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鋰離子動力電池運用與維護保養(yǎng)手冊

一電動汽車用鋰離子電池

編制審核批準生效日期

華晨鑫源重慶汽車有限公司新能源事業(yè)部

書目

1.

1、重要平安說明

1.保證電池或電池組遠離危急物品或危急材料，如具有腐蝕性的化學(xué)品、危急的機械設(shè)

備、高溫環(huán)境等；

2.不合理的運用該系列產(chǎn)品可能導(dǎo)致冒煙，如外部短路、過充電、過高的環(huán)境溫度等。

若發(fā)生冒煙的狀況，請剛好切斷電源，運用二氧化碳或干粉滅火器進行處理，并用沙

土或泥土掩埋。整個過程中必需剛好疏散人群并剛好報警（若必要時）；

3.不合理的運用該系列產(chǎn)品可能導(dǎo)致單體電池鼓脹，嚴峻時可能導(dǎo)致塑料外殼裂開或產(chǎn)

生裂紋，此時應(yīng)馬上停止運用該電池，請剛好聯(lián)系我公司相關(guān)技術(shù)部門或售后服務(wù)部

門以獲得處理方法；

4.禁止拆卸、擠壓、穿刺、高溫擱置或烘烤電池，避開電池受到過高幅度的振動、外力

沖擊、高處跌落等，此操作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失；

5.禁止干脆把電池的正負極短路，避開有電池極柱壓緊螺栓和導(dǎo)電帶之外的任何金屬或

其他導(dǎo)電物體接觸電池的正極和負極，此操作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失；

6.禁止將電池暴露或長期擱置在60℃以上的環(huán)境中，禁止試圖加熱或?qū)㈦姵赝度牖鹬校?/p>

此操作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失；

7.禁止在沒有安裝合理的充電愛護裝置（鋰離子電池愛護線路板、電池管理系統(tǒng)等）或

運用非環(huán)宇認可的充電設(shè)備（充電器、直流電源等）的狀況下對電池進行充電，此操

作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失；

8.禁止將電池浸入到水或其他導(dǎo)電的液體中，此操作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失；

9.禁止兒童和其他缺乏鋰離子電池平安運用學(xué)問的人運用本系列產(chǎn)品，此操作可能導(dǎo)致

人身損害或財產(chǎn)損失；

10.禁止將本系列產(chǎn)品與其他型號或類型的電池進行串聯(lián)或并聯(lián)運用，此操作可能導(dǎo)致人

身損害或財產(chǎn)損失：禁I卜將含有鋰離子電池愛護線路板或電池管理系統(tǒng)的整套電源系

統(tǒng)再進行串聯(lián)或并聯(lián)操作，此操作可能導(dǎo)致人身損害或財產(chǎn)損失,若有須要請聯(lián)系本公

司相關(guān)技術(shù)部門以獲得正確的技術(shù)支持。

2、相關(guān)介紹

2.1術(shù)語和定義

1.標稱電壓

用來表示電池電壓的一個適當?shù)慕茢?shù)值；

2.額定容量

在規(guī)定的條件下，電池處于完全充電態(tài)所能供應(yīng)的由制造商標明的容量值；

3.實際容量

在規(guī)定的條件下，充溢電的單體電池以規(guī)定的電流放電時實際放出的容量；

4.過放電

電池電壓低于放電截止電壓時的狀態(tài)通?？梢暈殡姵剡M入過放電狀態(tài)；

5.最高充電電壓

由制造商舉薦的在充電過程中不應(yīng)超過的充電電壓；

6.過充電

電池電壓高于最高充電電壓時的狀態(tài)通常可視為電池進入過充電狀態(tài)；

7.過電流

電池的工作、充電電流高于制作商允許的最大工作、充電電流的狀態(tài)通常可視為電池

進入過電流狀態(tài)；

8.能量型蓄電池

以高能量密度為特點，主要用于高能量輸出的蓄電池，俗稱容量型電池；

9.功率型蓄電池

以高功率密度為特點，主要用于瞬間高功率輸出、輸入的蓄電池，俗稱倍率型電池；

10.常溫荷電保持與容量復(fù)原實力

蓄電池在25℃±5℃下貯存28天后以1.OC進行放電，放電容量與額定容量之比稱為常

溫荷電保持實力；

然后在25c±5℃下以L0C充電，再放電到終止電壓，其放電容量與額定容量之比稱

為容量復(fù)原實力；

11.充電終止電流

在指定的恒壓充電時，蓄電池終止充電的電流；

12.荷電狀態(tài)

