主講人：時(shí)間：新能源汽車動(dòng)力電池認(rèn)知與更換2025.9目錄CONTENTS一、課程概述二、動(dòng)力電池認(rèn)知基礎(chǔ)三、主流動(dòng)力電池深度解析四、動(dòng)力電池技術(shù)參數(shù)與選型五、動(dòng)力電池更換安全操作規(guī)范六、動(dòng)力電池回收與環(huán)保七、實(shí)訓(xùn)任務(wù)與考核01020304050607一、課程概述Part.01掌握新能源汽車常見動(dòng)力電池的類型及優(yōu)缺點(diǎn)。掌握新能源汽車動(dòng)力電池的技術(shù)參數(shù)及其含義。掌握新能源汽車常見動(dòng)力電池的工作原理與特性。知識(shí)目標(biāo)能正確說出常見的不同類型的動(dòng)力電池的優(yōu)缺點(diǎn)。能正確說出常見動(dòng)力電池的工作原理與特性。能正確規(guī)范地進(jìn)行電動(dòng)汽車的高壓下電操作。能正確使用防護(hù)工具套裝進(jìn)行動(dòng)力電池包的拆裝。能夠進(jìn)行動(dòng)力電池包的外觀檢查。技能目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生具備知識(shí)遷移能力。培養(yǎng)學(xué)生具備高壓安全操作能力和職業(yè)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生小組合作、合理分工，共同協(xié)作完成工作任務(wù)的能力。培養(yǎng)7S、安全、環(huán)保等職業(yè)素養(yǎng)。素質(zhì)目標(biāo)課程目標(biāo)主要教材王玉彪，石功名.新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)及充電系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2023年.課程資源比亞迪秦EV純電動(dòng)汽車實(shí)車動(dòng)力電池相關(guān)教學(xué)掛圖、視頻、動(dòng)畫參考資料二、動(dòng)力電池認(rèn)知基礎(chǔ)Part.02近代電池發(fā)展早期電池發(fā)展現(xiàn)代電池發(fā)展0102031990年前后：發(fā)明了鋰離子電池。1991年：鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商品化。1995年：發(fā)明了聚合物鋰離子電池（采用凝膠聚合物電解質(zhì)為隔膜和電解質(zhì)）。1999年：聚合物鋰離子電池開始商品化。1836年：丹尼爾電池誕生。1859年：鉛酸電池發(fā)明。1883年：氧化銀電池發(fā)明。1888年：電池實(shí)現(xiàn)商品化。1899年：鎳-鎘電池發(fā)明。1901年：鎳-鐵電池發(fā)明。第二次世界大戰(zhàn)后：電池技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，發(fā)展了堿性鋅錳電池。1951年：實(shí)現(xiàn)了鎳-鎘電池的密封化。1958年：Harris提出采用有機(jī)電解液作為鋰一次電池的電解質(zhì)。20世紀(jì)70年代初期：鋰一次電池實(shí)現(xiàn)軍用和民用。20世紀(jì)80年代：鎳-鎘電池得到迅速發(fā)展。電池的發(fā)展史接收和儲(chǔ)存電能：接收由車載充電機(jī)、發(fā)電機(jī)、制動(dòng)能量回收裝置或外置充電裝置提供的電能。提供電能：為驅(qū)動(dòng)電機(jī)和其他高壓用電設(shè)備提供電能，類似于燃油車的油箱。動(dòng)力電池的作用安裝環(huán)境要求：盡可能放在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方并避免受到陽(yáng)光直射，遠(yuǎn)離熱源；應(yīng)當(dāng)水平安裝放置，不可傾斜；電池組間應(yīng)有冷卻裝置。常見安裝位置：車輛底盤下面（純電動(dòng)車底盤緊湊，電池較大，基本在此位置）；后座后面或后備箱、后排座椅下面（混合動(dòng)力電池較小，一般在此位置）。不同類型的電動(dòng)汽車略有不同。動(dòng)力電池安裝位置及要求動(dòng)力電池的作用與安裝位置鉛酸電池結(jié)構(gòu)與原理：極板是用鉛合金制成的格柵，電解液為稀硫酸，兩極板均覆蓋有硫酸鉛。充電后，正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛，負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變金屬鉛；放電時(shí)則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V，能放電到1.5V，能充電到2.4V。應(yīng)用中常串聯(lián)組成12V、24V、36V、48V等。特點(diǎn)：技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本較低，能夠高倍率放電，放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定；比能量、比功率和能量密度都很低；對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)，存在硫化現(xiàn)象；常用的12V鉛酸蓄電池主要分為普通蓄電池、干荷蓄電池、濕荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池，目前汽車上主流使用免維護(hù)電池。在主流純電動(dòng)汽車上，僅作為輔助啟動(dòng)電源，給12V用電器供電。鋰電池定義：電化學(xué)體系中含有鋰（包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的電池。鋰離子電池是鋰離子在電極之間移動(dòng)而產(chǎn)生電能，鋰離子的移動(dòng)不伴隨化學(xué)反應(yīng)，這是其最大特點(diǎn)，使其比傳統(tǒng)二次電池壽命更長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)误w標(biāo)準(zhǔn)電壓高達(dá)3.6V（是鎳氫電池的3倍，鉛酸電池的近2倍）；重量輕，比能量大（高達(dá)150W.h/Kg，是鎳氫電池的2倍，鉛酸電池的4倍）；體積小，高達(dá)400W.h/L（體積是相同能量鉛酸電池的二分之一）；循環(huán)壽命長(zhǎng)（循環(huán)次數(shù)可達(dá)2000次，以容量保持60%計(jì)算電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)1200次以上，使用年限可達(dá)6-7年）；自放電率低（每月不到5%，是鎳氫電池的六分之一）；允許工作溫度寬，低溫性能好（可在-20~60℃之間工作）；無記憶效應(yīng)；基本不存在有毒物質(zhì)，無污染，綠色環(huán)保；主要材料鋰、錳、鐵等在我國(guó)是富產(chǎn)資源，材料保證和成本控制有優(yōu)勢(shì)；我國(guó)小功率鋰離子電池已產(chǎn)業(yè)化，鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，產(chǎn)業(yè)化條件基本成熟。常見類型：按正極材料分類有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰（鎳鈷錳酸鋰Li（NiCoMn）O?）；按電解質(zhì)分類有液態(tài)鋰離子電池（LIB）、聚合物鋰離子電池（LIP）。鎳氫電池概述：早期鎳鎘電池的替代品，是較環(huán)保的電池之一，以能吸收氫的金屬代替鎘，消除重金屬污染問題。特點(diǎn)：能量密度比較大，能延長(zhǎng)車輛行駛時(shí)間；放電特性平穩(wěn)，放電曲線平滑，發(fā)熱量??；電化學(xué)特性與鎳鎘電池基本相似，但“記憶效應(yīng)”大大減少；具有較高的自我放電效應(yīng)（約每月30%或更多），充得越滿自放電速率越高，電量下降到一定程度時(shí)自放電速率稍下降，存放溫度對(duì)自放電速率影響大，長(zhǎng)時(shí)間不用最好充到40%半滿狀態(tài)；成本較高；單體電壓低（1.2V）；對(duì)環(huán)境溫度敏感。在混合動(dòng)力汽車上應(yīng)用廣泛。燃料電池定義：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。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，通常限制在電廠和叉車等工業(yè)領(lǐng)域使用。氫燃料電池基本原理：電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。電子達(dá)到陰極后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。只要不斷給陽(yáng)極供應(yīng)氫，給陰極供空氣，并及時(shí)帶走水蒸氣，就可以不斷提供電能。超級(jí)電容器定義：介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，既具有電容器快速充放電的特性，又具有電池的儲(chǔ)能特性。通過電極與電解質(zhì)之間形成的界面雙層來存儲(chǔ)能量。工作原理：當(dāng)電極與電解液接觸時(shí)，由于庫(kù)侖力、分子間力及原子間力的作用，使固液界面出現(xiàn)穩(wěn)定和符號(hào)相反的雙層電荷，稱其為界面雙層。把雙電層超級(jí)電容看成是懸在電解質(zhì)中的2個(gè)非活性多孔板，電壓加載到2個(gè)板上，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，從而在兩電極表面形成雙電層電容器。分類：根據(jù)電極材料的不同，可分為碳電極雙層超級(jí)電容器、金屬氧化物電極超級(jí)電容器和有機(jī)聚合物電極超級(jí)電容器。石墨烯電池石墨烯特性：由碳原子緊密堆積而成的二維晶體，是目前已知最薄也最堅(jiān)硬的納米材料。具有超薄、超輕、超柔韌、超高強(qiáng)度、超強(qiáng)導(dǎo)電性、優(yōu)異的導(dǎo)熱和透光性等特性，在諸多領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用潛能，被稱為“黑金”、“新材料之王”。是電和熱能的有效導(dǎo)體，極輕的化學(xué)惰性，具有較大的表面積。石墨烯電池原理：利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性開發(fā)出的新能源電池?？芍圃燧p便、耐用、適用于高容量?jī)?chǔ)能的電池，縮短充電時(shí)間，延長(zhǎng)電池壽命，在不需要常規(guī)電池使用的碳量的情況下增加電導(dǎo)率。動(dòng)力電池的分類及特點(diǎn)三、主流動(dòng)力電池深度解析Part.03磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)組成部分：一般包括正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜、正極引線、負(fù)極引線、中心端子、絕緣材料、安全閥、密封圈、PTC（正溫度控制端子）、電池殼等。正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)以及隔膜的不同或者工藝不同，對(duì)電池的性能和價(jià)格有決定性影響。簡(jiǎn)稱LFP。