池組成電池組后，其電壓、容量、內(nèi)阻、壽命、溫度影響、自放電率等參數(shù)存在一定的差別。由于技術(shù)、材料等因素影響，電池的初始性能本身存在一定差異；各單體電池在電池組內(nèi)的使用環(huán)境不完全相同。影響因子鋰離子電池組不一致性的影響因素電池一致性01不一致性的表現(xiàn)不一致性的兩個(gè)方面不一致性的表現(xiàn)模組內(nèi)電池內(nèi)阻大的單體電壓相較內(nèi)阻小的單體電壓低，溫度相較于內(nèi)阻小的單體較高。電池組的SOC表征就是電池容量小的單體更容易到達(dá)放電截止或充電截止?fàn)顟B(tài)。電池單體性能參數(shù)(電池容量、內(nèi)阻和自放電率等)的差異；電池荷電狀態(tài)(SOC)的差異。電池分容的概念01不一致的成因在電池的使用過程中，電池的連接方式和結(jié)構(gòu)件、使用工況和環(huán)境都會(huì)給電池組一致性帶來影響。主要是在制造過程和使用過程中產(chǎn)生的。制造過程的每個(gè)環(huán)節(jié)例如配料時(shí)漿料的均勻度、涂布時(shí)面密度及表面張力的控制等都會(huì)造成單體電池性能的差異。動(dòng)力電池的成組配對02動(dòng)力電池的成組配對01概念成組配對的概念影響一致性的因素單體電池的電壓差異；單體電池的內(nèi)阻差異；放電倍率；溫度；電池放電深度；電池的過充電。對電池進(jìn)行分選，電池組采用統(tǒng)一規(guī)格、型號的電池，并且要對電池的電壓、容量、內(nèi)阻等進(jìn)行測定，保證初始的電池性能一致性。動(dòng)力電池的成組配對01靜態(tài)電壓配組法又叫做空載配組法，不帶負(fù)載，只考慮電池本身，測量被篩選單體電池在靜置15天后滿電荷狀態(tài)貯存的自放電率以及滿電荷狀態(tài)下不同貯存期內(nèi)電池的開路電壓。操作簡單，但不準(zhǔn)確。動(dòng)態(tài)電壓配組法考察帶負(fù)載時(shí)的電壓情況，但沒有考慮到負(fù)載變化等因素，因此也不準(zhǔn)確。動(dòng)態(tài)電壓配組法最簡單的配組方法電壓配組法靜態(tài)容量配組法動(dòng)力電池的成組配對01特征：簡便易行，但它只能反映電池在特定條件容量相同，不能說明電池的完整工作特性，有一定的局限性。定義：在設(shè)定的條件下對電池進(jìn)行充放電，由放電電流和放電時(shí)間來計(jì)算容量，按容量大小對電池進(jìn)行配組。定義和特征動(dòng)力電池的成組配對01多參數(shù)配組法多參數(shù)配置法的特征多參數(shù)配組法的定義可以分選出一致性較好的電池組；但這種方法的前提是單參數(shù)分選時(shí)要準(zhǔn)確；耗時(shí)過長?？紤]容量、內(nèi)阻、電壓、自放電率等多個(gè)外部條件對電池綜合評定。動(dòng)力電池的成組配對01動(dòng)態(tài)特性配組法動(dòng)態(tài)特性配組法的定義動(dòng)態(tài)特性配組法的特征數(shù)據(jù)多，通常采用計(jì)算機(jī)程序配合實(shí)現(xiàn)；導(dǎo)致電池的配組利用率降低，不利于電池組成本的降低。標(biāo)準(zhǔn)曲線或基準(zhǔn)曲線的確定是其實(shí)施過程中的難點(diǎn)。用電池的充放電特性曲線來分選電池進(jìn)行配組。充放電曲線能夠體現(xiàn)電池的大部分特性，利用動(dòng)態(tài)特性配組法能夠保證電池各種性能指標(biāo)的一致性。結(jié)論和注意動(dòng)力電池的成組配對01結(jié)論注意通過科學(xué)的成組配對方法提高電池的一致性；匹配有更多冗余設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)，延長電池的使用壽命；車企判斷電池的一致性好壞的方法是在電池的SOC為10%的時(shí)候進(jìn)行配組。單體電池成組配對時(shí)，單參數(shù)配組法由于考慮的因素太少，不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。多參數(shù)配組法和動(dòng)態(tài)特性配組法相對較全面。鋰電池的放電制度03鋰電池的放電制度01概念電池的放電制度定義：電動(dòng)汽車所規(guī)定的放電速度、放電溫度和電池放電終止電壓。放電速度：電動(dòng)汽車的電池的放電速度即電池的放電倍率，用C表示。是以放電時(shí)間的長短或放電電流大小來表示電池的放電速度。放電溫度：電池放電時(shí)所處的環(huán)境。在電池放電開始或充電開始時(shí)的溫度稱為初始溫度。一般情況車企都會(huì)在溫度為23±2℃環(huán)境下進(jìn)行電池充電或放電測試。終止電壓：電池達(dá)到放電截止條件時(shí)，終止給電池放電。放電終止電壓可以有效保護(hù)電動(dòng)汽車的使用壽命，防止電池過放電。實(shí)

