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リチウムイオン電池の使用とメンテナンス

リチウムイオン電池の使用とメンテナンス


パワーバッテリーは新エネルギー車のコアコンポーネントであり、新エネルギー車の心臓部と言えます。 パワーバッテリーの日常のメンテナンス品質は、自動車の技術的状態と耐用年数に直接影響します。 現在市販されているパワーバッテリーの中でも、リチウムイオンバッテリーは、比エネルギーが高く、サイクル寿命が長く、自己放電率が低く、動作温度範囲が広く、メモリー効果がなく、環境への汚染がないという利点があり、市場。


1リチウムイオン電池とリチウムイオン電池パック


リチウムイオン電池は充電式電池の一種で、主にリチウムイオンを利用して電解液を介して正極と負極の間を移動し、充電と放電を行います。 リチウムイオン電池に使用されているさまざまな電解質材料に応じて、リチウムイオン電池は、液体リチウムイオン電池とポリマーリチウムイオン電池の2つのカテゴリに分類できます。 前者は液体電解質を使用し、後者は代わりに固体高分子電解質を使用します。"乾燥状態& quot;には2つの形式があります。 および& quot;コロイド状態& quot;。 これら2種類のリチウムイオン電池で使用されている異なる電解質に加えて、それらが使用する正と負の材料と動作原理は基本的に同じです。 現在、リチウムイオン電池は、正極にリチウム含有化合物、負極に炭素材料を使用しています。 正と負の材料には金属リチウムはなく、リチウムイオンのみが含まれています。 正極材料には、硫酸リチウム、マンガン酸リチウム、三成分材料、およびリン酸鉄リチウムが含まれ、負極は一般にグラファイトである。

図1に示すように、リチウムイオン電池は主に正極、負極、電解質、セパレーター、電池ケースで構成されています。 ダイヤフラムは多孔質絶縁材料を採用しており、主に電池の正極と負極を分離し、電池の正極と負極の間を電子が移動するのを防ぎますが、リチウムイオン(Li +)は電池の間を移動できます。ダイアフラムの微細孔を通る正極と負極。 リチウムイオン電池を充電すると、電界力の作用で正極の隙間からLi +が放出され、セパレータを介して電解液を介して負極に挿入されます。 このとき、負極はリッチ状態、正極はリチウムプア状態です。 逆に、Li +は負極のギャップから抽出され、電解質を介して正極に挿入されます。 このとき、正極はリチウムが豊富な状態であり、負極はリチウムが枯渇した状態である。 したがって、充電と放電のサイクル中に、Li +は& quot;埋め込みとデインターカレーション& quot;を受けます。 正極と負極でそれぞれ反応し、Li +は正極と負極の間を行き来し、電子は電池の外部ワイヤを介して電池の正極と負極の間を移動することによって形成されます。 充電および放電電流。 したがって、人々はリチウムイオン電池を& quot;ロッキングチェア電池と鮮やかに呼んでいます。" リチウムイオン電池の動作電圧は、リチウムイオン挿入化合物自体と電極を構成するリチウムイオンの濃度に依存します。

単一のリチウムイオン電池は電圧と容量が小さいため、自動車の使用要件を満たすことができません。 自動車のパワーバッテリーとして使用する前に、n個の単一リチウムイオンバッテリーを組み合わせてバッテリーパック(一般に& quot;バッテリーパック& quot;として知られている)を形成する必要があります。 通常、自動車のパワーバッテリーパックは、数十または数百の単一セルで組み立てられます。 バッテリーパックでは、単一セルの容量、電圧、およびその他のパラメーターに個人差があり、充電および放電中に各単一セルの一貫性を保つことが困難になります。 単一バッテリーの過放電、過充電、または内部短絡により、バッテリーが熱くなり、バッテリーの耐用年数に影響を与えるだけでなく、安全上のリスクもあります。 したがって、バッテリパックの安全性と耐用年数を確保するために、電圧、温度、および電流の収集ラインは通常、リチウムイオンバッテリパックに設定され、バッテリ管理システム(BMS)がバッテリーパックとリアルタイム監視を実装します。 バッテリーパックが通常の動作状態にあることを確認します。

2自動車用リチウムイオン電池パックの使用上の注意


(1)車を使用および清掃するときは、リチウムイオンパワーバッテリーパックの衝撃や水の浸入を避けるように注意する必要があります。


(2)メーターが低電力を示した場合、リチウムイオンパワーバッテリーは、パワーバッテリーからの電力の損失を回避し、バッテリーの通常の使用に影響を与えたり、の寿命を短くしたりするために、時間内に充電する必要がありますパワーバッテリー。