磷酸鐵鋰電池的工作原理充電過程：電池充電時(shí)，正極中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液、穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極材料中。放電過程：電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極中脫離出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。磷酸鐵鋰電池的劣勢(shì)導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢：高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低。振實(shí)密度較低：一般只能達(dá)到0.8-1.3g/cm3。一致性問題嚴(yán)重：?jiǎn)误w磷酸鐵鋰電池壽命超過2000次，但制作出來的電池一致性不佳，影響電池組的使用性能和整體壽命。低溫性能差：0℃時(shí)的容量保持率約為60-70%，-10℃時(shí)為40-55%，-20℃時(shí)為20-40%。制造成本高：材料加工性能不好，涂敷量低；單體電壓3.2V，比錳酸鋰、鈷酸鋰電池低20%左右，對(duì)于同樣的電池組總電壓，單體電池要多用20%，導(dǎo)致電池組成本上升。磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)超長(zhǎng)壽命：室溫下充放電循環(huán)壽命可達(dá)2000次，容量保持率80%以上，是鉛酸電池5倍，鎳氫電池的4倍，鈷酸鋰電池4倍，錳酸鋰電池4-5倍左右。安全性高：磷酸根化鍵結(jié)合力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易釋放氧氣。高溫下穩(wěn)定性可達(dá)400℃以上，保證了電池內(nèi)在的高安全性；不會(huì)因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒。環(huán)保且不需要稀有金屬：不含任何（鋰除外）重金屬或稀有金屬，無毒（SGS認(rèn)證通過），無污染，符合歐洲RoHs規(guī)定，為環(huán)保電池。充電速度快，自放電少，無記憶效益：可大電流快速充放電，在專用充電器下，2C充電30分鐘內(nèi)即可使電池充滿95%，起動(dòng)電流可達(dá)2C；自放電少；無記憶效應(yīng)。體積小，重量輕：體積是相同容量鉛酸電池的2/3，較鎳氫電池體積?。恢亓渴窍嗤萘裤U酸電池的1/3，鎳氫電池的2/3左右。電池單體電壓高，放電平臺(tái)穩(wěn)定：?jiǎn)误w電池單體為3.2V，電池組可靠性高，可作大電流高功率充放電，10C充放電效率達(dá)到96%以上，容量保持率90%以上，可實(shí)現(xiàn)10C放電。磷酸鐵鋰電池全稱：三元聚合物鋰電池，是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O?）三元正極材料的鋰電池。三元材料組成：通常表示為L(zhǎng)iNixCoyMnzO?，其中x+y+z=1。依據(jù)3種元素的摩爾比不同，有333型（1:1:1）、523型（5:2:3）、811型（8:1:1）等，均屬于六方晶系的α-NaFeO?型層狀巖鹽結(jié)構(gòu)。三元鋰電池的結(jié)構(gòu)01活性元素：鎳鈷錳三元材料中，3種元素的主要價(jià)態(tài)分別是+2價(jià)（Ni）、+3價(jià)（Co）和+4價(jià)（Mn），Ni為主要活性元素。充放電反應(yīng)及電荷轉(zhuǎn)移：（此處可結(jié)合參考內(nèi)容中的圖2-1-12和圖2-1-13進(jìn)行講解，描述鋰離子在充放電過程中的嵌入和脫嵌，以及電子的轉(zhuǎn)移）。三元鋰電池的基本原理02充電規(guī)范：用配套的充電器，將三元鋰電池充滿后，輔充一個(gè)小時(shí)；放電到還剩20%左右再充電，避免過度放電；盡量一次充滿。充電終止電壓：?jiǎn)喂?jié)鋰電池的最高充電終止電壓為4.2V，不能過充，否則會(huì)因正極的鋰離子丟失太多而使電池報(bào)廢。應(yīng)采用專用的恒流、恒壓充電器，先恒流充電至4.2V后，轉(zhuǎn)入恒壓充電模式；當(dāng)恒壓充電電流降至100mA時(shí)，停止充電。放電終止電壓：?jiǎn)喂?jié)鋰電池的放電終止電壓通常為3.0V，最低不能低于2.5V。放電時(shí)間（小時(shí)）=電池容量/放電電流，放電電流（mA）不應(yīng)超過電池容量的3倍。三元鋰電池的正確充電方法03能量密度：三元鋰＞磷酸鐵鋰。價(jià)格優(yōu)勢(shì)：磷酸鐵鋰＞三元鋰（注：參考內(nèi)容中此處描述為“價(jià)格優(yōu)勢(shì)：三元鋰＞鈷酸鋰＞錳酸鋰＞磷酸鐵鋰”，根據(jù)常識(shí)及市場(chǎng)情況，磷酸鐵鋰通常價(jià)格更具優(yōu)勢(shì)，此處可能為原文表述誤差，按更合理情況調(diào)整）。安全性：磷酸鐵鋰＞三元鋰。循環(huán)壽命：磷酸鐵鋰＞三元鋰。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池性能對(duì)比04三元鋰電池刀片電池的技術(shù)特點(diǎn)體積利用率高：通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，將電池的電芯設(shè)計(jì)成扁平長(zhǎng)方體，成組時(shí)可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，在同等體積內(nèi)嵌入更多電芯。能量密度高：由于體積利用率提高了50%以上，使得電池的續(xù)航里程能夠提升50%以上，達(dá)到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。安全性好：是磷酸鐵鋰電池的升級(jí)版，磷酸鐵鋰電池的安全性能更好，穿刺不會(huì)爆炸，過充時(shí)不會(huì)起火燃燒。循環(huán)壽命長(zhǎng)：磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)更多，壽命更加長(zhǎng)。制造工藝簡(jiǎn)單：電芯長(zhǎng)度成組后是電池包的寬度，電芯的高度成組后是電池包的厚度，電芯的厚度成組后是電池包的長(zhǎng)度，可根據(jù)車型電池布局靈活定制體積大小，充分利用底盤空間。單體電池本身可承擔(dān)機(jī)械加強(qiáng)作用，節(jié)省物料、人工費(fèi)用等，使電池包制造工藝簡(jiǎn)單化，制造成本大幅降低。續(xù)航表現(xiàn)好：能夠克服自身阻力所消耗的能源降低，使汽車的續(xù)航里程進(jìn)一步增加，提高續(xù)航能力。刀片電池的應(yīng)用首先搭載于比亞迪“漢”車型。比亞迪刀片電池（磷酸鐵鋰電池升級(jí)版）四、動(dòng)力電池技術(shù)參數(shù)與選型Part.04電壓參數(shù)容量參數(shù)功率參數(shù)循環(huán)壽命自放電率標(biāo)稱電壓（額定電壓）：電池工作時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。如鉛酸電池單格2.0V，鎳氫電池1.2V，磷酸鐵鋰電池3.2V，三元鋰電池3.6V。充電終止電壓：電池充電時(shí)所能達(dá)到的最高電壓，超過此電壓可能損壞電池。如三元鋰電池單節(jié)最高4.2V。放電終止電壓：電池放電時(shí)不允許低于的最低電壓，低于此電壓可能損壞電池。如三元鋰電池單節(jié)通常為3.0V，最低不低于2.5V。電池容量：指電池存儲(chǔ)電能的多少，通常用Ah（安時(shí)）表示。常用的有額定容量、實(shí)際容量。能量密度：?jiǎn)挝惑w積或單位質(zhì)量電池所存儲(chǔ)的能量，單位為Wh/L（體積能量密度）或Wh/kg（質(zhì)量能量密度）。是衡量電池性能的重要指標(biāo)，直接影響車輛續(xù)航里程。比功率：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的電池所輸出的功率，單位為W/kg。影響車輛的加速性能和爬坡能力。充放電倍率（C率）：充放電電流相對(duì)于額定容量的倍數(shù)。如1C放電表示用電池額定容量大小的電流放電，1000mAh電池1C放電電流為1000mA。指電池在正常充放電條件下，容量衰減到規(guī)定值（通常為額定容量的80%）前所經(jīng)歷的充放電循環(huán)次數(shù)。是衡量電池耐久性的重要指標(biāo)。指電池在存放過程中，在沒有外部電路的情況下，自身電量損失的速率，通常用每月或每天損失的百分比表示。動(dòng)力電池主要技術(shù)參數(shù)純電動(dòng)汽車：對(duì)能量密度、續(xù)航里程要求較高，可考慮三元鋰電池或高能量密度磷酸鐵鋰電池（如刀片電池）?；旌蟿?dòng)力汽車：對(duì)功率密度、循環(huán)壽命有一定要求，鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池應(yīng)用較多。商用車輛（如公交車、卡車）：對(duì)安全性、循環(huán)壽命、成本較為敏感，磷酸鐵鋰電池應(yīng)用廣泛。車輛類型與用途+續(xù)航里程：主要取決于電池能量密度和總?cè)萘俊?dòng)力性能：與電池的功率密度、放電倍率相關(guān)。安全性：不同電池類型安全性差異較大，如磷酸鐵鋰電池安全性高于三元鋰電池。使用壽命：循環(huán)壽命是重要指標(biāo)。性能要求+電池成本占電動(dòng)汽車總成本比例較高，需考慮電池本身成本、更換成本等。磷酸鐵鋰電池通常在成本上更具優(yōu)勢(shì)。成本因素+溫度適應(yīng)性：不同電池在高低溫環(huán)境下性能表現(xiàn)不同，如三元鋰電池低溫性能相對(duì)優(yōu)于磷酸鐵鋰電池（傳統(tǒng)磷酸鐵鋰，刀片電池有所改善）。振動(dòng)、沖擊等：車輛運(yùn)行環(huán)境對(duì)電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。環(huán)境適應(yīng)性+動(dòng)力電池選型考量因素五、動(dòng)力電池更換安全操作規(guī)范Part.05人員安全防護(hù)人員防護(hù)套裝：絕緣手套、絕緣鞋、護(hù)目鏡、安全帽等。禁止行為：禁止在車輛上電高壓情況下檢查與更換電池包；禁止在帶電狀態(tài)下觸碰任何帶安全警示標(biāo)志的部件；禁止徒手觸摸所有橙色的線束。設(shè)備及工具準(zhǔn)備設(shè)備：比亞迪秦EV實(shí)車1輛、工位防護(hù)套裝1套、人員防護(hù)套裝1套、數(shù)字式交直流萬用表1套、汽車專用故障診斷儀1套、電池升降平臺(tái)1臺(tái)。工具：套筒扳手、扭力扳手等常用汽車維修工具。場(chǎng)地準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施前，檢查實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備設(shè)施是否存在安全隱患，及時(shí)報(bào)告處理。用實(shí)車時(shí)，在車輛周圍圍上隔離帶，并擺上注意安全提示牌。建立安全操作環(huán)境。安全防護(hù)與準(zhǔn)備車輛準(zhǔn)備鋪設(shè)一次性五件套，車輛下電，將車輛鑰匙存放在安全處。打開前機(jī)艙，鋪設(shè)前機(jī)艙翼子板墊。斷開低壓蓄電池?cái)嚅_蓄電池負(fù)極，負(fù)極電纜接頭用絕緣膠布包好。蓄電池負(fù)極樁頭用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。