蓄電池內(nèi)存儲的電量，一般以百分比顯示，例如30%即表示蓄電池目前存儲了標稱容

量值30%的電量，是的縮寫，電池（組）荷電狀態(tài)；

13.爆炸

蓄電池外殼裂開，內(nèi)部有固體物質(zhì)從蓄電池內(nèi)沖出，并發(fā)出聲音；

14.起火

蓄電池殼體內(nèi)冒出明火；

15.泄漏

蓄電池的內(nèi)部成分（電解液、氣體或其他物質(zhì)）從電池中漏出，泄漏部分的總重量超

過電池初始重量的戰(zhàn)時，即泄漏

16.電池管理系統(tǒng)（）

一種能夠監(jiān)控蓄電池電壓、電流、溫度，并能與充電器、負載、熱管理系統(tǒng)等其他系

統(tǒng)進行通訊，通過一系列的限制動作以使得蓄電池能達到最優(yōu)運用性能的電子電器系

統(tǒng)，是的縮寫；

17通訊：，限制器局域網(wǎng)；

18，放電深度；

19.充電模式：模式是恒流充電模式，模式是恒壓充電模式，

2.2鋰離子電池工作原理

1、聚合物鋰離子電池工作原理圖：

梏

O

鋰離子?,電解液為6,

外殼采納鋁，過有機電解液遷

移到層狀負極表向后嵌入到石墨材料晶格中，同時剩余電子從外電路到達負極。放電則相

反，鋰離子從石墨晶格中脫出回到正極氧化物晶格中。在正常充放電狀況下，鋰離子在層

狀結(jié)構(gòu)的石墨和氧化物間的嵌入和脫山一般只引起層間距的改變，而不會引起晶體結(jié)構(gòu)的

破壞，伴隨充放電進行，正負極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生改變，因此從充放電反應(yīng)的可

逆性來講，鋰離子電池是一種志向的可逆電池。鋰離子進入電極過程叫嵌入，從電極中出

來的過程叫脫出，在充放電時鋰離子在電池正負極中來回的嵌入一脫出，正像搖椅子一樣

在正負極中搖來搖去，因此有人將鋰離子電池形象的稱為“搖椅電池”。

2、聚合物鋰高子電池電化學(xué)反應(yīng)機理

電極反應(yīng)方程式：

正極反應(yīng)：212++

負極反應(yīng)：C++=

電池總反應(yīng)：2+C已+

2.3鋰離子電池為什么須要愛護電路

1、全部的電池在充電或放電（即電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換）過程中，對接受或釋放電荷

的實力是有肯定限度的，電池本身并不能主動阻擋電荷流進或流出。全部種類的電池都會

有這樣的問題，不單是鋰電池，只不過是人們在設(shè)計各種電池，實行的方式不同。在充電

過程中，電池接受電荷使自身產(chǎn)生化學(xué)能，當自身內(nèi)部的化學(xué)能量全部轉(zhuǎn)完畢后，假如外

部電能還源源不斷地輸進來，這就須要電池將過剩的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰酷尫懦鰜砘蚯袛?/p>

外部能量的接著輸入。

各種類型電池的不同處理處理方式：

A.鉛酸電池

產(chǎn)品設(shè)計中有泄氣閥裝置，當過充電時，多余的能量可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，由水蒸氣通過

泄氣閥釋放，這樣，肯定程度上的電池過充失衡的問題就在電池的內(nèi)部解決了。

B.鍥基電池

產(chǎn)品設(shè)計中引入：A.負極過量以產(chǎn)生鎘氧循環(huán)效應(yīng).半密封泄氣裝置，使電池即能密封

運用.又能達到達到過充釋放氣體的功能，肯定程度上的電池過充失衡的問題也能在電池

的內(nèi)部解決了。

C.鋰離子電池

產(chǎn)品的全密封結(jié)構(gòu)確定了解決預(yù)防過充的功能只能設(shè)在外部電池中.假如過度充電將

把太多的鋰離子硬塞進負極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來，這也

是鋰離子電池為什么通常配有充放電的限制愛護電路。同樣，在放電過程中，電池通過釋放

化學(xué)能產(chǎn)生電能，當自身內(nèi)部的化學(xué)能量全部轉(zhuǎn)完畢后，假如電池接著被過度放電，負極

片的銅箔在電壓的驅(qū)使下會以離子的形式附著到正極片上，正極片表面將會出現(xiàn)微紅色的

紫銅，將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度

放電將導(dǎo)致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，造成電池失效。

2、單體鋰電池的愛護方案

依據(jù)鋰離子電池的化學(xué)特性，在正常運用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化

的化學(xué)正常反應(yīng)，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)

生非正?；瘜W(xué)反應(yīng)，會嚴峻影響電池的性能與運用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部

