《动力蓄电池及管理系统检修》 课件 任务五 电池模块更换

任务五电池模块更换《动力蓄电池及管理系统检修》比亚迪电池检验车间小王到了某电池检验车间参观学习，正好遇到有一组电池模块不合格的动力蓄电池，小王问道刘师傅：“刘师傅，这种不合格的要怎么处理呢？”刘师傅说：“需要更换新的电池模块”。本任务需和小王一起完成电池模块的更换。不合格电池如何处理？电池检验员刘师傅、参观学习学生小王电池模块如何更换？能按照电池模块拆卸流程，使用拆装专用工具，规范完成电池模块拆卸作业。能按照电池模块检查内容及要求，使用万用表、绝缘表等工具，规范完成电池模块检查作业。电池模块外形根据电池单体的类型，电池模块分为圆柱形电池模块、方形电池模块以及软包电池模块。电池模块拆卸圆柱形电池模块方形电池模块软包形电池模块电池模块外形（1）圆柱形电池模块电池模块外形采用标准化设计，均为长方体形状，长宽高分别称为电池模块厚度、宽度和高度，其规格尺寸需符合国家相关标准。电池模块拆卸电池模块外形电池模块外形（1）圆柱形电池模块圆柱形动力电池是目前应用最为规范的动力电池，分为了14650、18650、21700等型号，编号代表了圆柱形电池的尺寸标准，可以确保产品安全标准的一致性，特斯拉、江淮等电动汽车就采用的是圆柱形电池模块。电池模块拆卸不同型号的圆柱形电池电池模块外形（1）圆柱形电池模块某车型电池电芯采用的是18650型圆柱电芯，多个18650电芯通过并联和并集流板串联后由模块夹板及C型固定架组成模块。本电池组总成共有两种成组结构，分别为：10个长形4串，9个L型6串。电池模块拆卸18650型电芯成组模块电池模块外形（1）圆柱形电池模块每一电池单体由43节电芯并联组成，同一模块的单体与单体之间通过集流板连接,模块与模块之间通过软连接正负极串联，软连接是通过螺丝紧固,并涂上导电膏。该车的电池包由9个6串L形模块串联组成，通过两端螺杆和两侧模块固定板连接成整体，单体模块间依靠中间夹板进行绝缘防护。模块固定靠两侧的模块固定板与PACK底壳上的横梁螺纹副连接固定。电池模块拆卸43并54串模快电池模块外形（1）圆柱形电池模块该车采用18650形电池，极大的提高了空间利用率，除此之外电池组的上壳由轻质聚合物复合材料制成，由于该部分与车身底盘直接相连，iev5采取加强车身底部结构的措施来保护电池组，因此无需加强结构。与电池组的上壳不同，电池组的下壳异常坚固，整个外壳一般由两层钢结构焊接而成，整个电池组具有IP67等级的防护密封效果。电池模块拆卸43并54串模快电池模块外形（2）软包形电池模块软包形电池模块是目前最灵活的电池形式，它的尺寸可以自由定制，可以堆叠多个电池，具有相当大的应用灵活性且重量低、能量密度高，具有非常明显的优势，但是软包电池对自身的工艺和封装的工艺都有很高的要求，右图所示为一种典型的由软包电芯构成的电池包。电池模块拆卸软包电芯成组电池包电池模块外形（3）方形电池模块电池模块由方形电芯组成。在成组效率方面，相较于软包和圆柱动力电池，方形动力电池的成组效率更高。方形电芯的模块成组效率约为89％，系统成组效率约为70％。方型电芯更适用于规则箱体，电芯体积变大有利于提高电芯能量密度，后续模块成组效率提升空间有限，有赖于单体电芯能量密度的提升。电池模块拆卸方形电芯成组电池包电池模块标识电池模块的标识内容主要包括标称电压、额定容量、组合方式等，右图中电池铭牌上1P12S表示的是电池模块是12串1并的连接方式，43.2V和37A·h代表电池的标称电压和电池的额定容量。电池模块拆卸电池模块标识电池模块更换流程电池模块的更换流程如图所示。更换电池模块的步骤主要分为拆卸电池模块，检查外观，电压，绝缘性和安装电池模块三部分主要内容。电池模块拆卸电池模块更换流程电池模块拆卸步骤电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（1）拆卸电池模块间的连接铜排。连接铜排的两端与不同电池模块的正负极相连接，连接方式主要以螺栓连接为主。电池模块拆卸电池模块连接图电池模块拆卸步骤电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（1）拆卸电池模块间的连接铜排。使用专用工具（M4内六角扳手等）拆除模块正、负极连接片过程中，工具不可戳伤电池/软连接等，有短路风险。电池模块拆卸拆卸连接铜排电池模块拆卸步骤电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（2）拆卸低压线束插头，电池模块的低压线束一般用于电池的端电压，电流等信息采集等功能。在拆卸过程中，使用专用拆装工具拆除模块固定螺丝，注意防止螺丝滑丝。拆除固定螺丝之后，按住连接件锁位，拆除低压线束插头，将低压线束分离，注意防止损坏连接件。电池模块拆卸拆卸低压线束电池模块拆卸步骤电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（3）拆卸电池模块，在完成低压线束拆卸后，即可去下电池模块，注意注意禁止野蛮操作损坏连接件电池模块拆卸旧电池模块电池模块更换注意事项电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（1）在进行电池模块更换作业时需两人协同完成，在电动车辆调试过程中一定要坚持“以人为本，安全第一”的原则，安全一定要放到首位，人的安全问题是最优先级的考虑。a）操作人员上岗不得佩戴金属饰物，例如：手表、戒指等，工作服衣袋内不得有金属物件，例如钥匙、金属壳笔、手机、硬币等。b）调试人员必须佩戴必要的防护工具，如绝缘手套、绝缘鞋、绝缘帽等。c）严禁非专业人员对高压部件进行移除及安装。d）未经过高压安全培训的维修人员，不允许对高压部件进行维护。e）车辆在充电过程中不允许对高压部件进行移除、维护等工作。f）对高压部件进行作业前，必须确认车辆钥匙处于lock档位并将12V电源断开。g）高压部件打开后或插头断开后，使用万用表对其电压进行测量，电压在36V以下才可以进行下一步的操作。电池模块拆卸防护设备及隔离防护区域标识电池模块更换注意事项电池模块的拆卸主要分为以下几个步骤：（2）在拆卸或安装电池模块间的铜排时，需用绝缘胶带对裸露的铜排进行绝缘防护。防止铜排裸露部分与电池模块正负极接触区域产生电弧。电弧：在拆装电池模块之间的铜排时，如果未对铜排裸露部分进行绝缘处理，使得铜排与电池模块的金属部分接触形成回路，当触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，