高壓電容器放電放置車輛5～10min，對(duì)新能源汽車的高壓電容器進(jìn)行放電。高壓母線驗(yàn)電與絕緣斷開前機(jī)艙動(dòng)力電池包母線進(jìn)行驗(yàn)電，斷開動(dòng)力蓄電池母線后，對(duì)動(dòng)力電池的母線進(jìn)行驗(yàn)電，如果母線有殘余電荷，需用放電設(shè)備進(jìn)行放電，確保動(dòng)力蓄電池母線無電。驗(yàn)電完畢，將動(dòng)力電池包母線接插件用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。01020304高壓下電操作流程車輛舉升調(diào)節(jié)舉升機(jī)舉升臂位置，和臂上的墊塊對(duì)準(zhǔn)車輛的舉升點(diǎn)。按下舉升按鈕，當(dāng)汽車被舉起時(shí)，觀察車輛是否水平托舉。當(dāng)車輛離地面5厘米至10厘米時(shí)停下，檢查車輛是否被平穩(wěn)托舉、晃動(dòng)車輛是否牢固無偏差。確認(rèn)無問題后，將車輛舉升到合適高度，并拉下鎖定裝置。電池包固定螺栓拆卸與下放在電池包正下方準(zhǔn)備電池包升降臺(tái)，升降臺(tái)需要升至電池包的高度托舉電池包。佩戴絕緣手套，使用套筒卸掉動(dòng)力電池與車身固定螺栓，將電池包拆放至升降臺(tái)。緩慢將電池包升降臺(tái)降至合適高度后，拉出車輛舉升工位并將電池包放置專用工位，設(shè)置安全警示牌及隔離欄。電池包外觀檢查與附件拆卸圍繞動(dòng)力電池總成四周檢查外觀。拆下電池包托盤底部安裝的四周的護(hù)板。拆下電池包低壓接插件及高壓接插件（高壓需佩戴絕緣手套）。用萬用表檢查檢測(cè)電池包是否漏電（需佩戴絕緣手套）：將萬用表正極分別搭在電池正負(fù)極引出，負(fù)極搭車身地。正常值為10V以下。若過大請(qǐng)不要拆卸，檢查漏電原因和地方，排除問題后再進(jìn)行操作。排空動(dòng)力電池總成冷卻液。拆卸動(dòng)力電池總成搭鐵線或等電位線。動(dòng)力電池包拆卸步驟上電測(cè)試車輛下放與冷卻液添加更換正常的動(dòng)力電池包，將電池包拖到車輛下方后初步對(duì)準(zhǔn)。慢慢舉升電池包（注意高低壓插頭和水管）。舉升到合適位置停下對(duì)準(zhǔn)所有螺絲孔位。新電池包就位電池包固定與附件連接使用合適工具前帶上所有螺母，全部帶上完畢后打緊螺栓，擰緊至規(guī)定力矩（對(duì)角裝螺絲）。再安裝高低壓插頭和水管，最后安裝電池包搭鐵。降下車輛后，添加同型號(hào)同規(guī)格的防凍液至合適高度。連接蓄電池負(fù)極上電，車輛正常上電故障排除。動(dòng)力電池包安裝步驟01正確下電確保高壓系統(tǒng)完全斷電，是保障操作安全的前提。包括斷開低壓蓄電池、等待電容放電、驗(yàn)電等關(guān)鍵步驟。02正確擰緊所有固定螺栓至規(guī)定力矩電池包固定螺栓需按規(guī)定力矩對(duì)角擰緊，確保電池包安裝牢固，防止松動(dòng)異響或安全隱患。更換過程中的重難點(diǎn)任務(wù)完成后，將使用的工具量具清理干凈，放回原位。完成情況：已完成□未完成□清理及整理工具量具02任務(wù)實(shí)施前檢查場(chǎng)地設(shè)備安全，設(shè)置隔離帶和警示標(biāo)志。完成情況：已完成□未完成□建立安全操作環(huán)境01清理車輛內(nèi)外，將舉升機(jī)、電池升降平臺(tái)等設(shè)備復(fù)原。完成情況：已完成□未完成□清理及復(fù)原設(shè)備03廢棄物品按環(huán)保要求分類回收處理。完成情況：已完成□未完成□物品回收和環(huán)保05打掃實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地衛(wèi)生，保持環(huán)境整潔。完成情況：已完成□未完成□清理場(chǎng)地04填寫實(shí)訓(xùn)工單，記錄操作過程和結(jié)果，檢查無誤后提交。完成情況：已完成□未完成□完善和檢查工單067S現(xiàn)場(chǎng)管理六、動(dòng)力電池回收與環(huán)保Part.06資源循環(huán)利用動(dòng)力電池中含有鋰、鈷、鎳、錳等金屬資源，回收可實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少對(duì)原生礦產(chǎn)資源的依賴。環(huán)境保護(hù)廢舊動(dòng)力電池若處置不當(dāng)，可能導(dǎo)致重金屬泄漏、電解液污染等環(huán)境問題?；厥仗幚砜杀苊猸h(huán)境污染。動(dòng)力電池回收的重要性0203040106070805遵守法律法規(guī)遵循國(guó)家關(guān)于危險(xiǎn)品處理的相關(guān)法律法規(guī)，如《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》等。資源節(jié)約和循環(huán)利用鼓勵(lì)對(duì)可回收材料進(jìn)行再利用，減少資源浪費(fèi)。確保安全在回收處理過程中，應(yīng)采取措施確保安全，避免火災(zāi)、爆炸和有毒氣體排放。專業(yè)公司處理選擇具有專業(yè)技術(shù)和設(shè)備的公司進(jìn)行回收再利用或安全處理。溯源管理建立信息化生產(chǎn)過程管理體系，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力蓄電池的溯源管理，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都可追溯。區(qū)分梯次利用和拆解回收根據(jù)電池的具體情況，決定是進(jìn)行梯次利用（如用于儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等）還是拆解回收（提取金屬材料）。環(huán)境保護(hù)采取措施避免環(huán)境污染，如使用封閉式設(shè)備、防止廢氣廢液排放等。規(guī)格統(tǒng)一在回收時(shí)，對(duì)不同規(guī)格的動(dòng)力電池進(jìn)行統(tǒng)一處理，降低拆解難度和風(fēng)險(xiǎn)。動(dòng)力電池回收處理注意事項(xiàng)從報(bào)廢車輛或電池生產(chǎn)企業(yè)、維修企業(yè)等收集廢舊動(dòng)力電池。收集對(duì)收集的廢舊電池進(jìn)行分類，檢測(cè)其剩余容量、健康狀態(tài)等，判斷其是否適合梯次利用。分類與檢測(cè)適合梯次利用的電池：進(jìn)行重組、測(cè)試后用于其他領(lǐng)域。不適合梯次利用的電池：進(jìn)行拆解，提取有價(jià)值的金屬和材料。對(duì)拆解后的材料進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)金屬等資源的再生；對(duì)廢棄物進(jìn)行環(huán)保處置。材料再生與處置梯次利用或拆解動(dòng)力電池回收流程簡(jiǎn)介七、實(shí)訓(xùn)任務(wù)與考核Part.07一輛比亞迪秦EV純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池包剮蹭，造成電池包有凹陷，高壓不上電，請(qǐng)拆卸并更換動(dòng)力電池包。任務(wù)描述能正確規(guī)范地進(jìn)行電動(dòng)汽車的高壓下電操作。能正確使用防護(hù)工具套裝進(jìn)行動(dòng)力電池包的拆裝。能夠進(jìn)行動(dòng)力電池包的外觀檢查。培養(yǎng)7S、安全、環(huán)保等職業(yè)素養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)目標(biāo)|步驟|記錄內(nèi)容|完成情況記錄（是/否）||----|----|----||1|鋪設(shè)一次性五件套，車輛下電，將車輛鑰匙存放在安全處。|||2|打開前機(jī)艙，鋪設(shè)前機(jī)艙翼子板墊。|||3|斷開蓄電池負(fù)極，負(fù)極電纜接頭用絕緣膠布包好。蓄電池負(fù)極樁頭用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。|||4|放置車輛5～10min，對(duì)新能源汽車的高壓電容器進(jìn)行放電。|||5|斷開前機(jī)艙動(dòng)力電池包母線進(jìn)行驗(yàn)電，斷開動(dòng)力蓄電池母線后，需要對(duì)動(dòng)力電池的母線進(jìn)行驗(yàn)電，如果母線有殘余電荷，需用放電設(shè)備進(jìn)行放電，確保動(dòng)力蓄電池母線無電。|||6|驗(yàn)電完畢，將動(dòng)力電池包母線接插件用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。|||7|調(diào)節(jié)舉升機(jī)舉升臂位置，和臂上的墊塊對(duì)準(zhǔn)車輛的舉升點(diǎn)。|||8|按下舉升當(dāng)汽車被舉起時(shí)，觀察車輛是否水平托舉。|||9|當(dāng)車輛里地面5厘米至10厘米時(shí)停下，檢查車輛是否被平穩(wěn)托舉、晃動(dòng)車輛是否牢固無偏差。|||10|確認(rèn)無問題后，將車輛舉升到合適高度。并拉下鎖定裝置。|||11|圍繞動(dòng)力電池總成四周檢查外觀。|||12|拆下電池包托盤底部安裝的四周的護(hù)板。|||13|拆下電池包低壓接插件及高壓接插件（高壓需佩戴絕緣手套）。|||14|用萬用表檢查檢測(cè)電池包是否漏電。檢測(cè)方法（需佩戴絕緣手套）：將萬用表正極分別搭在電池正負(fù)極引出，負(fù)極搭車身地。正常值為10V以下。若過大請(qǐng)不要拆卸，檢查漏電原因和地方，排除問題后再進(jìn)行以下操作。|||15|排空動(dòng)力電池總成冷卻液。|||16|拆卸動(dòng)力電池總成搭鐵線或等電位線。|||17|在電池包正下方準(zhǔn)備電池包升降臺(tái)，升降臺(tái)需要升至電池包的高度托舉電池包。|||18|佩戴絕緣手套，使用套筒卸掉動(dòng)力電池與車身固定螺栓，將電池包拆放至升降臺(tái)。|||19|緩慢將電池包升降臺(tái)降至合適高度后，拉出車輛舉升工位并將電池包放置專用工位，設(shè)置安全警示牌及隔離欄。|||20|更換正常的動(dòng)力電池包，將電池包拖到車輛下方后初步對(duì)準(zhǔn)。|||21|慢慢舉升電池包（注意高低壓插頭和水管）。舉升到合適位置停下對(duì)準(zhǔn)所有螺絲孔位。|||22|使用合適工具前帶上所有螺母，全部帶上完畢后打緊螺栓，擰緊至規(guī)定力矩。（對(duì)角裝螺絲）|||23|再安裝高低壓插頭和水管，最后安裝電池包搭鐵。|||24|降下車輛后，添加同型號(hào)同規(guī)格的防凍液至合適高度。|||25|連接蓄電池負(fù)極上電，車輛正常上電故障排除。||任務(wù)實(shí)施步驟記錄與完成情況（學(xué)生填寫）實(shí)訓(xùn)任務(wù)：比亞迪秦EV動(dòng)力電池包的更換安全防護(hù)措施是否到位（10%）：是否正確佩戴防護(hù)用品，是否遵守安全操作規(guī)程。操作步驟規(guī)范性（30%）：高壓下電、電池包拆裝等步驟是否正確、規(guī)范。工具使用合理性（10%）：是否正確選擇和使用工具、設(shè)備。7S現(xiàn)場(chǎng)管理執(zhí)行情況（10%）：是否做到安全、整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、節(jié)約。電池包更換后車輛能否正常上電（20%）。拆裝質(zhì)量（10%）：螺栓力矩是否符合要求，線束、管路連接是否正確、牢固。實(shí)訓(xùn)報(bào)告/工單填寫（10%）：內(nèi)容是否完整、準(zhǔn)確，字跡是否清晰。