新能源汽车动力蓄电池及管理技术课件 3.6 动力蓄电池单体及模组更换教学课件

新能源汽车电气技术任务3.6动力蓄电池单体及模组更换吉利帝豪EV300案例教学高压安全电池维修规范操作任务3.6动力蓄电池体及模组更换任务引入——帝豪EV300故障案例故障现象一辆吉利帝豪EV300进店维修，车主反映车辆续航里程明显下降，充电后续航不足原来的60%，仪表盘动力系统故障灯点亮，车辆进入限功率行驶模式，严重影响正常使用。初步检查发现电池包外观无碰撞、无渗漏，需借助诊断设备进一步确定故障根源。动力电池模组维修作业场景任务3.6动力蓄电池单体及模组更换诊断结论与学习任务维修技师张师傅使用专用诊断仪深度检测，数据流显示：第5号模组第3号单体电芯静置电压正常，但大电流放电瞬间电压急剧跌落，确诊为该单体电芯内部性能严重衰减。▶学习任务：制订动力蓄电池单体更换作业方案，完成故障单体定位、拆卸与新单体更换的全过程规范操作。动力电池模组维修作业场景学习目标——三维能力培养知识目标Knowledge①了解电池包内部结构、模组连接与固定方式②理解内阻、电压一致性概念及其对电池组性能的影响③掌握新旧电池电压、内阻匹配原则④掌握高压安全防护规范与作业环境能力目标Ability①规范完成电池包拆装、高低压连接器分离与MSD操作②制定并执行单体/模组更换作业流程，按手册力矩紧固③熟练使用绝缘工具、举升设备、均衡仪完成拆装与性能验证④使用诊断仪完成BMS匹配与SOC校准素质目标Quality①

