新能源汽车动力蓄电池及管理技术课件 1.3新能源汽车动力蓄电池包拆装

新能源汽车动力蓄电池包拆装

新能源汽车基本知识动力电池结构认知组成方式内部结构解析ARCHITECTURE动力电池三级层级结构动力电池采用"单体→模组→电池包"三级架构：磷酸铁锂/三元锂电芯通过串并联组成模组，多个模组再与BMS、热管理系统、高压配电单元集成为完整电池包，实现从化学能转换单元到整车动力源的逐级集成。电池单体(Cell)化学能与电能相互转换的基本单元，包含电极、隔膜、电解质和外壳，可反复充放电。磷酸铁锂额定电压3.2V，三元锂3.7V，单体电压不足以直接驱动整车。3.2/3.7V电池模组(Module)将多个电芯按串并联方式组合，配备连接器、FPC柔性电路板和保护外壳。外壳提供结构支撑与散热保护，是可独立拆装更换的中间组件。串并联电池包(Pack)从外部获得电能并对外输出的完整单元，含模组、BMS、冷却部件和线缆。配合热管理系统和高压配电单元，构成整车底部核心动力总成。动力总成BatteryConfiguration动力电池成组方式动力电池通过串联提升电压、并联增大容量、串并混合实现高电压大容量，实际电池包多采用先并后串(nPmS)或先串后并(mSnP)的混合架构。串联（nS）n个电芯串联后总电压为单体电压的n倍，容量保持不变，用于满足整车高压平台需求并联（mP）m个电芯并联后总容量为单体容量的m倍，标称电压不变，用于满足大电流放电工况先并后串（nPmS）n个电芯先并联为一组再m组串联，兼顾大容量与高电压是主流成组方案先串后并（mSnP）n个电芯先串联为一组再m组并联，同样实现高电压大容量，但均衡管理策略不同BatteryVoltageSystem电池电压指标体系动力电池电压包含六种不同定义，准确理解各指标是读取诊断数据流、判断电池健康状态的基础。内在状态电压电动势：电池断路时正负极间电位差，由热力学函数自由能变化计算得出的理论值开路电压(OCV)：无负荷状态下实测的两极间电压，与SOC存在对应关系，是判断电量的关键依据OCV↔SOC工作输出电压端电压：接通负载后两极间有效电压，因内阻压降低于开路电压，反映实际供电能力工作电压：特定负载下的实际放电电压范围，磷酸铁锂电池为2.75~3.6V2.75–3.6V边界与标准电压终止电压：充放电必须停止的临界电压值，分为充电终止和放电终止，超限将损伤电池额定电压：电化学体系公认的标准电压，三元锂3.7V、磷酸铁锂3.2V、铅酸2.0V3.7/3.2/2.0VBatteryPerformance容量、能量与功率指标容量(Ah)决定电池储能总量，能量(Wh=容量×电压)直接影响续驶里程，比能量(Wh/kg)衡量轻量化水平，比功率(W/kg)反映大电流放电能力。四大指标共同构成评价动力电池性能优劣的完整维度体系。主流电池类型关键性能指标对比三元锂额定电压3.7V领先，镍氢仅1.2V需更多串联容量(C)：完全放电释放的电荷量(Ah)，理论容量由法拉第定律计算，实际容量受放电电流和温度影响，通常比额定值大10%~20%能量与比能量：能量=容量×平均工作电压(Wh)，直接决定续驶里程；比能量(Wh/kg)越大，同等能量下电池越轻越小功率与比功率：单位时间输出能量(W)，比功率(W/kg)反映大电流放电能力，直接影响车辆加速与爬坡性能指标间的制约关系：高能量密度往往以牺牲功率密度为代价，电池设计需在续航与动力之间寻找最优平衡SAFETYPROTOCOL拆卸前准备与安全要求电池包拆卸前必须满足四重条件：人员持证并穿戴全套绝缘防护装备、专用举升平台和绝缘工具齐备、工位洁净干燥无火花并设置隔离警示、仅具备高压修理资质的技师方可执行且电池包外观无机械损伤。