1、（H）sh/n=w鋰離子動力電池使用與維護保養(yǎng)手冊一電動汽車用鋰離子電池編制審核批準生效日期（H）SH/NEW鋰離子動力電池使用與維護保養(yǎng)手冊華晨鑫源重慶汽車有限公司新能源事業(yè)部目錄1 .重要安全說明!.2 .相關介紹2.2.1 術語和定義2.2.2 鋰離子電池工作原理3.2.3 鋰離子電池為什么需要保護電路4.3 .充電6.4 .放電.7.5 .存儲8.6 .運輸9.7 .常見問題及處理方法.108 .維護. 日常維護-41-11.2 定期保養(yǎng)1111.3 維護與保養(yǎng)記錄121、重要安全說明1 .保證電池或電池組遠離危險物品或危險材料，如具有腐蝕性的化學品、危險的機械設備、高

2、溫環(huán)境等；2 .不合理的使用該系列產(chǎn)品可能導致冒煙，如外部短路、過充電、過高的環(huán)境溫度等。若發(fā)生冒煙的情況，請及時切斷電源，使用二氧化碳或干粉滅火器進行處理，并用沙土或泥土掩埋。整個過程中必須及時疏散人群并及時報警（若必要時）；3 .不合理的使用該系列產(chǎn)品可能導致單體電池鼓脹，嚴重時可能導致塑料外殼破裂或產(chǎn)生裂紋，此時應立即停止使用該電池，請及時聯(lián)系我公司相關技術部門或售后服務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，避免電池受到過高幅度的震動、外力沖擊、高處跌落等，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；5 .禁止直接把電池的正負極短路，避免有電池極柱壓緊螺栓和導電帶之外

3、的任何金屬或其他導電物體接觸電池的正極和負極，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；6 .禁止將電池暴露或長期擱置在60c以上的環(huán)境中，禁止試圖加熱或?qū)㈦姵赝度牖鹬?，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；7 .禁止在沒有安裝合理的充電保護裝置（鋰離子電池保護線路板、電池管理系統(tǒng)等）或使用非環(huán)宇認可的充電設備（充電器、直流電源等）的情況下對電池進行充電，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；8 .禁止將電池浸入到水或其他導電的液體中，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；9 .禁止兒童和其他缺乏鋰離子電池安全使用知識的人使用本系列產(chǎn)品，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；10 .禁止將本系列產(chǎn)品與其他型號或類型的

4、電池進行串聯(lián)或并聯(lián)使用，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失；禁止將含有鋰離子電池保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，此操作可能導致人身傷害或財產(chǎn)損失，若有需要請聯(lián)系本公司相關技術部門以獲得正確的技術支持。2、相關介紹2.1術語和定義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)所能提供的由制造商標明的容量值；3 .實際容量在規(guī)定的條件下，充滿電的單體電池以規(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)通常可視為電池進入過放電狀態(tài)；5 .最高充電電壓>由制造商推薦的在充電過程中不應超過

5、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?？梢暈殡姵剡M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恢復能力蓄電池在25C±5C下貯存28天后以1.0C進行放電，放電容量與額定容量之比稱為常溫荷電保持能力；然后在25c±5C下以1.0C充電，再放電到終止電壓，具放電容量與額定容量

6、之比稱為容量恢復能力；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%SOC即表示蓄電池目前存儲了標稱容量值30%勺電量，SOCgStateOfCharge的縮寫，電池（組）荷電狀態(tài)；13 .爆炸蓄電池外殼破裂，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1%寸，即泄漏16 .電池管理系統(tǒng)（BMS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

7、一系列的控制動作以使得蓄電池能達到最優(yōu)使用性能的電子電器系統(tǒng)，BMS!BatteryManagerSystem的縮寫;17 .CAN通訊：ControlAreaNetwork,控制器局域網(wǎng)；2.2鋰離子電池-L作原理1、聚合物鋰離子電池工作原理圖：正電極負電機蠟Ac軍七岳茶r鬻打rM°Cxx）wwww-3-皿*怙o饅需于U(lk«'i|Q裱19.充電模式CC/CVCC模式是恒流充電模式，CV模式是恒壓充電模式，口上巾8|18 .DOD:DeepOfDischarge,放電深度；鋰離子電池正極一般采用鉆酸鋰、鍥鉆鉆鋰、磷酸鐵鋰，負極為石墨，電解液為LiPF6+EC+D