訓(xùn)04（一）設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1單體電池1組2絕緣內(nèi)阻測試儀1臺(tái)3絕緣手套1副任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備1.穿戴絕緣鞋和安全帽。2.設(shè)置隔離欄隔離維修工位。3.在工位出口處設(shè)置高壓安全警示牌，提醒周邊人員工位正在進(jìn)行高壓電氣維修。4.記錄車輛銘牌信息。（三）安全防護(hù)準(zhǔn)備（二）場地設(shè)備準(zhǔn)備檢查實(shí)訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請匯報(bào)老師并進(jìn)行處理。（一）使用電池內(nèi)阻測試儀檢測單體電池的電壓和內(nèi)阻1.取出絕緣測試儀設(shè)備調(diào)整到便于觀察的位置（儀器手柄可以調(diào)節(jié)，雙手同時(shí)握住手柄兩側(cè)，向兩側(cè)輕拉，然后旋轉(zhuǎn)手柄。手柄可以調(diào)節(jié)到四個(gè)位置）。2.連接電源線和測試表筆（使用觸法式測量表筆）。3.按下左下角的電源開關(guān)等待開機(jī)并放置15min預(yù)熱。4.開機(jī)后按下【Meas】鍵，進(jìn)入【測量顯示】頁。（<測量顯示>頁面主要用來顯示測量結(jié)果和分選結(jié)果，該頁面上可以對6個(gè)常用功能進(jìn)行設(shè)置，它們包括：觸發(fā)--觸發(fā)方式；量程--測試量程；速度--測試速度；訊響--比較器報(bào)警訊響。）實(shí)施步驟（一）使用電池內(nèi)阻測試儀檢測單體電池的電壓和內(nèi)阻5. 根據(jù)我們需要將觸發(fā)方式調(diào)成內(nèi)部觸發(fā)（按【Meas】鍵進(jìn)入測量主頁面；使用光標(biāo)鍵選擇【觸發(fā)】字段；使用功能鍵選擇觸發(fā)方式，內(nèi)部觸發(fā)）。6.量程選擇為標(biāo)稱量程（按【Meas】鍵進(jìn)入測量頁面或按【Setup】鍵進(jìn)入設(shè)置頁面；使用光標(biāo)鍵選擇【量程】字段；使用功能鍵選擇標(biāo)稱量程）。7.標(biāo)稱值的輸入（進(jìn)入<設(shè)置>頁面使用光標(biāo)鍵選擇【電阻標(biāo)稱】或【電壓標(biāo)稱】字段；使用數(shù)字鍵輸入數(shù)據(jù)，單位使用功能鍵選擇。電阻標(biāo)稱值為1.2歐姆，電壓標(biāo)稱值為3.2V）。8.測試速度選擇快速（按【Meas】進(jìn)入測量頁面或按【Setup】進(jìn)入設(shè)置頁面；使用光標(biāo)鍵選擇【速度】字段；使用功能鍵選擇快速）。實(shí)施步驟（一）使用電池內(nèi)阻測試儀檢測單體電池的電壓和內(nèi)阻9.訊響設(shè)置為允許合格訊響和不合格訊響（訊響功能只有在比較器功能打開后才有效。設(shè)置訊響進(jìn)入<測量顯示>頁面使用光標(biāo)鍵選擇【訊響】字段；使用功能鍵選擇允許合格訊響和不合格訊響）。10.當(dāng)調(diào)式完成后需要短路校標(biāo)清零（按【Setup】鍵進(jìn)入設(shè)置頁面；短接測試筆；使用功能鍵選擇【短路清零】鍵按；【確定】后儀器開始清零；清零完成后返回到設(shè)置頁面）。11.返回測量顯示頁后使用表筆對應(yīng)的測單體電池正負(fù)兩極柱，此時(shí)測量顯示頁會(huì)顯示被測單體電池的電壓和內(nèi)阻。實(shí)施步驟（二）實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場整理維修結(jié)束后，收回高壓安全警示牌和隔離欄，進(jìn)行現(xiàn)場6S。