工匠精神与质量意识严谨规范操作，追求维修品质②

团队协作精神双人配合、互保互检、安全确认③

环保与成本意识旧件规范回收、精准维修降本增效④

高压安全敬畏心严守断电验电流程、杜绝违章操作任务3.6动力蓄电池单体及模组更换动力蓄电池包内部结构图3-6-1动力蓄电池包内部实物结构三级结构组成电芯模组电池包总成•电芯：基本能量单元，有圆柱、方形、软包三种形态•模组：多电芯串并联组合，含采集线束、框架与热管理部件•电池包总成：多模组+BMS+PDU+热管理+壳体密封件电芯通过串并联组成模组，模组再组合构成完整电池包系统关键部件识别电池模组电气连接铜巴高低压线束接口模组固定钢架从控BMU主控BCU高压监控HMU安全盒BDU配电单元熟悉内部布局与部件名称是安全拆装的第一步任务3.6动力蓄电池单体及模组更换电气连接方式与更换必要性模组电气连接方式电芯与模组间存在两种典型电气连接工艺激光焊接电芯级连接用于电芯之间及电芯与采集线连接连接强度高、接触电阻小，可靠性好维修时需使用专业切割设备拆除不可徒手拆卸螺栓连接模组级连接用于模组之间及模组与高压铜排连接便于拆卸更换，是模组更换的主要拆卸对象安装时必须按维修手册规定拧紧力矩操作拆卸遵循"先负后正"，复装反向进行需力矩扳手任务3.6动力蓄电池单体及模组更换为何要更换故障单元当出现以下情况时，需对故障单体/模组进行更换1性能严重衰减容量骤降、内阻激增，大电流放电电压急剧跌落直接导致续航里程缩短、动力不足2物理损坏电芯鼓胀变形、外壳破裂漏液、内部短路存在热失控与起火等重大安全隐患更换故障单元vs.更换整包•显著降低维修成本，减轻车主经济负担•延长电池包整体使用寿命，节约资源•符合绿色维修、资源节约的环保理念电气连接方式与更换必要性单体及模组更换的三大前提条件更换作业前必须同时满足以下三个条件，方可安全、规范、有效地实施维修01精准定位通过多种检测手段，精确锁定故障的具体单体或模组位置：BMS数据流读取与分析单体内阻比对检测容量充放电测试验证目视检查鼓胀/漏液/变形定位不准=错换好件02可行性评估全面评估电池包整体健康状态，判断是否适合单体/模组级更换：整体SOH（健康状态）评估失效电芯数量与分布比例壳体、BMS、热管理完整性建议整包更换情形超比例失效/SOH过低→换整包03技术匹配替换件必须与原装件保持参数高度一致，关键匹配项：型号与规格完全一致额定容量偏差控制直流内阻（DCR）同量级开路电压（OCV）<50mV不匹配→环流/加剧衰减任务3.6动力蓄电池单体及模组更换电池不一致性及其对更换的影响什么是电池不一致性？同批次、同规格的单体电芯组成电池组后，各单体在电压、容量、内阻、自放电率、充放电效率、温度特性等参数上存在客观差异；新旧单元混装时差异会被进一步放大，直接影响电池组使用寿命与安全性能，因此更换前必须进行匹配预处理。电池不一致性及其对更换的影响木桶效应电池组的容量与输出功率由性能最差的单体决定。新换入单体的高性能会被旧单元迅速"拉平"，整体性能提升有限，甚至加速新单体衰减，缩短整体寿命。环流风险新旧模组电压差较大时，并联瞬间将产生瞬时大电流（环流）。环流可能损坏电芯、连接片及BMS采样回路，严重时引发打火、烧蚀等安全事故，必须严格控制电压差。加剧不均衡特性差异大的新单元会显著加重BMS均衡负担。系统长期处于被动均衡状态，充放电效率下降，整包可用容量与循环寿命明显缩短。任务3.6动力蓄电池单体及模组更换更换核心工艺——电压与内阻匹配核心工艺要求为消除不一致性带来的负面影响，新旧单元混装前必须完成电压匹配、内阻匹配与静态搁置观察三项预处理工艺，确保新模组在电气特性上与包内既有模组高度一致，从工艺源头保障更换后的安全、寿命与性能，再按规范力矩装回。任务3.6动力蓄电池单体及模组更换更换核心工艺——电压与内阻匹配01电压匹配使用均衡仪或低压充电机对新模组进行充放电预处理，使其开路电压(OCV)与包内其他正常模组的平均电压差<50mV（参考原厂维修手册）。02内阻匹配更换前测量新模组的直流内阻(DCR)其值应与包内其他正常模组处于同一数量级，避免因内阻差异导致发热不均、充放电偏流加速老化。03静态搁置观察预处理完成后将新模组

静置数小时，持续观察其端电压稳定性与回落情况，用以判断自放电率是否正常，排除隐性缺陷电芯。任务3.6动力蓄电池单体及模组更换▲单体及模组更换能力图谱影响更换质量与安全的关键因素从硬件工艺、人员安全、环境废旧处理三方面把控维修质量硬件与工艺因素绝缘工具额定1000V以上力矩扳手按维修手册扭矩紧固配备均衡仪完成电压预处理密封：清旧胶→涂新胶→按序紧固，恢复IP防护等级绝缘：绝缘电阻>1MΩ液冷接口密封可靠并排气人员技能与安全持证上岗，遵守高压作业安全规范严格执行"断电、验电、放电、隔离、挂牌"流程确认母线电压<60VDC后方可作业佩戴防静电手环，使用ESD防静电工作台更换BMS后写入VIN码并完成参数配置环境与废旧处理作业环境保持干燥、通风、清洁远离火源，控制合理温湿度废旧电池属危险废物，严禁随意丢弃粘贴危废专属标签，交由有资质企业建立回收台账，落实绿色环保责任任务3.6动力蓄电池单体及模组更换回收任务实施——动力蓄电池模组更换五步流程BMS诊断仪检测场景01故障确认与方案制定读取故障码与数据流，目视检查撞击/鼓胀/漏液变形，制定拆卸检查方案。02维修前准备警示牌、绝缘垫、PPE穿戴齐全、钥匙专人保管；绝缘工具、举升机、力矩扳手、均衡仪、新模组与密封胶等物料按清单齐备。03高压下电与电池包拆卸断低压负极→拔MSD等待5分钟→验电＜60VDC；举升车辆→拆护板与线束管路→托住电池包拆螺栓，平稳移至绝缘专用工作台。04解体与模组