R力快速增大后而導(dǎo)致電池鼓脹而失效，因此全部的鋰離子電池都須要一個愛護電路，用

于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對電池

損壞。

因此愛護電路一般包括過充愛護、過放愛護、過電流愛護、溫度愛護、短路愛護、絕

緣愛護等，來有效的愛護電池止常的運用。

3、充電

1.預(yù)充電階段：運用充電設(shè)備對電池或電池組進行充電時，充電器以0.02C的電流值啟

動充電，當檢測到全部電池電壓均在2000以上時即可轉(zhuǎn)到恒流充電模式；

2.恒流充電階段：恒流充電起先，充電器以規(guī)定的最大電流進行恒定電流值輸出；

3.恒壓充電階段：恒流充電末期，電池組中隨意單體電池電壓值達到單體電池電壓上限

報警值，充電器依據(jù)發(fā)出的指令轉(zhuǎn)到恒壓輸出，電流值依據(jù)的指令進行調(diào)整，直至隨

意單體電池電壓值達到單體電池電壓上限切斷值；

4.充電結(jié)束：隨意單體電池電壓值達到單體電池電壓上限切斷值，充電器依據(jù)的指令停

止充電。

5.充電操作時要有專業(yè)人員進行看護，確保充電插頭插座正常工作無發(fā)熱現(xiàn)象，確保充

電設(shè)備工作正常，確保電池組及其愛護線路工作正常，整個電源系統(tǒng)無短路、過流、

過溫度、過充電現(xiàn)象。

4、放電

1.放電起先：開啟負載，電池組起先放電，負載的限制器保證電池組的最大持續(xù)電流值

和峰值電流值符合技術(shù)協(xié)議或規(guī)格書中的規(guī)定值；

2.放電結(jié)束：隨意單體電池電壓值達到單體電池電壓下限切斷值，負載的限制器依據(jù)的

指令停止對電池的放電，保證電池不會被過度放電；

5、存儲

1.長期存儲前盡量保證電池或電池組的260%,每間隔3個月對電池進行一次充電，保證

>60%；

2.存儲在-20℃?45℃的環(huán)境溫度中；

3.存儲在干燥、通風、陰涼的環(huán)境中，避開陽光直射、高溫、高濕、腐蝕性氣體、猛烈

振動等狀況；

4.禁止堆垛，本系列產(chǎn)品不允許堆垛；

5.禁止在連接著負載或隱性負載的狀態(tài)下存儲，即禁止在存儲的時候有任何形式的放電

行為；

6.長期存儲后若發(fā)覺電池出現(xiàn)鼓脹、裂紋、電壓值低于2000等異樣狀況，假如出現(xiàn)該狀

況，電池有可能已經(jīng)損壞，請馬上聯(lián)系本公司相關(guān)技術(shù)部門以獲得技術(shù)支持。

6、運輸

1.裝卸和運輸過程中應(yīng)避開猛烈振動、較大的外力沖擊，禁止拋擲、翻滾、倒置、擠壓

以及過高的堆垛；

2.運輸過程中要防止雨淋；

3.運輸前保證電池或電池組已經(jīng)與負載或充電設(shè)備斷開連接，無任何形式的充放電行為。

7、常見問題及處理方法

在鋰離子動力電池的運用與維護保養(yǎng)過程中，電池或電池系統(tǒng)有可能出現(xiàn)以下一種或

者多種的異樣狀態(tài)，請依據(jù)本手冊的提示組織專'也的工程技術(shù)人員進行必要的處理，若對

異樣狀態(tài)的認知或處理方法有任何疑問，請剛好聯(lián)系本公司的相關(guān)技術(shù)部門或售后服務(wù)部

門以獲得專業(yè)的技術(shù)支持。

1.若在安裝前和運用過程中發(fā)覺電池出現(xiàn)鼓脹、外殼裂開、、外殼溶化變形、外殼扭曲

變形等異樣機械特征，馬上停止運用該電池，并單獨存儲；

2.若在安裝前和運用過程中發(fā)覺電池的極柱壓緊螺栓、導(dǎo)電帶、主回路導(dǎo)線及接插件出

現(xiàn)松動、裂紋、絕緣層裂開、燒痕等異樣現(xiàn)象，應(yīng)馬上停止運用、查找分析緣由并賜

予修復(fù)；

3.若在安裝前發(fā)覺電池的正負極的極性與極性標識不相符，請馬上停止運用該電池并聯(lián)