(3)走行中にバッテリー過熱警報が発生した場合は、バッテリーの冷却を停止し、過熱警告灯が消えた後も運転を継続してください。 バッテリーの過熱アラームが頻繁に発生する場合、またはバッテリー障害警告灯が常に点灯している場合は、専門家が障害を迅速に実行する必要があります。ただし、専門家以外の人がバッテリーパックを自分で分解および組み立てて、怪我をしないようにすることは固く禁じられています。


(4)バッテリーが発火した場合は、乾いた砂または窒素消火器を使用して消火してください。


(5)長時間停車する場合は、バッテリーパックの停電や耐用年数への影響を防ぐため、バッテリーパックの負極を取り外し、パワーバッテリーを定期的に1回充電する必要があります。月。

3リチウムイオンパワーバッテリーパックの日常のメンテナンス


(1)バッテリーパックの外観を確認します。 バッテリーパックのカバーと電極柱は清潔で、ほこり、金属の削りくず、その他の汚れがないようにする必要があります。 ある場合は、圧縮空気を使用して清掃する必要があります。 バッテリーパックのケーシングに、ひび、腫れ、変形、ポールの緩み、その他の異常な状態があってはなりません。 バッテリーカバーとトレイは気密に保ち、バッテリーと車体の接合部はしっかりとはめ込む必要があります。


(2)電池の接続状態を確認してください。 バッテリーポールコネクターの接続はしっかりしていて信頼性が高く、腐食があってはなりません。 単一バッテリーの各接続ポイント、およびバッテリーパックの導電性ベルト、電圧、温度収集端子、およびその他のノードの接点は信頼できるものである必要があり、緩み、脱落、または錆がないようにする必要があります。 または変形; 充電プラグはソケットとしっかりと接触している必要があります。


(3)バッテリーパックの漏れ検出。 電気自動車の電気機器の動作電流を低減するために、リチウムイオン電池パックの動作電圧は、一般に、300V DCを超える電圧仕様を採用しているため、自動車のリチウムイオン電池パックは、高い絶縁要件を有する。 電気自動車の絶縁性能は、バッテリーパックのDC正および負バスバーの地面に対する絶縁抵抗によって測定されます。 電気自動車の国家規格GB / T18384.1-2001によると、バッテリーパックの地面に対する絶縁抵抗は電気自動車で除算されます。DCシステムの公称電圧Uは100 ONを超えており、安全性を満たしています。要件。


4バッテリーパックの交換

バッテリーパックが耐用年数の終わりに達したら、交換する必要があります。 バッテリーパックの交換は、電気技師としての資格を持つ専門家が行う必要があります。 バッテリーパックの交換場所は換気して乾燥している必要があり、地面に水や油の痕跡がなく、周囲に高電圧機器がないようにする必要があります。 オペレーターは、絶縁手袋(600 Vを超える電圧に耐える)、保護マスク、および絶縁ゴム靴を着用する必要があります。 金属製の物体を運ぶことはできません。


車内のバッテリーパックを分解するときは、まず車の電源スイッチを切り、バッテリーパックとバッテリーの外部電気機器との間のすべての接続を切断する必要があります。 電気自動車に緊急メンテナンススイッチが装備されている場合は、緊急メンテナンススイッチのハンドルを引いて電源を切るだけです。 次に、パワーバッテリーとバッテリー管理システム(BMS)、高電圧分配ボックスなどの間の接続を取り外します(特記事項:高電圧配線を取り外した後、露出した金属部分を絶縁テープで包む必要があります)。 最後に、特別なリフト装置を使用してバッテリーパックを着実に取り外します。衝撃は許されません。


バッテリーパックを取り付けるときは、最初にバッテリーパックとバッテリーボックストレイの締まり具合を確認する必要があります。 バッテリーパックを車体に取り付けたら、バッテリーパックと車体の接合部がしっかりとはまっていることを目視で確認する必要があります。 次に、バッテリーパックの漏れテストを実施し、テストは技術に準拠します。要求後、仕様に従って、電圧、温度、電流の収集ラインと高電圧配線を適切に設置します。 最後に、バッテリーパックの接続ポイントを確認してから、バッテリーと電気機器の損傷を防ぐために、バッテリーパックを外部の電気機器に接続します。