實(shí)施步驟謝謝觀看新能源汽車動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)檢修能力模塊二新能源汽車動(dòng)力電池單體檢修任務(wù)三完成動(dòng)力電池充放電測試知識(shí)目標(biāo)1.了解動(dòng)力電池循環(huán)壽命測試的意義。2.掌握分析動(dòng)力電池充放電異常情況的方法。3.掌握動(dòng)力電池SOC和SOH的概念與測量方法。1.具備搭建電池放電電路，并按照技術(shù)參數(shù)要求對其進(jìn)行放電測試的能力。2.具備搭建電池充電電路，并按照技術(shù)參數(shù)要求對其進(jìn)行充電測試的能力。1.了解吉利的企業(yè)文化，感受創(chuàng)新精神的重要性。技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)導(dǎo)入你測試完3家供應(yīng)商提供的單體樣品，要求3家供應(yīng)商提供成組后的PACK進(jìn)行充放電測試，主管要求你做好3家供應(yīng)商提供的動(dòng)力電池的測試報(bào)告。目錄Contents動(dòng)力電池老化的定義01鋰離子電池的組成02循環(huán)壽命測試04影響電池循環(huán)壽命的因素03目錄Contents電池的串、并聯(lián)的作用05兩種電池模組成組方案的優(yōu)缺點(diǎn)06動(dòng)力電池的SOC與SOH08動(dòng)力電池充放電異常情況分析07實(shí)訓(xùn)09動(dòng)力電池老化的定義01電池老化指的是電池裝配注液完成后第一次充電化成后的放置，分為常溫老化和高溫老化兩種，用途是使電池初次充電后形成的SEI膜的性質(zhì)和組成能夠穩(wěn)定。常溫老化的溫度為25℃，高溫老化的溫度各廠不同，有的廠用38℃，也有用45℃的。老化的時(shí)間在48-72小時(shí)之間。定義老化的目的有兩個(gè)，一是讓電池內(nèi)的電解液充分的浸潤，二是讓正負(fù)極活物質(zhì)中的某些活躍成分通過一定的反應(yīng)失活，使得電池整體性能表現(xiàn)更為穩(wěn)定。動(dòng)力電池老化的定義01鋰離子電池的組成02鋰離子電池的組成02鋰離子電池的組成電池包的組成

常用的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）等材料；鋰離子電池是以鋰離子嵌入化合物為正極材料的電池的總稱。負(fù)極材料主要有碳材料，還有在研發(fā)的錫基、硅基合金類等材料。鋰離子電池的組成02鋰離子電池的組成鋰離子單體電池組成結(jié)構(gòu)以圓柱形鋰離子電池為例，單體電池組成結(jié)構(gòu)如右圖所示。鋰離子單體電池結(jié)構(gòu)基本相同，主要由正極、負(fù)極、隔離膜、電解液和殼體等組成。影響電池循環(huán)壽命的因素03影響電池循環(huán)壽命的因素03電解質(zhì)的影響金屬鋰的沉積正極材料的分解外部使用因素其他因素電池循壞壽命的影響因素循環(huán)壽命測試04循環(huán)壽命測試04循環(huán)壽命測試國標(biāo)規(guī)定鋰離子電池的循環(huán)壽命測試條件及要求（以三元鋰電池為例）電池在23±2℃的環(huán)境溫度下，用1C的充電倍率，以恒流恒壓的充電制度充電150分鐘，再以1C的恒流的放電制度放電至2.75V截止為一個(gè)循環(huán)。當(dāng)有一次放電時(shí)間小于36分鐘時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束。電池的循環(huán)次數(shù)必須大于300次。此標(biāo)準(zhǔn)是針對電池深充深放方式進(jìn)行的，按照此模式電池循環(huán)300次后，電池的容量保證有60%。循環(huán)壽命測試04循環(huán)壽命測試IEC規(guī)定鋰電池標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命測試（以三元鋰電池為例）電池以0.2C的放電倍率放電至3.0V，1C的充電倍率恒流恒壓充電至4.2V截止電流為20mA后擱置1小時(shí)，電池再以0.2C的放電倍率放電至3.0V（1個(gè)循環(huán)），反復(fù)測試500個(gè)循環(huán)后電池的容量保持在60%以上。