過程考核（60%）結(jié)果考核（40%）考核方式與標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生總結(jié)本次實(shí)訓(xùn)中掌握的知識(shí)、技能和職業(yè)素養(yǎng)提升。實(shí)訓(xùn)收獲存在問題與改進(jìn)方向?qū)W生反思實(shí)訓(xùn)過程中遇到的問題、操作失誤及今后的改進(jìn)措施。實(shí)訓(xùn)總結(jié)與反思主講人：時(shí)間：謝謝大家2025.9主講人：時(shí)間：新能源汽車動(dòng)力電池分解與組裝2025.9Catalogue目錄01一、課程概述02二、情境導(dǎo)入與任務(wù)分析03三、動(dòng)力電池系統(tǒng)組成與認(rèn)知04四、動(dòng)力電池成組技術(shù)05五、動(dòng)力電池認(rèn)知與成組技術(shù)實(shí)訓(xùn)06六、動(dòng)力電池拆卸規(guī)范與流程07七、動(dòng)力電池組裝規(guī)范與流程08八、知識(shí)視界與微悅讀一、課程概述Part.01掌握新能源汽車動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)與工作原理。掌握新能源汽車動(dòng)力電池的成組技術(shù)。掌握動(dòng)力電池的拆卸和組裝規(guī)范和流程。知識(shí)目標(biāo)能正確說出常見的動(dòng)力電池系統(tǒng)的組成及各部分作用。能正確規(guī)范地進(jìn)行動(dòng)力電池的拆卸和組裝。技能目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范作業(yè)的良好習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生高壓安全操作意識(shí)。素質(zhì)目標(biāo)課程目標(biāo)《朝聞天下》-新能源汽車更易起火？起火原因是什么？（2024年6月20日）輔助學(xué)習(xí)資料02GB/T19596—2017《電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)》GB/T51313—2018《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》主要參考標(biāo)準(zhǔn)01參考資料二、情境導(dǎo)入與任務(wù)分析Part.02車型：比亞迪秦EV試驗(yàn)車故障現(xiàn)象：經(jīng)過各種道路測(cè)試后，動(dòng)力電池出現(xiàn)電壓故障導(dǎo)致車輛無法行駛?cè)蝿?wù)需求：更換整包電池車輛基本信息01角色：電池助理測(cè)試工程師任務(wù)：協(xié)助主管更換動(dòng)力電池工程師角色定位02故障情境描述動(dòng)力電池系統(tǒng)由哪些零部件組成？各部分有什么作用？01動(dòng)力電池包如何進(jìn)行成組設(shè)計(jì)？02引導(dǎo)問題1引導(dǎo)問題2核心引導(dǎo)問題三、動(dòng)力電池系統(tǒng)組成與認(rèn)知Part.03高能量、高功率、高能量密度、高倍率部分荷電狀態(tài)下的循環(huán)使用工作溫度范圍寬（-20~60℃）使用壽命長(zhǎng)（6-10年）安全可靠動(dòng)力電池系統(tǒng)（動(dòng)力電池包）是指一個(gè)或一個(gè)以上蓄電池包及相應(yīng)附件（蓄電池管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備以及機(jī)械總成）構(gòu)成的為電動(dòng)汽車整車的行駛提供電能的能量存儲(chǔ)裝置。定義（GB/T19596—2017）性能要求動(dòng)力電池包定義與要求正極材料：鋰化合物L(fēng)iXCoO2（鈷酸鋰）、LiXMnO2（錳酸鋰）、LiFePO4（磷酸鐵鋰）、Li（NiCoMn）O2（鎳鈷錳酸鋰）三元材料等正極集流體：鋁箔正極材料與集流體負(fù)極材料：PC（石油焦）、MCMB（中間相碳微球）、CF（碳纖維）、石墨、LiXC6（鋰-碳層間化合物）、Li3TiO3（鈦酸鋰）等負(fù)極集流體：銅箔（為提高電池的輸出電流，采用薄電極設(shè)計(jì)）負(fù)極材料與集流體包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子等?；窘M成材料：微孔聚丙烯和微孔聚乙烯或者二者的復(fù)合膜孔徑：一般在0.03~0.12um作用：允許鋰離子Li+往返通過，阻止電子e-通過，在正負(fù)極之間起絕緣作用，被稱為電池第三極隔膜作用：為離子運(yùn)動(dòng)提供運(yùn)輸介質(zhì)成分：含鋰鹽的有機(jī)溶液，一般用LiPF6（六氟磷酸鋰）、LiAsF6（六氟合砷酸鋰）等的混合溶液形態(tài)：液體、膠體和固體電解質(zhì)|項(xiàng)目|圓柱結(jié)構(gòu)|方形結(jié)構(gòu)|軟包結(jié)構(gòu)||---|---|---|---||優(yōu)點(diǎn)|工藝成熟度高、生產(chǎn)效率高、過程控制嚴(yán)格，成品率及電芯一致性高。殼體結(jié)構(gòu)成熟，工藝制造成本低。|對(duì)電芯的保護(hù)作用高，可以通過減少單體電池的厚度保證內(nèi)部熱量的快速傳導(dǎo)，電芯的安全性能有較大的改善。|外部結(jié)構(gòu)對(duì)電芯的影響小，電芯性能優(yōu)良；封裝采用的材質(zhì)質(zhì)量要小，電池的能量密度最高。||缺點(diǎn)|集流體上電流密度分布不均勻，造成內(nèi)部各部分反應(yīng)程度不一致；電芯內(nèi)部產(chǎn)生的熱量很難得到快速釋放，累積會(huì)造成電池的安全隱患。|殼體在電芯總重中所占的比重較大，導(dǎo)致單體電池的能量密度較低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化工藝成熟度相對(duì)較低。|大容量電池密封工藝難度增加，可靠性相對(duì)較差；所采用的鋁塑復(fù)合封裝膜機(jī)械強(qiáng)度低，鋁塑復(fù)合膜的壽命制約了電池的使用壽命。|不同形狀單體電池優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比單體電池01定義與作用定義：把動(dòng)力電池里各個(gè)模組按照串聯(lián)的方式連接在一起組成一個(gè)動(dòng)力電池包的連接線。02材料要求耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電性好串聯(lián)線定義與組成定義：將一個(gè)以上單體電池按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式組合，且只有一對(duì)正負(fù)極輸出端子，并作為電源使用的組合體。組成：多個(gè)動(dòng)力電芯串并聯(lián)組合而成，包括單體電芯、固定框架、電連接裝置，還有溫度傳感器、電壓檢測(cè)線路等。模組分類（按布置排列數(shù)）單列模組雙列模組單體電池串并聯(lián)方式與特點(diǎn)串聯(lián)（nS）：電池模塊的電壓為單體電池電壓的n倍，容量為單體電池的容量。并聯(lián)（mP）：電池模塊的容量為單體電池容量的m倍，標(biāo)稱電壓為單體電池的標(biāo)稱電壓。串并結(jié)合：滿足既提供高電壓又要有大電流放電的工作條件?！跋却蟛ⅰ边€是“先并后串”取決于電池的實(shí)際需求，通常情況下電池并聯(lián)的工作可靠性高于串聯(lián)。PACK概念定義：動(dòng)力蓄電池從單體到并聯(lián)串聯(lián)成組、成包的過程稱為PACK。適配性：每個(gè)車型具有不同的技術(shù)要求，需根據(jù)具體車型適配不同容量的電池組，進(jìn)而確定串并聯(lián)形式和電芯規(guī)格等。電池模組010203電池信息采集器（BIC）作用電池采樣線組成電壓采集的作用主要對(duì)各單體電池進(jìn)行電壓和溫度的采集，再把采集到的數(shù)據(jù)通過CAN網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送到電池管理器（BMS），以便BMS的監(jiān)控與管理。溫度采集線電壓采集線作用：把采集到的溫度和電壓通過采集線輸送回電池采集器。可以用來累計(jì)獲得整個(gè)電池組的電壓?？梢愿鶕?jù)單體電壓壓差來判斷單體差異性?？梢杂脕頇z測(cè)單體的運(yùn)行狀態(tài)。重要性：由于水桶效應(yīng)的存在，串聯(lián)電池組的整體性能取決于電池組中性能最差的單體電池，為了能夠?qū)Υ?lián)電池組的能量使用進(jìn)行有效管理，需要實(shí)時(shí)監(jiān)視電池組中的單體電池狀態(tài)。04溫度采集的作用過高的溫度將會(huì)導(dǎo)致電池外殼破裂，發(fā)生漏液、爆炸等安全事故。過低的溫度將導(dǎo)致電解液凝固，使得充電或者放電無法進(jìn)行。監(jiān)測(cè)范圍：除了針對(duì)電池本身進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，還應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度、電池箱的溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這對(duì)于電池的剩余容量的評(píng)估，安全保護(hù)等方面具有非常重要的意義。實(shí)現(xiàn)方式：通過在電池包中安裝的傳感器來檢測(cè)電池包特定位置的溫度，判斷動(dòng)力電池的工作狀態(tài)與其內(nèi)部溫度及工作環(huán)境溫度，防止電動(dòng)汽車電池組因溫度過高而引發(fā)安全事故。電池信息采集器（BIC）與采樣線槽殼承重梁組件、連接梁、護(hù)板組成。結(jié)構(gòu)組成固定：標(biāo)準(zhǔn)電池包固定在托盤上，后通過轉(zhuǎn)接支架與底盤縱梁固定。適配性：托盤的尺寸及固定孔位，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電池包的需求調(diào)整，其結(jié)構(gòu)形式不變，極大地提高了電池固定托盤的適配性。防護(hù)：托盤還有護(hù)板，可以防護(hù)電池底部，避免道路突起、飛石等損傷電池包。定位：護(hù)板上的孔位還可以當(dāng)做托盤各部分拼接時(shí)的定位孔，以保證托盤拼接后電池包安裝孔位的準(zhǔn)確。功能作用托盤性能要求輕、阻燃、低導(dǎo)熱率、耐候性強(qiáng)抗高低溫、有應(yīng)力應(yīng)變、安裝便捷等。防火隔熱棉由于純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池包的電壓一般都能高達(dá)200V以上，所以電池箱體必須密封防水，防止進(jìn)水導(dǎo)致電路短路。故其密封蓋防護(hù)等級(jí)要求達(dá)到IP67或者IP68級(jí)。防護(hù)等級(jí)要求密封蓋作用其主要作用就是在緊急情況或者維修的時(shí)候切斷高壓電的輸出，故又稱為緊急維修開關(guān)。高壓維修開關(guān)位置：存在于電池包放電正極電路?？傉佑|器02位置：存在于電池包放電負(fù)極電路?？傌?fù)接觸器03定義：接觸器是一種用小電流控制大電流的裝置，也屬于一種繼電器?？刂疲阂话阌呻娔X（BMS）進(jìn)行控制。定義與控制01由電池管理系統(tǒng)控制他們接通與斷開，從而控制動(dòng)力電池包能量的輸出、輸入。