8、MC外殼采用鋁塑膜包裝。充電時鋰離子從正極層狀氧化物的晶格間脫出，通過有機電解液遷移到層狀負極表面后嵌入到石墨材料品格中，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品格中。在正常充放電情況下，鋰離子在層狀結構的石墨和氧化物間的嵌入和脫出一般只引起層間距的變化，而不會引起晶體結構的破壞，伴隨充放電進行，正負極材料的化學結構基本不發(fā)生變化，因此從充放電反應的可逆性來講，鋰離子電池是一種理想的可逆電池。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往返的嵌入一脫出，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

9、“搖椅電池”。2、聚合物鋰離子電池電化學反應機理電極反應方程式：正極反應：LiCoQ=Li1.xCoO+xLi+xe-負極反應：C+xLi+xe-=CLix電池總反應：LiCoQ+C=Li1-xCoQ+CLix2.3鋰離子電池為什么需要保護電路1、所有的電池在充電或放電（即電能與化學能相互轉(zhuǎn)換）過程中，對接受或釋放電荷的能力是有一定限度的，電池本身并不能主動阻止電荷流進或流出。所有種類的電池都會有這樣的問題，不單是鋰電池，只不過是人們在設計各種電池，采取的方式不同。在充電過程中，電池接受電荷使自身產(chǎn)生化學能，當自身內(nèi)部的化學能量全部轉(zhuǎn)完畢后，如果外部電能還源源不斷地輸進來，這就需要電池將過剩的

10、能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰酷尫懦鰜砘蚯袛嗤獠磕芰康睦^續(xù)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)闊崮埽伤魵馔ㄟ^泄氣閥釋放，這樣，一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)品設計中引入：A.負極過量以產(chǎn)生鎘氧循環(huán)效應；B.半密封泄氣裝置，使電池即能密封使用.又能達到達到過充釋放氣體的功能，一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)品的全密封結構決定了解決預防過充的功能只能設在外部電池中.如果過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去，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

11、池為什么通常配有充放電的控制保護電路。同樣，在放電過程中，電池通過釋放化學能產(chǎn)生電能，當自身內(nèi)部的化學能量全部轉(zhuǎn)完畢后，如果電池繼續(xù)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，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現(xiàn)塌陷，造成電池失效。2、單體鋰電池的保護方案根據(jù)鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學能相互轉(zhuǎn)化的化學正常反應，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內(nèi)部發(fā)生非正?；瘜W反應，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，

12、并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后而導致電池鼓脹而失效，因此所有的鋰離子電池都需要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池損壞。因此保護電路一般包括過充保護、過放保護、過電流保護、溫度保護、短路保護、絕緣保護等，來有效的保護電池正常的使用。3、充電1,預充電階段：使用充電設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BMS僉測到所有電池電壓均在2000mVU:時即可轉(zhuǎn)到恒流充電模式；2,恒流充電階段：恒流充電開始，充電器以BM預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，電池組中任意單體電

13、池電壓值達到單體電池電壓上限報警值，充電器按照BMSg出的指令轉(zhuǎn)到恒壓輸出，電流值按照BMS勺指令進行調(diào)整，直至任意單體電池電壓值達到單體電池電壓上限切斷值；4,充電結束：任意單體電池電壓值達到單體電池電壓上限切斷值，充電器按照BMS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，確保充電設備工作正常，確保電池組及其保護線路工作正常，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 .放電開始：開啟負載，電池組開始放電，負載的控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協(xié)議或規(guī)格書中的規(guī)定值；2 .放電結束：任意單體電池電壓值達到單體電池

14、電壓下限切斷值，負載的控制器根據(jù)BMS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SOO60%每間隔3個月對電池進行一次充電，保證SOO60%2 .存儲在-20C45C的環(huán)境溫度中；3 .存儲在干燥、通風、陰涼的環(huán)境中，避免陽光直射、高溫、高濕、腐蝕性氣體、劇烈震動等狀況；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)現(xiàn)電池出現(xiàn)鼓脹、裂紋、電壓值低于2000m異常狀況，如果出現(xiàn)該狀況，電池有可能已經(jīng)損壞，請立即聯(lián)系本公司相關技術部門以獲得技術支持。

15、6、運輸1,裝卸和運輸過程中應避免劇烈震動、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使用與維護保養(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常狀態(tài)，請根據(jù)本手冊的提示組織專業(yè)的工程技術人員進行必要的處理，若對異常狀態(tài)的認知或處理方法有任何疑問，請及時聯(lián)系本公司的相關技術部門或售后服務部門以獲得專業(yè)的技術支持。1 .若在安裝前和使用過程中發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)鼓脹、外殼破裂、外殼融化變形、外殼扭曲變形等異常機械特征，立即停止使用該電池，