人员与防护01操作人员须持低压电工证上岗，穿戴绝缘手套（气密性检查）、绝缘鞋、护目镜等全套防护装备02仅具备高压动力电池修理资质的人员方可执行，电池包外观须满足"无机械损伤"前提低压电工证专用工具01必备动力电池举升平台，承载三四百公斤电池包，确保举升重心与电池中心重合防滑丝变形02配备适配接头套件、塑料楔子、模组充电器和专用测试仪等特殊工具举升平台环境要求01工位洁净干燥无油脂无飞溅火花，远离洗车区和车身修理工位，必要时用活动隔板隔离02设置隔离带和带发光条的黄色警示牌，防止无关人员进入作业区域洁净干燥SAFETYPROCEDURE高压下电与线束断开流程高压下电须严格遵循"关电源→断负极→等放电→断线束"顺序：断开12V负极切断接触器控制电源后等待5-10分钟让电容放电，再依次断开高压直流线束、冷却水管、低压控制线、充电线束和搭铁线，所有断开的接插件须即时绝缘防护。断开12V蓄电池负极操作示意01关闭电源至OFF状态，用10mm扳手拧松蓄电池负极线螺栓取下负极线，对负极端子进行绝缘防护处理02等待5-10分钟让高压系统内部电容完全放电，期间严禁触碰任何橙色高压线束和高压部件03依次断开高压直流线束、冷却水管（防止冷却液洒到接插件）、低压控制线束插接器04断开直流充电线束、输出供电接插器和搭铁线，所有断开的高压接插件立即做好绝缘防护BATTERYDISASSEMBLY举升平台操作与电池包拆卸电池包拆卸须使用专用举升平台，确保重心重合，螺栓按对角线分2-3次拧松，全程遵循"分次交叉、均匀受力"原则。断开动力电池低压线束01举升平台推入车底电池正下方，确保不挡住待拆螺栓，调整平台使举升重心与电池中心重合02锁止平台制动轮防止移动，调至合适高度将电池托住，确认稳定后开始拆卸螺栓03用棘轮扳手配18mm套筒，按对角线原则分2-3次拧松两侧18颗和后部3颗固定螺栓04缓慢降下平台至合适高度，松开制动轮将电池推至指定隔离场地，全程做好安全防护DISASSEMBLY&INTERNALSYSTEMS电池包上盖拆解与内部四大系统吉利帝豪EV300电池包内部由四大系统构成：17个电池模组(7个1并5串+10个1并6串)提供储能，集中式BMS(BMU+CSC)负责监控管理，热管理系统维持工作温度，B-BOX高压分配单元集成全部接触器实现高压电源管理。上盖拆解步骤01电动枪钻沿电池一周取下固定铆钉，平面铲刀铲除密封胶使上盖与底板分离02打松高低压接插器处压板螺栓取下压板，揭下上盖，全程使用绝缘工具并做好个人防护内部四大系统MODULE模组系统17个电池模组(7个1并5串+10个1并6串)，模组间通过汇流铜排点焊连接BMSBMS系统集中式架构，BMU与CSC集成一体，监测电池状态并控制充放电、热管理和安全警报THERMAL热管理与附件冷却水管、模组连接线、熔断器等，维持电池工作温度并提供过流保护B-BOXB-BOX高压分配集成主正负极接触器、预充接触器及电阻，由BMS统一控制实现高压通断管理HIGH-VOLTAGEDISTRIBUTIONB-BOX高压分配单元详解B-BOX是电池包内部的"电力调度中心"，集成主正负极接触器、预充接触器、预充电阻和直流充电接触器等全部高压开关器件，由BMS根据上电、交流充电、直流充电等不同工况需求统一控制各接触器吸合，实现高压电能的精确分配与安全管理。核心组成：主正接触器、负极接触器、主预充接触器与预充电阻，构成基本的高压上电回路控制直流充电通路：直流充电正极接触器、直流充电预充接触器和预充电阻，保障快充安全上电BMS统一控制：根据整车上电、交流充电、直流充电等工况需求，按预设时序吸合对应接触器组合维修策略：B-BOX内部接触器故障通常整体更换模块，不建议单独拆解更换内部接触器电池包B-BOX高压分配单元实物·集成主接触器与预充回路MAINTENANCEPROCEDURE故障模组更换实操电芯电压趋近0V且采用汇流铜排点焊连接时，无法单独更换单体电芯也无法通过均衡恢复，需整体更换电池模组。维修技师更换电池模组实操场景01故障判定依据：诊断数据流显示单体电压趋近0V，电芯严重老化且无法通过均衡恢复，确认需更换模组02模组拆卸：使用绝缘棘轮、接杆和套筒拆下故障模组固定螺栓，取出故障模组，全程做好个人防护03安装新模组：按拆卸相反顺序安装无故障模组，螺栓按规范扭矩紧固，接插件做好绝缘防护完工验证：安装电池包上盖并回装车辆，连接诊断仪读取BMS数据流，验证各模组电压一致性达标04NewEnergyVehicleTechnicalTraining步骤5：安装动力电池总成01将动力电池平稳置于举升台架中心，确保支撑点准确无误。