電池的串、并聯(lián)的作用05電池的串、并聯(lián)的作用電池的串、并聯(lián)的作用051.滿足新能源汽車對高功率、大容量的需求；2.將電池串聯(lián)，增加電池組的電壓；3.將電池并聯(lián)，增加電池組的容量。兩種電池模組成組方案的優(yōu)缺點(diǎn)06兩種電池模組成組方案的優(yōu)缺點(diǎn)06成組方案可靠性安全性電芯管理成本過流能力先串后并低電弧高高先并后串高熱失控風(fēng)險(xiǎn)低低兩種電池模組成組方案的優(yōu)缺點(diǎn)兩種成組方案的優(yōu)劣勢對比動(dòng)力電池充放電異常情況分析07動(dòng)力電池充放電異常動(dòng)力電池充放電異常情況分析07電池組電壓故障電池組絕緣異常電池組溫度故障電池組SOC異常動(dòng)力電池充放電異常情況電池組電壓異常檢查與處理方法動(dòng)力電池充放電異常情況分析07電池組溫度異常檢查與處理方法動(dòng)力電池充放電異常情況分析07電池組SOC異常檢查與處理方法動(dòng)力電池充放電異常情況分析07電池組SOC異常檢查與處理方法動(dòng)力電池充放電異常情況分析07動(dòng)力電池的SOC與SOH08動(dòng)力電池的SOC與SOH的概念動(dòng)力電池的SOC與SOH08荷電狀態(tài)SOC1.荷電狀態(tài)：電池剩余的電量對于電池全部電量的比例，范圍0～100%。2.電池組的SOC不能直接用儀器測量出來，只能通過電池端電壓、充放電電流及電池內(nèi)阻等參數(shù)來估算其大小。動(dòng)力電池的SOC與SOH的概念動(dòng)力電池的SOC與SOH08健康狀態(tài)SOH1.健康狀態(tài)：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。2.電池組的SOH是電池使用一段時(shí)間后性能參數(shù)與標(biāo)稱參數(shù)的比值，新出廠電池為100%，完全報(bào)廢為0%。動(dòng)力電池SOC與SOH檢測使用設(shè)備動(dòng)力電池的SOC與SOH08檢測使用設(shè)備負(fù)載儀電池分容柜動(dòng)力電池包充放電控制盒萬用表動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08放電實(shí)驗(yàn)法的原理是以恒定的電流使電池處于不間斷的放電狀態(tài)，當(dāng)放電到達(dá)截止電壓時(shí)對所放電量進(jìn)行計(jì)算。1.放電實(shí)驗(yàn)法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08

2.安時(shí)計(jì)量法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH082.安時(shí)計(jì)量法安時(shí)積分法常規(guī)估算模型動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08開路電壓法的原理是電池長時(shí)間充分靜置后的各項(xiàng)參數(shù)相對穩(wěn)定，此時(shí)的開路電壓與電池荷電狀態(tài)間的函數(shù)關(guān)系也是相對比較穩(wěn)定的。3.開路電壓法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08OCV-SOC曲線3.開路電壓法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08線性模糊算法的原理是基于SOC變化量、電流、電壓和上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)SOC值，建立的線性方程：