系售后服務(wù)部門更換該電池或獲得其他處理方法；

4.若在安裝前和運用過程中發(fā)覺電池的溫度超過85℃,應(yīng)馬上停止運用該電池，將電

池單獨擱置，若溫度接著上升則須要采納沙土掩埋；

5.若在安裝前和運用過程中發(fā)覺電池出現(xiàn)冒煙的狀況，應(yīng)馬上停止運用該電池并用沙土

掩埋，同時剛好通知本公司的售后服務(wù)部門作為備案與獲得技術(shù)支持：

8、維護

8.1日常維護

1.充電操作時要有專業(yè)人員進行看護，充電過程中確保插頭與插座接觸良好，確保充電

設(shè)備工作正常，確保電池組各連接點接觸良好。假如出現(xiàn)異樣，須要修復(fù)后才能充電；

2.充電和放電前檢查的顯示器上顯示的電池電壓、溫度、壓差等狀態(tài)，確保全部值都處

于正常范圍內(nèi)；

3.若電池組上蓋與極柱上存在大量灰塵、金屬屑或其他雜物，剛好運用壓縮空氣進行清

理，避開運用水或水浸濕的物體進行清潔；

4.充電和放電時盡量避開有水或其他導(dǎo)電物體濺到電池上蓋與極柱處，例如暴露在大雨

中運用；

5.依據(jù)電池或電池組實際運用狀態(tài)估計電池的充電時間和放電時間，在充電末期和放電

末期留意視察電池或電池組是否存在異樣，如電池的電壓差問題。

8.2定期保養(yǎng)

1.檢查顯示器上的電壓數(shù)據(jù)與實際電池電壓值，以確保的電壓采集的精確性，若不一樣

則要進行校對，采集的電壓與實際電池電壓誤差不超過5（1次/月）；

2.檢查的溫度采集數(shù)據(jù)與實際溫度值，采集數(shù)據(jù)與實際溫度值的數(shù)據(jù)誤差不允許超過3℃,

確保電池不會在溫度過高或溫度過低的時候被充電或者放電，（1次/月）；

3.檢查的電流采集數(shù)據(jù)與實際電流值，誤差不允許超過現(xiàn)，確保電池不會被過電流充電

或者過電流放電（1次/月）；

4.檢查導(dǎo)電帶、電壓采集端子等節(jié)點是否存在松動、脫落、生銹或者變形等狀況，確保

電池組運用的串并聯(lián)線束堅固牢靠（1次/月）：

5.檢查電池外殼是否存在裂縫、變形、極柱松動、鼓脹等異樣狀況（1次/月）；

6.檢查充電設(shè)備的牢靠性，確保充電設(shè)備完全依據(jù)發(fā)出的調(diào)壓調(diào)流信號執(zhí)行充電動作，

確保電池不會被過充電11次/月）;

7.檢查放電愛護設(shè)備，例如快速熔斷器、直流接觸器、繼電器、空氣開關(guān)等，確保若出

現(xiàn)短路、過流等危急狀況時電池組能被快速切斷主回路（1次/月）；

8.測試電機限制器、車載空調(diào)限制器等高壓用電設(shè)備的通訊及執(zhí)行功能，確保當發(fā)出切

斷信號時，全部高壓用電設(shè)備能剛好停止用電，確保電池不被過放電（1次/月）；

9.檢查電池組與車體的絕緣電阻狀態(tài)，確保阻值符合中國國家標準（2500。），以保證電

池不存在漏電現(xiàn)象（1次/月）；

10.若出現(xiàn)電池組帶電量不一樣的狀況時，解決的方法如下：

A、運用帶有均衡功能且均衡功能效果特別好的管理系統(tǒng)，最好是具有均衡充電功能的管理

系統(tǒng)。

B、將全部單體電池用小于0.3C的充電電流將單體電池的電壓充到3.65Vo

方法一：首先運用串聯(lián)充電器將整組電池充電，直到出現(xiàn)單體電池上限電壓愛護，

再運用限定電壓為3.65V的恒流充電器（均衡充電設(shè)備）對全部單體電池進行充電，

直到全部單體電池電壓都達到3.65V。該均衡充電設(shè)備的性能指標為輸入電壓可根

據(jù)當?shù)剡\用溝通電壓定，如220V,輸出電壓為3.65V,輸出電流為0.01C,如

10A或20A等，該設(shè)備由整車廠家從充電器廠家干脆購買。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電

量不一樣時〉

方法二：把電池組中的全部電池拆下，用充放電測試柜把全部電池都充溢，讓其帶

電量一樣。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一樣時）

C、將全部單體電池用小于0.3C的放電電流將單體電池的電壓放到2.3V,o

方法一、把電池組中的全部電池拆下，用充放電測試柜把全部電池都放到2.3V,讓

其帶電量一樣。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一樣時）

方法二：首先將整組電池放電（可以采納跑車的方法），直到出現(xiàn)單體電池欠壓保

護。再采納限定電壓2.8V的放電設(shè)備對單體電池進行放電，直到全部單體電池電

區(qū)都等于2.8V0限定電壓2.8V的放電設(shè)備可以采納電壓比較器加放電繼電器限制

放電電阻放電的方法。放電的功率器件為直徑為5長度70的電阻絲，電流約

20安培（適用于電池組可以便利拆卸的）?；蛘卟杉{1歐姆15W'的電阻，放電電流

約3安培左右適用于電池組不便利拆卸的，可以通過管理系統(tǒng)電壓采集線進行小電

流長時間放電）。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一樣