即电弧。电池模块拆卸电弧示意图电池模块更换注意事项电弧的危害：a）延长了切断电路的时间；b）高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；c）形成飞弧造成电源短路事故；d）电弧是造成电器的寿命缩短的主要原因；电池模块拆卸电弧示意图电池模块更换注意事项电池模块拆卸电池漏液示意图（3）在进行电池模块拆装时，如发现电池有电解液漏出时，应在渗漏处用小刀或一字改锥将漏液电池周围的壳体清理干净，防止电池包壳体被电解液腐蚀，并将漏液电池放置在指定的破损电池容器中。电池模块更换注意事项电池模块拆卸电池漏液示意图导致电池漏液的主要原因有：a）电池在使用时，输出电流太大，导致电池内部温度升高，破坏平衡，引起漏液。即使是小电流，倘若长时间使用，也有可能发生漏液；b）电池内部的材料发生化学反应，导致电解液流出；c）废电池长时间不取出，也会发生漏液。报数法任意指派一名学生开始从1-5依次报数报相同数目的同学为一组电池模块拆卸电池模块拆卸资料员负责查阅维修手册和动力蓄电池PACK教学实训平台使用说明书。操作员安全完成电池模块拆卸。安全员进行安全监督。完成电池模块拆卸电池模块拆卸电池模块拆卸汇报时阐述操作步骤报告小组分工情况报告小组工作目标动力蓄电池PACK教学实训平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套高压安全防护用品、绝缘工具套装、维修手册、万用表教学实训平台说明书电池模块拆卸触碰高压注意安全防护。断电后在拆卸。小心重物砸脚。操作时不佩戴金属饰品。调试人员必须佩戴防护工具。严格按照标准流程完成。电池模块拆卸电池模块拆卸电池单体室温放电性能测试步骤及操作记录序号步骤操作内容工具操作记录（是否完成此项操作）1高压安全防护工作是□