16、并單獨存儲；2 .若在安裝前和使用過程中發(fā)現(xiàn)電池的極柱壓緊螺栓、導電帶、主回路導線及接插件出現(xiàn)松動、裂紋、絕緣層破裂、燒痕等異?，F(xiàn)象，應立即停止使用、查找分析原因并給予修復；3 .若在安裝前發(fā)現(xiàn)電池的正負極的極性與極性標識不相符，請立即停止使用該電池并聯(lián)系售后服務部門更換該電池或獲得其他處理辦法；4 .若在安裝前和使用過程中發(fā)現(xiàn)電池的溫度超過85C,應立即停止使用該電池，將電池單獨擱置，若溫度繼續(xù)上升則需要采用沙土掩埋；5 .若在安裝前和使用過程中發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)冒煙的情況，應立即停止使用該電池并用沙土掩埋，同時及時通知本公司的售后服務部門作為備案與獲得技術支持；8、維護8.1日常維護1 .充電操

17、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，確保充電設備工作正常，確保電池組各連接點接觸良好。如果出現(xiàn)異常，需要修復后才能充電；2 .充電和放電前檢查BMS的顯示器上顯示的電池電壓、溫度、壓差等狀態(tài)，確保所有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，及時使用壓縮空氣進行消理，避免使用水或水浸濕的物體進行清潔；4 .充電和放電時盡量避免有水或其他導電物體濺到電池上蓋與極柱處，例如暴露在大雨中使用；5 .根據(jù)電池或電池組實際使用狀態(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注意觀察電池或電池組是否存在異常，如電池的電壓差問題。6 .2定期

18、保養(yǎng)1 .檢查BMS顯示器上的電壓數(shù)據(jù)與實際電池電壓值，以確保BMS的電壓采集的準確性，若不一致則要進行校對，采集的電壓與實際電池電壓誤差不超過5mV（1次/月）；2 .檢查BMS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3C,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BMS勺電流采集數(shù)據(jù)與實際電流值，誤差不允許超過1%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、生銹或者變形等情況，確保電池組使用的串并聯(lián)線束牢固可靠（1次/月）；5 .檢查電池外殼是否存在裂縫、變形、極

19、柱松動、鼓脹等異常情況（1次/月）；6 .檢查充電設備的可靠性，確保充電設備完全按照BMS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（1次/月）；1次/月）;7 .檢查放電保護設備，例如快速熔斷器、直流接觸器、繼電器、空氣開關等，確保若出現(xiàn)短路、過流等危險狀況時電池組能被快速切斷主回路（8 .測試電機控制器、車載空調(diào)控制器等高壓用電設備的通訊及執(zhí)行功能，確保當BMS發(fā)出切斷信號時，所有高壓用電設備能及時停止用電，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（500Q/V）,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

20、量不一致的情況時，解決的方法如下：A、使用帶有均衡功能且均衡功能效果非常好的管理系統(tǒng)，最好是具有均衡充電功能的管理系統(tǒng)。B、將所有單體電池用小于0.3C的充電電流將單體電池的電壓充到3.65V。方法一：首先使用用聯(lián)充電器將整組電池充電，直到出現(xiàn)單體電池上限電壓保護，再使用限定電壓為3.65V的恒流充電器（均衡充電設備）對所有單體電池進行充電，直到所有單體電7&電壓都達到3.65V。該均衡充電設備的性能指標為輸入電壓可根據(jù)當?shù)厥褂媒涣麟妷憾?，如AC220V輸出電壓為DC3.65M輸出電流為0.01C,如10A或20A等，該設備由整車廠家從充電器廠家直接購買。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一致時）方法二：把電池組中的所有電池拆下，用充放電測試柜把所有電池都充滿，讓其帶電量一致。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一致時）C、將所有單體電池用小于0.3C的放電電流將單體電池的電壓放到2.3V,。方法一、把電池組中的所有電池拆下，用充放電測試柜把所有電池都放到2.3V,讓其帶電量一致。（1次/3個月或出現(xiàn)帶電量不一致時）方法二：首先將整組電池放電（可以采用跑車的方法），直到出現(xiàn)單體電池欠壓保護。再采用限定電壓2.8V的放電設備對單體電池進行放電，直到所有單體電池電壓都等于2.