共同作用02總正、總負(fù)接觸器冷卻：采用冷卻管道通過空調(diào)制冷系統(tǒng)對(duì)電池包進(jìn)行冷卻，保證電池系統(tǒng)在適宜的溫度下工作確保其輸出最優(yōu)的功率和電能給車輛。加熱：在車輛處在低溫狀態(tài)下通過空調(diào)制熱系統(tǒng)對(duì)電池包予以一定的加熱升溫，保證電池包適宜的工作溫度。功能冷卻管道四、動(dòng)力電池成組技術(shù)Part.04單體電池定義：將化學(xué)能與電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置，通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計(jì)成可充電的，也稱作電芯。單體電池在物理結(jié)構(gòu)上是構(gòu)成動(dòng)力電池包或動(dòng)力電池系統(tǒng)的最小單元，可作為一個(gè)單元替換。電池管理系統(tǒng)定義：監(jiān)視電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)等），可以為蓄電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應(yīng)用設(shè)備間通信接口的系統(tǒng)。電池模組定義：將一個(gè)以上的單體電池按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的方式組合起來，并作為電源使用的組合體，也稱作電池模組。動(dòng)力電池箱定義：用于盛裝電池組、電池管理系統(tǒng)以及相應(yīng)的輔助元器件，并包含機(jī)械連接、電氣連接、防護(hù)等功能的總成，簡(jiǎn)稱動(dòng)力電池箱。電池包定義：通常包括電池模組、電池管理系統(tǒng)、電池箱及相應(yīng)附件（冷卻部件、連接電纜等），具有從外部獲得電能并可對(duì)外輸出電能的單元。關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)解釋串并聯(lián)對(duì)電壓和容量的影響串聯(lián)：增加電壓，容量不變。并聯(lián)：增加容量，電壓不變。蓄電池連接方式表示方法（××P××S）示例1：3P91S表示由3個(gè)單體電池并聯(lián)成一組，共有91組串聯(lián)在一起。示例2：1P100S，表示由100個(gè)單體電池串聯(lián)而成。應(yīng)用實(shí)例1：北汽EV160純電動(dòng)汽車的電芯組成方式是1P100S，即將100個(gè)磷酸鐵鋰單體電池串聯(lián)在一起，組成了車輛的動(dòng)力電池組。應(yīng)用實(shí)例2：北汽EV200純電動(dòng)汽車的電芯組成方式是3P91S，即該電池包是由3個(gè)三元鋰電池單體并聯(lián)組成一個(gè)模塊，再用91個(gè)這樣的模塊串聯(lián)成一個(gè)整體，構(gòu)成了動(dòng)力電池總成。成組必要性單體電池難以滿足新能源汽車電壓需求，需要將若干個(gè)電池單體和模塊通過串并聯(lián)的方式組合成電池包。010203動(dòng)力電池成組技術(shù)要點(diǎn)指一組電池內(nèi)，單體電池之間出現(xiàn)的剩余容量差異過大、電壓差異過大等情況，從而導(dǎo)致新能源汽車的續(xù)航能力下降。電池一致性差的定義生產(chǎn)工藝差異：由于電池材料、存放時(shí)間、生產(chǎn)工藝等原因，導(dǎo)致各單體電池之間不可避免地存在差異。改善電池的生產(chǎn)制造工藝，從生產(chǎn)上盡可能保證電池的一致性，使用同一批次的電池進(jìn)行配組，這種方法有一定效果，但無法完全解決一致性差的問題。溫度差異：在新能源汽車上，蓄電池的安裝位置不同，熱環(huán)境也存在一定的差異；即使是在同一位置的電池，由于通風(fēng)條件的不同，也會(huì)導(dǎo)致單體電池之間的溫差，造成電池包溫度不均勻，還有可能出現(xiàn)局部高溫的情況。放電倍率差異：同一種電池具有相同的放電倍率，隨著電池的使用容量會(huì)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致最佳放電電流不同。放電深度差異：放電深度是表示蓄電池放電狀態(tài)的參數(shù)，等于實(shí)際放電容量與可用容量的百分比。新能源汽車的續(xù)駛里程主要是由動(dòng)力電池的容量決定的，電池放電深度的不同會(huì)導(dǎo)致一致性變差?？捎萌萘坎町悾涸诔潆娺^程中，容量偏小的電池將提前充滿電，為使電池組中其他電池也能夠充滿電，小容量電池必將出現(xiàn)過充電現(xiàn)象。如果為了避免小容量電池發(fā)生過充電而提前結(jié)束整個(gè)蓄電池系統(tǒng)的充電，則會(huì)導(dǎo)致其他容量偏大的電池處于欠充電狀態(tài)。這種情況不僅會(huì)影響電池組的充電過程，還會(huì)影響電池的使用壽命，甚至?xí)戆踩[患。造成動(dòng)力電池組內(nèi)單體電池一致性差的主要原因電池均衡電芯安全改善途徑：通過電芯、電池模塊標(biāo)準(zhǔn)化來改善電芯安全。在設(shè)計(jì)方面，把電芯的設(shè)計(jì)問題集中暴露出來并集中處理，生產(chǎn)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化程度也會(huì)相應(yīng)高一些。通過標(biāo)準(zhǔn)化，可以把優(yōu)秀的設(shè)備配套商和零配件配套商的經(jīng)驗(yàn)向行業(yè)推廣，這樣可以整體提高電池行業(yè)的安全技術(shù)水平。電芯標(biāo)準(zhǔn)化可以減少低層次勞動(dòng)的重復(fù)，對(duì)電芯的安全性能有很大的提升，更多廠商做同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電芯，電芯成本會(huì)下降，安全性會(huì)提高。成組安全核心問題：相對(duì)于單體電池來講，鋰電池成組應(yīng)用是新能源汽車的關(guān)鍵。新能源汽車的動(dòng)力電池需要由多只單體電池串并聯(lián)組成，此時(shí)成組應(yīng)用一致性差的問題就會(huì)凸顯出來。即使是在電池出廠時(shí)一致性偏好的情況下，只要在新能源汽車特有工況環(huán)境（電池在電動(dòng)汽車上的擺放位置不同、溫度場(chǎng)不同等）下應(yīng)用一段時(shí)間，因電池組串并聯(lián)引起的電化學(xué)特性的改變就會(huì)顯現(xiàn)出來，從而導(dǎo)致電池組中某一單體電池由于過充電或過放電等原因率先失效，影響電池組的安全性和循環(huán)壽命。熱管理重要性：動(dòng)力電池系統(tǒng)熱管理功能的設(shè)計(jì)，對(duì)保證電池成組后的安全性非常重要。溫度對(duì)電池電壓的影響很大，熱管理功能設(shè)計(jì)得好，熱量均衡，BMS便可對(duì)每個(gè)電芯做精確的檢測(cè)、管控和預(yù)警。電池管理（BMS作用）定義：動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）是對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理的裝置。作用：提高新能源汽車電池的使用效率、增加續(xù)駛里程、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行成本、提高電池組可靠性，進(jìn)而有效提升新能源汽車整車品質(zhì)。組成：主要由控制模塊、均衡電源模塊和檢測(cè)模塊三部分構(gòu)成。設(shè)計(jì)安全主流技術(shù)路線：目前，將鎳鈷錳三元電池和磷酸鐵鋰電池作為乘用車動(dòng)力電池的主流技術(shù)路線。安全性與設(shè)計(jì)制造：各種電池材料、電池結(jié)構(gòu)均有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)安全性的影響程度也不相同，只要設(shè)計(jì)科學(xué)、制造精密，在一定程度上都可以制造出安全性可以接受的動(dòng)力電池。充電安全重要性：新能源汽車使用中的安全問題是事關(guān)用戶生命財(cái)產(chǎn)安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底線，而為車輛充電是用車過程中的重要環(huán)節(jié)。涉及方面：信息安全、電氣安全和消防安全三個(gè)方面。信息安全：充電場(chǎng)所中的掃碼充電存在信息安全隱患。目前，通過掃描二維碼來完成充電設(shè)施的啟停和充電的支付結(jié)算是很多充電運(yùn)營(yíng)企業(yè)的選擇，如果運(yùn)營(yíng)企業(yè)僅是將一張打印好的二維碼張貼到充電樁上供用戶使用，這樣的方式是存在信息安全隱患的。電氣安全：新能源汽車的公共充電設(shè)施需要面向近百家車企的數(shù)千個(gè)車型提供充電服務(wù)，大多存在“高壓帶電、放置室外、無人值守”的現(xiàn)象。充電設(shè)備本體的安全風(fēng)險(xiǎn)逐漸得到了人們的重視，可以通過充電設(shè)備硬件電路的設(shè)計(jì)來降低風(fēng)險(xiǎn)。例如，使用帶有保護(hù)功能的電氣元件來降低風(fēng)險(xiǎn)，通過軟件來監(jiān)測(cè)是否超限、過充電等。在絕緣防護(hù)、漏電保護(hù)和充電過程絕緣監(jiān)測(cè)等方面加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，防止人身觸電。消防安全：消防安全始終貫穿整個(gè)充電過程以及充電場(chǎng)地的全生命周期。在GB/T51313—2018《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中，就消防安全問題進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述和規(guī)定。使用安全延緩熱失控?cái)U(kuò)散：通過使用防火材料，或在防火結(jié)構(gòu)上做防火隔熱處理等方式。早期檢測(cè)與報(bào)警：增加煙霧檢測(cè)、化學(xué)成分檢測(cè)、溫升檢測(cè)等環(huán)節(jié)，通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)早期單體熱失控，并給駕駛?cè)撕统丝桶l(fā)出警報(bào)，提醒人員逃生。滅火與逃生裝置：目前，電動(dòng)客車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在推動(dòng)增加滅火裝置，在整車設(shè)計(jì)方面要增加安全逃生裝置。新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車不一樣，動(dòng)力電池是車輛的唯一動(dòng)力來源，在車輛發(fā)生嚴(yán)重故障的情況下，如果通過切斷供電電路的方式進(jìn)行控制，車門有可能會(huì)打不開。所以在整車設(shè)計(jì)上，如果能增加可以快速、方便打開的逃生門或者其他逃生裝置，將是一個(gè)可行的選擇。安全預(yù)警實(shí)現(xiàn)方式：根據(jù)新能源汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)把整車控制器（VCU）收集到的BMS信息上傳到云端進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。