4.線性模型法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08內(nèi)阻測量法的原理是用不同頻率的交流電激勵(lì)電池，測量電池內(nèi)部交流電阻，并通過建立的計(jì)算模型得到SOC估計(jì)值。該方法測量得到的電池荷電狀態(tài)反映了電池在某特定恒流放電條件下的SOC值。5.內(nèi)阻法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08電池內(nèi)阻測試儀5.內(nèi)阻法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08基本原理是將噪聲與信號的狀態(tài)空間模型作為算法模型，在測量時(shí)，應(yīng)用當(dāng)前時(shí)刻的觀測值與上一時(shí)刻的估計(jì)值，對狀態(tài)變量的估算進(jìn)行更新。6.卡爾曼濾波法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08將大量相對應(yīng)的電壓、電流等外部數(shù)據(jù)以及電池的荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身學(xué)習(xí)過程中輸入信息的正向傳播和誤差傳遞的反向傳播反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練和修改，在預(yù)測的荷電狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的誤差范圍內(nèi)時(shí)，通過輸入新的數(shù)據(jù)來得到電池的荷電狀態(tài)預(yù)測值7.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法動(dòng)力電池SOC的檢測方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型7.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法動(dòng)力電池的SOC與SOH08估算方法優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)放電測試法簡單、準(zhǔn)確離線情況下適用，會(huì)改變電池狀態(tài)，損失電池能量。安時(shí)計(jì)量法簡單、準(zhǔn)確、在線測量需要準(zhǔn)確的測量電流，無法計(jì)算初始電量值，對副反應(yīng)較敏感，開環(huán)方法有累計(jì)誤差。開路電壓法簡單、準(zhǔn)確、在線測量只適用于靜態(tài)條件下，電池需要長時(shí)間靜置才能得到準(zhǔn)確值。線性模型法在線測量只適用于靜態(tài)條件下，電池需要長時(shí)間靜置才能得到準(zhǔn)確值。內(nèi)阻法準(zhǔn)確對溫度較敏感，計(jì)算量大卡爾曼濾波法準(zhǔn)確、在線測量需要一個(gè)合適的電路模型，計(jì)算量大，需要大存儲(chǔ)空間，耗時(shí)較多。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法準(zhǔn)確、在線測量計(jì)算量大，耗時(shí)，需要大存儲(chǔ)空間，需要訓(xùn)練樣本。主要SOC檢測方法比較動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH081.直接放電法3.內(nèi)阻法2.電壓法4.電化學(xué)阻抗分析法6.電壓曲線模型法六種測量方法5.模型法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08直接放電法是讓單體電池進(jìn)行一個(gè)完全的放電循環(huán)，測試放出的電量，與新電池的標(biāo)稱容量進(jìn)行比較。實(shí)例：用0.1C倍率放電，直至達(dá)到截止電壓。放電過程大概需要10h。1.直接放電法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08電壓法是將2.5V的單體電池充電至充電截止電壓，根據(jù)電壓乘以容量得到充電的電量，即可算出電池的容量，對比電池的額定容量，可以估算出電池的SOH。2.電壓法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08內(nèi)阻法是通過建立內(nèi)阻與SOH之間的關(guān)系來估算SOH，電池內(nèi)阻和SOH之間存在確定的對應(yīng)關(guān)系，可以簡單的描述為：隨電池使用時(shí)間的增長，電池內(nèi)阻在增加，將影響電池容量，從而可以估算SOH。