否□2

是□

否□3是□

否□4拆卸电池模块间连接铜排

是□

否□5

是□

否□6拆卸低压线束插头

是□

否□7

是□

否□8

是□

否□9拆卸电池模块

是□

否□10

是□

否□电池模块检查内容与要求（1）外观在良好的光线条件下，用目测法检查电池模块的外观，不得有变形及裂纹，表面干燥、无外伤、无污物，电池单体排列整齐、连接可靠。如左图中电池外观有污物，外伤等应及时清理或更换。检查电池模块标识，其标称电压、额定容量、组合方式应与电池组其他电池模块一致。电池模块检查与安装电池外观电池模块检查内容与要求（3）绝缘性使用绝缘表检测电池模块正负极端子分别与外壳的绝缘电阻，应不小于100Ω/V。电池模块检查与安装绝缘表测试实际安装过程中，安装流程主要分为安装电池模块，安装低压线束插头，安装电池模块间连接铜排三个步骤。实际安装过程以不同厂商维护手册为准，本书中以北汽的一款电池维修手册的电池模块安装为例进行讲解，安装模块流程一共包括如下六个步骤：（1）安装电池一层；（2）按住连接件锁位，连接低压线束插头，注意禁止野蛮操作损坏连接件（遵循“一插二听三拉四画线”原则）；电池模块检查与安装电池模块安装流程电池模块安装流程实际安装过程中，安装流程主要分为安装电池模块，安装低压线束插头，安装电池模块间连接铜排三个步骤。实际安装过程以不同厂商维护手册为准，本书中以北汽的一款电池维修手册的电池模块安装为例进行讲解，安装模块流程一共包括如下六个步骤：（3）按住连接件锁位，连接加热线束，注意禁止野蛮操作损坏连接件（遵循“一插二听三拉四画线”原则）；（4）安装模块固定螺丝，使用专用拆装工具（M5内六角扳手等），紧固扭力达到10±1.0N.m，打紧安装，注意扭力以防螺丝滑丝；电池模块检查与安装电池模块安装流程电池模块安装流程实际安装过程中，安装流程主要分为安装电池模块，安装低压线束插头，安装电池模块间连接铜排三个步骤。实际安装过程以不同厂商维护手册为准，本书中以北汽的一款电池维修手册的电池模块安装为例进行讲解，安装模块流程一共包括如下六个步骤：（5）安装模块正、负极保护盖，注意电池正、负极短路；（6）使用专用工具（M4内六角扳手）安装模块正、负极连接片，紧固扭力达到5±1.0N.m，打紧安装。电池模块检查与安装加热线束，正负极保护盖电池模块安装流程（1）与模块相连的螺栓一经拆卸后不可再次使用，需更换成新的螺栓进行装配；（2）安装时注意不碰撞、不敲击电池模块，避免受力变形导致箱体及其内部结构变形。（3）作业前确认作业空间内无尖锐障碍物。（4）安装完成后，对于新更换的电池模块，进行电压测量，若与其他电池模块压差较大，应进行均衡处理。电池模块检查与安装电池模块安装注意事项电池模块检查与安装资料员查阅动力蓄电池PACK教学实训平台说明书，并告知组员。操作员要按标准步骤完成电池性能测试。记录员要完整记录检查过程。完成电池模块性能测试电池模块检查与安装电池模块检查与安装报告电池性能测试的内容。报告小组分工情况。报告任务目标动力蓄电池PACK教学实训平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套高压安全防护用品、绝缘工具套装、维修手册、绝缘表、万用表教学平台说明书电池模块检查与安装注意防止触电。小心工具落地。注意作业时拉隔离栏。注意仔细查阅平台说明书。按标准步骤完成检查与安装。正确记录操作过程。电池模块检查与安装电池模块检查与安装电池模块检查记录序号内容工具操作记录结果判定1外观-是否有变形、裂纹是□

否□合格□

不合格□表面是否有外伤、污物是□

否□电池单体排列是否整齐、连接是否可靠是□

否□标称电压

额定容量

组合方式电池模块检查与安装序号内容工具操作记录结果判定2电压万用表电池模块端电压合格□

不合格□电池单体1

电池单体2

电池单体3

电池单体4

电池单体5

电池单体6

电池单体7

电池单体8

电池单体9

电池单体10

电池单体11

电池单体12

电池单体最大压差

3绝缘绝缘表正极端子与外壳

合格□

不合格□负极端子与外壳

电池模块检查与安装序号步骤操作内容工具操作记录（是否完成此项操作）1高压安全防护工作

是□

否□2

是□

否□3安装电池模块

是□

否□4

是□

否□5安装低压线束插头

是□

否□6