監(jiān)控平臺(tái)不斷收集新能源汽車的工況數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)等并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，向用戶提供精準(zhǔn)報(bào)警推送和智能預(yù)警分析結(jié)果。作用：當(dāng)新能源汽車出現(xiàn)安全問題時(shí)，通過預(yù)警裝置可以提醒駕駛?cè)丝窟呁＼?，提高了安全預(yù)警的可靠性。日常維護(hù)現(xiàn)狀問題：現(xiàn)在新能源汽車的一些問題源自沒有日常維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家強(qiáng)制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)燃油汽車都有強(qiáng)制檢測(cè)，而新能源汽車作為新生事物，其安全性、可靠性還沒有達(dá)到傳統(tǒng)燃油汽車的級(jí)別。需求：究竟是每隔3個(gè)月、6個(gè)月，還是1年進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)，應(yīng)該檢測(cè)哪些項(xiàng)目（系統(tǒng)密封性、電氣可靠性、連接可靠性等），都缺少相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車幾乎不需要維護(hù)，但實(shí)際上這與安全意識(shí)背道而馳。因此，國(guó)家應(yīng)該制定新能源汽車的強(qiáng)制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，整車廠也應(yīng)該有強(qiáng)制檢測(cè)的項(xiàng)目要求，制定新能源汽車的日常維護(hù)流程及國(guó)家的相關(guān)法律規(guī)定是非常緊急和必要的。電池安全（成組后核心問題）五、動(dòng)力電池認(rèn)知與成組技術(shù)實(shí)訓(xùn)Part.05不同種類的蓄電池性能有差異，目前新能源汽車應(yīng)用較多的是鋰離子動(dòng)力電池。由單體電池如何提高總電壓和容量，以便應(yīng)用于新能源汽車動(dòng)力電池。實(shí)訓(xùn)背景任務(wù)描述知識(shí)與技能目標(biāo)能正確規(guī)范地測(cè)量動(dòng)力電池的電壓。能正確使用防護(hù)工具套裝規(guī)范地進(jìn)行單體電池的串聯(lián)、并聯(lián)。能夠理解成組技術(shù)具體操作。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)7S、安全、環(huán)保等職業(yè)素養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)目標(biāo)PART03PART02PART01設(shè)備及工具準(zhǔn)備場(chǎng)地設(shè)備準(zhǔn)備安全防護(hù)準(zhǔn)備|序號(hào)|設(shè)備及工具名稱|數(shù)量||---|---|---||1|不同類型的動(dòng)力電池|若干塊||2|工位防護(hù)套裝|６套||3|人員防護(hù)套裝|６套||4|數(shù)字式交直流萬用表|６套||５|導(dǎo)線|若干條||６|電池槽|若干個(gè)|任務(wù)實(shí)施前，需要做好場(chǎng)地防護(hù)準(zhǔn)備，檢查實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備設(shè)施是否存在安全隱患，如發(fā)現(xiàn)不正常的地方，需及時(shí)報(bào)告老師或?qū)嶒?yàn)員進(jìn)行處理后，方可實(shí)施任務(wù)。本實(shí)訓(xùn)任務(wù)用到動(dòng)力電池，任務(wù)實(shí)施前需要了解動(dòng)力電池正負(fù)極判定，導(dǎo)線連接等操作規(guī)范。禁止任何情況下短路動(dòng)力電池正負(fù)極。禁止不同類型的動(dòng)力電池串并聯(lián)。實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備010203步驟1：動(dòng)力電池類型識(shí)別與電壓測(cè)量操作內(nèi)容：根據(jù)提供的動(dòng)力電池，首先識(shí)別動(dòng)力電池的類型，并做記錄。根據(jù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，檢測(cè)該動(dòng)力電池的單體電池電壓并記錄。完成情況記錄：是□否□步驟2：挑選電壓一致的三元鋰單體電池操作內(nèi)容：根據(jù)測(cè)量結(jié)果，挑選出電壓一致的的三元鋰單體電池。完成情況記錄：是□否□步驟3：成組設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算（示例）操作內(nèi)容：已知一款動(dòng)力電池單體電池電壓為3.65Ｖ，容量為40Ah，根據(jù)排列方式，填寫表格。完成情況記錄：是□否□實(shí)施步驟與記錄單體電池串并聯(lián)的操作。動(dòng)力電池成組技術(shù)具體操作理解。單體電池串并聯(lián)的規(guī)范操作。成組技術(shù)中均衡與安全意識(shí)的培養(yǎng)。難點(diǎn)重點(diǎn)實(shí)訓(xùn)重難點(diǎn)|序號(hào)|操作步驟|完成情況|備注||---|---|---|---||1|建立安全操作環(huán)境|已完成□未完成□|||2|清理及整理工具量具|已完成□未完成□|||3|清理及復(fù)原設(shè)備|已完成□未完成□|||4|清理場(chǎng)地|已完成□未完成□|||5|物品回收和環(huán)保|已完成□未完成□|||6|完善和檢查工單|已完成□未完成□||7S現(xiàn)場(chǎng)管理知識(shí)掌握情況問題與反思技能掌握情況（此處由學(xué)生填寫對(duì)動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)、成組技術(shù)等知識(shí)的掌握程度）（此處由學(xué)生填寫實(shí)訓(xùn)過程中遇到的問題及解決方法，以及個(gè)人反思）（此處由學(xué)生填寫對(duì)電壓測(cè)量、電池串并聯(lián)操作等技能的掌握程度）實(shí)訓(xùn)總結(jié)六、動(dòng)力電池拆卸規(guī)范與流程Part.06確認(rèn)車輛型號(hào)、VIN碼等基本信息，了解動(dòng)力電池安裝位置及固定方式。在車輛周圍放置安全警示標(biāo)識(shí)，防止無關(guān)人員靠近。車輛信息確認(rèn)與安全警示穿戴好絕緣手套、絕緣鞋、護(hù)目鏡等個(gè)人防護(hù)用品（PPE）。準(zhǔn)備好絕緣工具（絕緣扳手、絕緣螺絲刀等）并檢查其絕緣性能。高壓安全操作準(zhǔn)備關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔出鑰匙或使車輛處于OFF檔。斷開低壓蓄電池負(fù)極電纜（注意先拆負(fù)極，后拆正極；安裝時(shí)相反）。等待一段時(shí)間（如5-10分鐘），讓高壓系統(tǒng)電容放電完畢。斷開高壓維修開關(guān)（MSD），并妥善保管。驗(yàn)電：使用驗(yàn)電器對(duì)高壓連接器等部位進(jìn)行驗(yàn)電，確認(rèn)無高壓電后再進(jìn)行下一步操作。斷電操作流程拆卸前準(zhǔn)備套筒扳手組（含絕緣套筒）扭矩扳手（絕緣）一字/十字螺絲刀（絕緣）卡扣起子撬棒（塑料或橡膠材質(zhì)，防止損傷部件）動(dòng)力電池舉升架或吊裝設(shè)備絕緣工作臺(tái)常用工具專用設(shè)備（如需要）動(dòng)力電池拆卸工具與設(shè)備030201外部附件拆除拆卸動(dòng)力電池包外部的護(hù)板、裝飾件等。拔下與動(dòng)力電池相連的低壓連接器（如BMS通信線、溫度傳感器線等），注意記錄各連接器的位置和朝向。拆卸高壓電纜連接器：先松開連接器鎖止機(jī)構(gòu)，再小心拔下，必要時(shí)做好標(biāo)記。動(dòng)力電池包整體移出在起重設(shè)備或輔助人員配合下，平穩(wěn)將動(dòng)力電池包從車輛上移出，放置在預(yù)先準(zhǔn)備好的絕緣工作臺(tái)上。搬運(yùn)過程中注意避免碰撞、傾斜角度過大。動(dòng)力電池包固定螺栓拆除使用扭矩扳手按照規(guī)定的順序和扭矩值松開動(dòng)力電池包與車身或底盤的固定螺栓。注意：部分車型螺栓數(shù)量較多，需按對(duì)角線或特定順序逐步松開，防止動(dòng)力電池包受力不均變形。拆卸步驟（以某車型為例，具體參照車輛維修手冊(cè)）全程佩戴個(gè)人防護(hù)用品，嚴(yán)禁在無防護(hù)情況下接觸高壓部件。嚴(yán)禁在拆卸過程中吸煙、飲食。拆下的螺栓、連接器等小件應(yīng)分類存放，防止丟失或損壞。動(dòng)力電池包放置平穩(wěn)，避免翻滾、跌落。保護(hù)好電池包外殼及接口，防止劃傷、進(jìn)水。拆卸場(chǎng)地應(yīng)保持干燥、清潔、通風(fēng)良好。遠(yuǎn)離火源、熱源及易燃易爆物品。個(gè)人安全防護(hù)部件保護(hù)環(huán)境要求拆卸過程中的注意事項(xiàng)七、動(dòng)力電池組裝規(guī)范與流程Part.07PART03PART02PART01新電池包檢查安裝面清潔與檢查工具與物料準(zhǔn)備檢查新電池包的型號(hào)、規(guī)格是否與車輛匹配。檢查電池包外觀有無損傷、變形、漏液等情況。核對(duì)電池包編碼等信息。清潔車身或底盤上動(dòng)力電池包的安裝面，去除灰塵、雜物、銹蝕等。檢查安裝支架、定位銷等是否完好無損。準(zhǔn)備好與拆卸時(shí)相同的絕緣工具、扭矩扳手，并校準(zhǔn)扭矩扳手。準(zhǔn)備好新的密封件（如O型圈、密封膠等，根據(jù)維修手冊(cè)要求）。組裝前準(zhǔn)備使用扭矩扳手按照規(guī)定的順序和扭矩值緊固所有動(dòng)力電池包固定螺栓。注意：需按規(guī)定扭矩分次緊固，確保各螺栓受力均勻。固定螺栓最終緊固安裝動(dòng)力電池包外部的護(hù)板、裝飾件等。安裝外部附件在起重設(shè)備或輔助人員配合下，將新電池包平穩(wěn)吊裝或放置到安裝位置，對(duì)準(zhǔn)定位銷。擰入部分固定螺栓進(jìn)行初步固定，不要完全擰緊。電池包定位與初步固定按照拆卸時(shí)的標(biāo)記，連接高壓電纜連接器，確保鎖止機(jī)構(gòu)到位。連接低壓連接器（BMS通信線、溫度傳感器線等），確保連接可靠，卡扣到位。連接高壓電纜與低壓連接器動(dòng)力電池包安裝步驟（以某車型為例，具體參照車輛維修手冊(cè)）外觀檢查檢查所有連接器是否連接正確、牢固。檢查電池包安裝是否牢固，有無松動(dòng)、異響。檢查外部附件安裝是否到位。01低壓系統(tǒng)恢復(fù)與高壓上電前檢查連接低壓蓄電池負(fù)極電纜。打開點(diǎn)火開關(guān)至ON檔（不啟動(dòng)車輛），檢查BMS是否有故障碼。檢查高壓系統(tǒng)絕緣電阻是否符合要求（使用絕緣電阻測(cè)試儀）。02高壓上電測(cè)試在確認(rèn)安全的前提下，閉合高壓維修開關(guān)（MSD）。啟動(dòng)車輛，觀察儀表顯示是否正常，動(dòng)力電池系統(tǒng)是否工作正常。進(jìn)行簡(jiǎn)單的功能測(cè)試，如加速、充電接口檢測(cè)等（根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求）。03組裝后檢查與測(cè)試01安裝規(guī)范性嚴(yán)格按照車輛維修手冊(cè)規(guī)定的步驟和扭矩進(jìn)行操作。所有連接器必須正確連接，防止錯(cuò)接、漏接。更換損壞的密封件，確保電池包的密封性。