3.內(nèi)阻法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08內(nèi)阻法是通過建立內(nèi)阻與SOH之間的關(guān)系來估算SOH，電池內(nèi)阻和SOH之間存在確定的對應(yīng)關(guān)系，可以簡單的描述為：隨電池使用時(shí)間的增長，電池內(nèi)阻在增加，將影響電池容量，從而可以估算SOH。3.內(nèi)阻法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08

3.內(nèi)阻法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08主要原理是向電池施加多個(gè)不同頻率的正弦信號，然后運(yùn)用模糊理論對己采集到的數(shù)據(jù)信息分析，預(yù)測電池的當(dāng)前性能，以獲取此款電池的特性。使用電化學(xué)阻抗分析法前，需要做大量的數(shù)據(jù)采集與分析，而且還需要關(guān)于阻抗及阻抗譜的理論知識(shí)，除此之外，器材造價(jià)也較為昂貴，故實(shí)際運(yùn)用很少。4.電化學(xué)阻抗分析法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH08模型法的主要原理是分析電池內(nèi)部所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，以此為基礎(chǔ)建立電池的模型，并用此模型來計(jì)算電池容量的衰減，來得出電池的SOH。需要認(rèn)真分析電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)，并知道電池相關(guān)的固有參數(shù)，如活化焓、活化熵等，而且運(yùn)用之前也需要做大量關(guān)于電池壽命的試驗(yàn)，試驗(yàn)量大，故實(shí)際運(yùn)用很少。5.模型法動(dòng)力電池SOH的測量方法動(dòng)力電池的SOC與SOH086.電壓曲線模型法動(dòng)力電池的SOC與SOH08估算方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)直接放電法簡單、準(zhǔn)確離線情況下適用，耗時(shí)長。內(nèi)阻法簡單、在線測量準(zhǔn)確測量電池內(nèi)阻也比較困難，估算結(jié)果不準(zhǔn)確。電壓法簡單、準(zhǔn)確、離線情況下適用，耗時(shí)長。電化學(xué)阻抗分析法簡單、準(zhǔn)確、在線測量數(shù)據(jù)采集與分析復(fù)雜，成本高。模型法在線測量難度較大，耗時(shí)較長，試驗(yàn)量大。電壓曲線模型法準(zhǔn)確、成本低算量大，耗時(shí)，需要大存儲(chǔ)空間。主要SOH檢測方法比較實(shí)

訓(xùn)09（一）設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1動(dòng)力電池單體1套2分容柜1套3連接線束1套任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)準(zhǔn)備1.穿戴絕緣鞋和安全帽。2.設(shè)置隔離欄隔離維修工位。3.在工位出口處設(shè)置高壓安全警示牌，提醒周邊人員工位正在進(jìn)行高壓電氣維修。4.記錄車輛銘牌信息。（三）安全防護(hù)準(zhǔn)備（二）場地設(shè)備準(zhǔn)備檢查實(shí)訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請匯報(bào)老師并進(jìn)行處理。實(shí)施步驟（一）動(dòng)力電池SOC與SOH的測量1.倉位3開關(guān)適用于線夾式的鋰電池充放電性能檢測。測試前先按下倉位3開關(guān)，如開關(guān)燈亮起，即準(zhǔn)備就緒。然后連接好被測試動(dòng)力電池再打開上位機(jī)軟件開始檢測。2.連接好分容柜的220V設(shè)備電壓。3.打開通斷開關(guān)。（從下往上推）4.開機(jī)成功后在桌面雙擊所需要的程序文件。（ExtremeTest.exe）5.打開客戶