02仔细检查定位销安装状态，确认孔位对齐且无异物阻挡。03操作举升机缓慢上升，使电池包贴合车架安装面，注意观察间隙。04按对角顺序旋入18颗主固定螺栓及后部3颗螺栓，预紧力适中。05使用扭矩扳手，严格按照95±5N·m的力矩标准紧固所有螺栓。06确认安装稳固后，缓慢降下举升台架并移开，清理作业区域。07安装搭铁线束，确保接地点接触面清洁、连接可靠无松动。08安装高压线束插接器，严格遵守高压互锁（HVIL）回路注意事项。09目视及手感检查高压线束插接器是否完全到位，锁止机构已扣合。10最后安装低压控制线束，理顺走向并固定卡扣，防止干涉磨损。SafetyProtocol以吉利帝豪EV300为例，对动力蓄电池的拆装流程及结构认知进行说明。电池包拆卸须满足人员持证+全套绝缘防护+专用举升平台+洁净隔离工位四重条件；高压下电严格遵循"关电源→断12V负极→等5-10分钟放电→依次断开高压/冷却/低压线束"顺序，所有断开的接插件须即时绝缘防护。维修技师穿戴绝缘手套与全套高压防护装备Part01拆卸前四重安全条件01人员资质：操作者须持低压电工证且具备高压电池修理资质，穿戴绝缘手套（气密性检查）、绝缘鞋、护目镜全套防护02专用工具：必备动力电池举升平台（承载300-400kg）、适配接头套件、塑料楔子、模组充电器和专用测试仪03环境要求：工位洁净干燥无油脂无火花，远离洗车区和修理工位，设置隔离带和带发光条的黄色警示牌Part02高压下电与线束断开步骤01下电放电：关闭电源至OFF，用10mm扳手断开12V蓄电池负极并做绝缘防护，等待5-10分钟让高压电容完全放电02断开线束：依次断开高压直流线束、冷却水管（防止冷却液洒到接插件）、低压控制线束，全程严禁触碰橙色高压线束03绝缘防护：断开直流充电线束、输出供电接插器和搭铁线，所有断开的高压接插件立即用绝缘帽或绝缘胶带做好防护SafetyProtocol以吉利帝豪EV300为例，对动力蓄电池的拆装流程及结构认知进行说明。电池包拆卸须满足人员持证+全套绝缘防护+专用举升平台+洁净隔离工位四重条件；高压下电严格遵循"关电源→断12V负极→等5-10分钟放电→依次断开高压/冷却/低压线束"顺序，所有断开的接插件须即时绝缘防护。Part01步骤2：拆卸动力电池总成Part02（1）操作启动开关使电源模式至OFF状态。（2）拆除充配电总成与电池包连接的高压直流线束，并做好高压接插件的安全防护。（3）将车辆举升至合适的高度，目测观察动力电池包底部有无明显磕碰、划伤、漏液、变形等情况，（4）用棘轮扳手、接杆、10mm套筒拆卸底盘两侧的护板固定螺栓，拧下全部固定螺栓后取下护板。（5）拆卸动力电池前方防护钢梁。（6）拆卸动力电池冷却水管，如图1-3-9所示，排空水管积水。注意冷却水不要洒在电气接插件上，洒在地面需及时清理。（1）操作启动开关使电源模式至OFF状态。（2）选用10mm扳手拧松蓄电池负极线固定螺栓，取下负极线，

并对负极端子进行绝缘防护，拆下蓄电池负极并做绝缘防护使用举升机升起车辆至便于操作的高度，断开动力电池的高压连接装置。SafetyProtocol以吉利帝豪EV300为例，对动力蓄电池的拆装流程及结构认知进行说明。电池包拆卸须满足人员持证+全套绝缘防护+专用举升平台+洁净隔离工位四重条件；高压下电严格遵循"关电源→断12V负极→等5-10分钟放电→依次断开高压/冷却/低压线束"顺序，所有断开的接插件须即时绝缘防护。步骤2：拆卸动力电池总成注意事项：①动力电池举升支架放置的位置，必须在动力电池正下方。②动力电池举升支架放置的位置，不能挡住需要拆卸的螺栓。③动力电池的中心应与举升平台的举升重心重合，否则由于动力电池包过重平台受

力变形，可能会导致拆卸时螺纹滑丝、动力电池和车身不平行等情况

锁止动力电池举升平台，以免平台移动。

动力电池举升支架调至合适的高度，将动力电池托住。

选用棘轮扳手、接杆和18m