037S管理清理工作現(xiàn)場(chǎng)，整理工具、物料。廢棄物料按環(huán)保要求分類處理。填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告或維修記錄。02安全操作高壓上電前必須確保所有低壓連接器和高壓連接器均已正確連接并鎖止。測(cè)試過程中密切關(guān)注電池包有無異常發(fā)熱、異味、煙霧等現(xiàn)象，如有異常立即斷電并報(bào)告。組裝過程中的注意事項(xiàng)八、知識(shí)視界與微悅讀Part.08STEP03STEP04STEP02STEP01STEP05自燃事件背景近年來，特斯拉、蔚來、比亞迪等新能源汽車先后引發(fā)自燃事故，讓新能源汽車的安全問題再度受到廣泛關(guān)注，引發(fā)了消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車的不信任和恐慌情緒。根據(jù)過去六年企業(yè)報(bào)告的新能源汽車火災(zāi)事故分布，可以看到歷年6至8月，均為明顯高發(fā)期。從車輛外部見到明火，到駕駛室起火，平均間隔時(shí)間僅有64秒?；馂?zāi)事故分布特點(diǎn)汽車火災(zāi)安全聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室對(duì)過去幾年發(fā)生的新能源汽車火災(zāi)事件做了詳細(xì)的分析，結(jié)果顯示除了交通事故、底部碰撞等情況，與電池相關(guān)性最大的起火誘因，叫做電池?zé)崾Э亍?shù)據(jù)：去年公開報(bào)道的全部270余起新能源汽車起火案例，發(fā)現(xiàn)其中碰撞后發(fā)生火災(zāi)的概率僅占10%左右，在充電或靜置狀態(tài)下起火的比例則超過了50%。新能源汽車起火原因分析定義：動(dòng)力電池的熱失控是在使用過程中溫度上升的不可控現(xiàn)象。誘因：一些不當(dāng)?shù)某潆娦袨椋ㄔ谑褂玫倪^程中，因?yàn)橐恍┑撞康耐械住幉?，包括長(zhǎng)時(shí)間泡水，都可能會(huì)觸發(fā)動(dòng)力電池?zé)崾Э氐默F(xiàn)象產(chǎn)生。電池?zé)崾Э囟x與誘因從熱失控到起火的間隔如果在5分鐘內(nèi)，車內(nèi)最高溫度將達(dá)到437℃。如果可以將時(shí)間延長(zhǎng)至5分鐘以上，車內(nèi)最高溫度可大幅降低至85℃，意味著逃生成功率大幅提升。熱失控到起火的危害純電動(dòng)汽車的自燃火災(zāi)發(fā)生率數(shù)據(jù)對(duì)比國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)：近三年來，國(guó)內(nèi)新能源汽車保有量和火災(zāi)數(shù)量，統(tǒng)計(jì)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，新能源汽車的火災(zāi)發(fā)生率從2021年的1.85/10000，降低到了2023年的萬分之0.96，而燃油車的起火率則在1.5/10000左右。整體來看，當(dāng)前新能源汽車的起火率甚至低于燃油車。國(guó)際數(shù)據(jù)：據(jù)國(guó)際公開數(shù)據(jù)顯示，在世界上新能源汽車銷量比例最高的國(guó)家——挪威，汽油和柴油汽車的火災(zāi)發(fā)生率是新能源汽車的四到五倍。專家觀點(diǎn)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)董揚(yáng)指出，電動(dòng)汽車著火的事故率應(yīng)該是小于油車，這個(gè)是有統(tǒng)計(jì)的，但是我們對(duì)于電動(dòng)汽車出了事故時(shí)處理的方式，不像油車那么有經(jīng)驗(yàn)。新能源汽車起火備受關(guān)注的原因盡管新能源汽車起火概率并沒有比燃油車更高，但是電池起火比汽油起火更難撲滅，復(fù)燃率較高，這也是新能源汽車起火備受關(guān)注的重要原因之一。微悅讀：新能源汽車真的更容易著火嗎？主講人：時(shí)間：謝謝大家2025.9主講人：時(shí)間：新能源汽車動(dòng)力電池性能檢測(cè)2025.9目錄01一、課程概述03三、動(dòng)力電池性能評(píng)價(jià)體系04四、動(dòng)力電池性能檢測(cè)技術(shù)02二、動(dòng)力電池性能參數(shù)解析05五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與操作規(guī)范06六、7S管理與安全規(guī)范07七、拓展知識(shí)與行業(yè)動(dòng)態(tài)一、課程概述Part.01掌握動(dòng)力電池主要性能參數(shù)的含義。掌握動(dòng)力電池性能評(píng)價(jià)參數(shù)。掌握動(dòng)力電池基本性能測(cè)試項(xiàng)目和方法。01知識(shí)目標(biāo)能夠利用電池的性能參數(shù)評(píng)價(jià)各類電池的性能優(yōu)劣。能夠分析闡述新能源汽車對(duì)動(dòng)力電池的性能要求。能正確進(jìn)行動(dòng)力電池的性能檢測(cè)。02技能目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范使用儀器和愛護(hù)設(shè)備的良好素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生具備分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)的勞動(dòng)態(tài)度。03素質(zhì)目標(biāo)課程目標(biāo)動(dòng)力電池性能參數(shù)解析詳細(xì)介紹電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率等核心參數(shù)的定義及工程應(yīng)用。分析各參數(shù)對(duì)電池性能的影響機(jī)制及相互關(guān)系。動(dòng)力電池性能評(píng)價(jià)體系構(gòu)建新能源汽車對(duì)動(dòng)力電池的多維度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。對(duì)比不同類型動(dòng)力電池（鉛酸、鎳氫、鋰電）的性能差異。動(dòng)力電池性能檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)講解靜態(tài)容量、動(dòng)態(tài)功率、環(huán)境適應(yīng)性等測(cè)試原理。實(shí)操訓(xùn)練電壓、內(nèi)阻等關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量方法及數(shù)據(jù)處理。課程內(nèi)容理論教學(xué)采用課堂講授與案例分析相結(jié)合，配合多媒體課件展示。安排3次專題討論，圍繞電池參數(shù)優(yōu)化及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)展開。實(shí)踐教學(xué)開展4次實(shí)驗(yàn)室實(shí)操，涵蓋基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)量與綜合性能測(cè)試。組織1次企業(yè)觀摩，了解動(dòng)力電池檢測(cè)生產(chǎn)線運(yùn)作。教學(xué)安排0102過程考核（40%）課堂提問與作業(yè)完成情況（15%）實(shí)驗(yàn)操作技能與數(shù)據(jù)記錄規(guī)范性（25%）期末考核（60%）理論知識(shí)閉卷考試（35%）綜合檢測(cè)方案設(shè)計(jì)與報(bào)告撰寫（25%）考核方式二、動(dòng)力電池性能參數(shù)解析Part.022工作電壓：放電時(shí)的實(shí)際輸出電壓，計(jì)算公式：(U=E-I(R_f+R_\Omega))，其中(R_f)為極化內(nèi)阻，(R_\Omega)為歐姆內(nèi)阻。放電終止電壓：不宜繼續(xù)放電的最低電壓，低溫或大電流放電時(shí)取值更低，如單體鋰電池通常為2.6-2.7V。工作電壓與放電終止電壓1電動(dòng)勢(shì)與開路電壓電動(dòng)勢(shì)（E）：熱力學(xué)平衡狀態(tài)下兩極電位差，單位為伏（V），表征電源能量轉(zhuǎn)換能力。開路電壓（OCV）：無負(fù)載時(shí)正負(fù)極間實(shí)測(cè)電壓，工程中近似替代電動(dòng)勢(shì)，受電極材料、電解質(zhì)及溫度影響。3電壓參數(shù)對(duì)比列出鉛酸、鎳氫、鋰電池的關(guān)鍵電壓參數(shù)：鉛酸蓄電池：開路電壓2.1-2.2V，工作電壓2.0V，終止電壓1.7V鎳氫蓄電池：開路電壓1.4V，工作電壓1.2V，終止電壓1.0V鋰離子電池：開路電壓4.1-4.2V，工作電壓3.6-3.7V，終止電壓2.6-2.7V電壓特性01理論容量：按活性物質(zhì)電化學(xué)當(dāng)量計(jì)算的最大電量，單位A·h。額定容量：25℃±3℃下以額定電流放電至終止電壓的電量，如1500mA·h電池以150mA放電可持續(xù)10h。實(shí)際容量：特定放電條件下實(shí)際輸出電量，受放電率、溫度影響顯著。容量定義與分類02質(zhì)量比容量（A·h/kg）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量活性物質(zhì)釋放的電量。體積比容量（A·h/L）：?jiǎn)挝惑w積電池輸出的電量，決定電池空間利用率。比容量計(jì)算03活性物質(zhì)脫落與鈍化、電解液分解、隔膜老化等導(dǎo)致容量不可逆損失。循環(huán)次數(shù)增加使電極結(jié)構(gòu)逐漸劣化，容量呈非線性衰減趨勢(shì)。容量衰減機(jī)理容量特性內(nèi)阻構(gòu)成全內(nèi)阻(R_i=R_\Omega+R_f)，其中歐姆內(nèi)阻包括電極、電解液、隔膜電阻及接觸電阻；極化內(nèi)阻含電化學(xué)極化與濃差極化電阻。極化內(nèi)阻隨放電電流增大而增加，低溫條件下離子擴(kuò)散受阻導(dǎo)致內(nèi)阻顯著上升。1內(nèi)阻對(duì)電池性能的影響大電流放電時(shí)，內(nèi)阻引起的壓降增大，導(dǎo)致輸出功率降低，如電動(dòng)汽車加速時(shí)電壓驟降現(xiàn)象。內(nèi)阻產(chǎn)熱公式：(Q=I^2Rt)，內(nèi)阻過大會(huì)引發(fā)熱失控風(fēng)險(xiǎn)。3內(nèi)阻測(cè)量方法交流阻抗法：采用1kHz正弦信號(hào)測(cè)量，避免極化影響，精度可達(dá)mΩ級(jí)。直流放電法：通過瞬間大電流放電測(cè)電壓降，計(jì)算動(dòng)態(tài)內(nèi)阻，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。2內(nèi)阻特性能量（W·h）=容量（A·h）×平均工作電壓（V），決定電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程。比能量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（W·h/kg）或體積（W·h/L）的能量，三元鋰電池比能量可達(dá)150-200W·h/kg。能量參數(shù)功率（W）=電壓（V）×電流（A），表征瞬時(shí)輸出能力，影響車輛加速性能。比功率（W/kg）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量輸出功率，鋰電池比功率通常高于鎳氫電池2倍以上。功率參數(shù)高比能量電池適合長(zhǎng)續(xù)航需求，高比功率電池滿足動(dòng)力性要求，需根據(jù)車型定位平衡設(shè)計(jì)。示例：5號(hào)干電池（1.5V/500mA·h）能量計(jì)算：(E=1.5V\times0.5A·h=0.75W·h)能量與功率關(guān)系能量與功率特性擱置過程中自放電導(dǎo)致容量下降，鋰電池月自放電率約5%-10%，鉛酸電池可達(dá)15%-20%。儲(chǔ)存條件：20℃干燥環(huán)境最佳，滿電或虧電儲(chǔ)存均加速容量損失。儲(chǔ)存壽命成組電池在電壓、內(nèi)阻、容量等參數(shù)的差異，直接影響組壽命，不一致性會(huì)導(dǎo)致“木桶效應(yīng)”。一致性控制方法：篩選匹配、均衡電路（主動(dòng)/被動(dòng)均衡）、熱管理系統(tǒng)。電池一致性容量衰減至額定值80%前的充放電循環(huán)次數(shù)，鋰電池可達(dá)1000次以上，鎳氫電池約500-1000次。影響因素：充放電深度（DOD）、速率、溫度，淺充淺放可延長(zhǎng)壽命30%以上。循環(huán)壽命壽命與一致性三、動(dòng)力電池性能評(píng)價(jià)體系Part.03能量需求：純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程≥500km，要求電池系統(tǒng)能量密度≥150W·h/kg（2025年目標(biāo)350W·h/kg）。功率需求：0-100km/h加速時(shí)間≤10s，峰值功率密度需達(dá)2000W/kg以上。安全性與可靠性機(jī)械安全：通過擠壓（100kN力）、針刺（直徑3mm鋼針）、跌落（1m高度）測(cè)試無起火爆炸。電安全：過充（3C電流至5V）、短路（外阻<5mΩ）、過放（至0V）條件下保持穩(wěn)定。溫度范圍：-30℃至55℃可正常工作，低溫性能要求-20℃容量保持率≥70%。濕度適應(yīng)：40℃、95%濕度環(huán)境擱置48h無銹蝕、變形。環(huán)境適應(yīng)性成本目標(biāo)：動(dòng)力電池單體成本≤100美元/kW·h，全生命周期成本低于燃油車?；厥绽茫赫龢O材料回收率≥95%，梯次利用于儲(chǔ)能、低速車等領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性高能量與高功率新能源汽車對(duì)動(dòng)力電池的性能要求鉛酸蓄電池優(yōu)勢(shì)：成本低（約0.5元/W·h）、工藝成熟、低溫性能較好。劣勢(shì)：比能量低（35-50W·h/kg）、循環(huán)壽命短（300-500次）、重量大，適用于低速電動(dòng)車。鎳氫蓄電池優(yōu)勢(shì)：安全性高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命較長(zhǎng)（1000-1500次）。劣勢(shì)：比能量中等（60-80W·h/kg）、成本較高、自放電率高，主要用于混合動(dòng)力汽車。鋰離子電池三元鋰電池：比能量150-200W·h/kg，循環(huán)壽命1500-3000次，低溫性能優(yōu)異，成本較高。磷酸鐵鋰電池：安全性更佳，循環(huán)壽命2000次以上，高溫穩(wěn)定性好，但能量密度稍低（120-150W·h/kg）。性能參數(shù)對(duì)比表|電池類型|能量效率(%)|能量密度(W·h/kg)|循環(huán)壽命(次)|成本(元/W·h)||----------------|-------------|------------------|--------------|--------------||鉛酸蓄電池|80|35-50|300-500|0.5-0.8||鎳氫蓄電池|70|60-80|1000-1500|1.5-2.0||三元鋰電池|90|150-200|1500-3000|1.0-1.2||磷酸鐵鋰電池|85|120-150|2000-4000|0.8-1.0|動(dòng)力電池類型性能對(duì)比實(shí)時(shí)采集單體電壓（精度±5mV）、溫度（精度±1℃）、總電流（精度±1%）。估算SOC（荷電狀態(tài)）與SOH（健康狀態(tài)），主流算法采用卡爾曼濾波結(jié)合安時(shí)計(jì)量法。狀態(tài)監(jiān)測(cè)被動(dòng)均衡：通過電阻放電消耗高電壓?jiǎn)误w能量，電路簡(jiǎn)單但效率低（<30%）。主動(dòng)均衡：利用電容/電感轉(zhuǎn)移能量，均衡效率可達(dá)70%-90%，適用于高端車型。均衡控制過壓/欠壓保護(hù)：?jiǎn)误w電壓超過4.3V或低于2.5V時(shí)切斷充放電回路。過流保護(hù)：持續(xù)放電電流超過3C或短路電流達(dá)10C時(shí)觸發(fā)保護(hù)。熱管理：通過液冷/風(fēng)冷維持電池組溫度在25-35℃，溫差≤5℃。安全保護(hù)電池管理系統(tǒng)（BMS）作用四、動(dòng)力電池性能檢測(cè)技術(shù)Part.04PART03PART02PART01電壓測(cè)量?jī)?nèi)阻測(cè)量容量測(cè)試儀器：數(shù)字萬用表（精度0.1%）、電池內(nèi)阻測(cè)試儀。步驟：電池靜置30min消除極化紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極，讀取開路電壓加載額定負(fù)載，測(cè)量工作電壓，記錄初始電壓與穩(wěn)定電壓交流法：采用1kHz測(cè)試信號(hào)，避免直流極化影響，測(cè)試時(shí)間<1s。直流放電法：施加1C電流100ms，測(cè)電壓降計(jì)算內(nèi)阻：(R=\DeltaU/\DeltaI)數(shù)據(jù)要求：同一批次電池內(nèi)阻偏差應(yīng)≤5%恒流放電法：25℃下以0.2C電流放電至終止電壓，記錄放電時(shí)間，容量(C=I\timest)。倍率容量測(cè)試：分別以0.5C、1C、2C、3C放電，計(jì)算不同倍率下容量保持率，如1C容量應(yīng)≥0.2C容量的85%。基礎(chǔ)參數(shù)檢測(cè)方法：在SOC=50%時(shí)，分別進(jìn)行10s、30s、60s最大電流放電，記錄電壓變化。指標(biāo)：持續(xù)30s放電功率應(yīng)≥額定功率的90%，電壓不低于終止電壓。峰值功率測(cè)試模擬工況：采用UDDS（美國(guó)城市行駛循環(huán)）電流曲線放電，考察實(shí)際路況下的容量輸出。數(shù)據(jù)處理：計(jì)算平均放電電壓、能量效率，繪制電壓-時(shí)間曲線分析衰減特性。動(dòng)態(tài)容量測(cè)試加速測(cè)試：1C充/1C放循環(huán)至容量衰減至80%，記錄循環(huán)次數(shù)。條件控制：溫度25±2℃，充放電截止電壓嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，每100次循環(huán)進(jìn)行一次容量標(biāo)定。循環(huán)壽命測(cè)試動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)振動(dòng)與沖擊測(cè)試振動(dòng)測(cè)試：隨機(jī)振動(dòng)（10-55Hz，加速度20g），三維方向各30min，測(cè)試后容量損失≤5%。沖擊測(cè)試：100m/s2加速度，16ms脈寬，三維方向各1000次，無漏液、冒煙。高低溫性能測(cè)試高溫測(cè)試：55℃恒溫5h后以0.33C放電，容量保持率應(yīng)≥95%。低溫測(cè)試：-20℃恒溫20h后以0.33C放電，容量保持率應(yīng)≥70%（鋰電池）。濕熱循環(huán)測(cè)試條件：40℃、90-95%濕度環(huán)境擱置48h，隨后25℃擱置2h。檢測(cè)：外觀檢查無銹蝕、鼓包，放電容量保持率≥85%。環(huán)境適應(yīng)性檢測(cè)擠壓測(cè)試：向電池最長(zhǎng)邊施加100kN力，擠壓至厚度減少50%，無爆炸起火。針刺測(cè)試：直徑3mm鋼針以10mm/s速度刺穿電池中心，觀察1h無明火。機(jī)械濫用測(cè)試熱沖擊：以5℃/min速率升溫至130℃，保溫30min，電池應(yīng)不爆炸、不起火。焚燒測(cè)試：置于丙烷火焰（800-1000℃）中燃燒30s，移開后5min內(nèi)火焰熄滅。熱濫用測(cè)試過充測(cè)試：3C電流恒流充電至5V或90min，電池不發(fā)生劇烈反應(yīng)。短路測(cè)試：外部電路電阻<5mΩ，短路10min，殼體溫度不超過150℃。電濫用測(cè)試安全性檢測(cè)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備高低溫箱：溫度范圍-70℃至150℃，控制精度±0.5℃，容積≥100L。振動(dòng)臺(tái)：頻率范圍5-2000Hz，最大加速度100g，臺(tái)面尺寸500×500mm。安全測(cè)試設(shè)備擠壓試驗(yàn)機(jī)：最大壓力200kN，位移精度0.1mm。針刺試驗(yàn)機(jī)：穿刺速度0-50mm/s可調(diào)，鋼針硬度HRC55以上?；A(chǔ)測(cè)量設(shè)備電池測(cè)試儀：如ArbinBT2000，支持0.001C-10C充放電，電壓精度±0.05%。內(nèi)阻儀：HIOKI3561，測(cè)試范圍0.1mΩ-10Ω，分辨率0.01mΩ。STEP03STEP01STEP02檢測(cè)設(shè)備與儀器五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與操作規(guī)范Part.05STEP.01STEP.02STEP.03實(shí)訓(xùn)目標(biāo)能正確識(shí)別動(dòng)力電池類型及銘牌參數(shù)（型號(hào)、容量、額定電壓）。能獨(dú)立完成電壓、內(nèi)阻、容量的測(cè)量操作，數(shù)據(jù)誤差≤3%。能分析檢測(cè)數(shù)據(jù)并評(píng)估電池性能等級(jí)（優(yōu)、良、中、差）。場(chǎng)地與設(shè)備準(zhǔn)備場(chǎng)地要求：絕緣地板、通風(fēng)良好、配備滅火毯與ABC干粉滅火器。設(shè)備清單：動(dòng)力電池樣品：鉛酸（12V/20A·h）、鎳氫（7.2V/5A·h）、鋰電池（3.7V/10A·h）各3組測(cè)試儀器：內(nèi)阻測(cè)試儀、充放電柜、萬用表、溫度計(jì)工具：絕緣手套（1000V）、絕緣鞋、扳手、連接導(dǎo)線（16mm2）安全防護(hù)措施個(gè)人防護(hù)：必須穿戴絕緣手套、護(hù)目鏡，禁止佩戴金屬飾品。操作禁忌：嚴(yán)禁正負(fù)極短路、過度充電，電池破損漏液時(shí)立即停止使用。實(shí)訓(xùn)目標(biāo)與準(zhǔn)備檢查項(xiàng)目：殼體有無變形、漏液、鼓包，極柱是否腐蝕，標(biāo)簽是否清晰。記錄標(biāo)準(zhǔn)：外觀完好記“√”，輕微破損記“△”，嚴(yán)重?fù)p壞記“×”。電池外觀檢查步驟：樣品編號(hào)：將6節(jié)鋰電池分別標(biāo)記為B1-B6靜置處理：室溫（25℃）放置2h開路電壓測(cè)量：使用UT61E萬用表，量程選DC20V，記錄數(shù)據(jù)至小數(shù)點(diǎn)后兩位負(fù)載電壓測(cè)量：接入5Ω功率電阻，放電5min后讀取電壓數(shù)據(jù)記錄表格：|電池編號(hào)|開路電壓(V)|負(fù)載電壓(V)|電壓降(V)|狀態(tài)判斷||----------|-------------|-------------|-----------|----------||B1|