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四单元案例三电动汽车动力蓄电池报警的故障案例分析

一、车型故障资料

一辆北汽新能源E150EV电动汽车，在正常行驶情况下，仪表盘突然发出警报提示音，

几秒钟以后仪表盘显示红色字体“动力蓄电池故障”，导航面板显示“中度故障请立即安全

停车，与车辆授权服务商联系”，同时电动汽车失去动力，油门踩到底也没有任何反应，即

车辆无法行驶了。

二、锂离子电池的基本知识

1.锂离子电池的组成：

锂离子电池包括电极、电解液、隔离物和外壳，其基本组成如下图所示：

2.锂离子电池的工作原理：

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理：当对电池进行充电时，电池的正极上有锂

离子脱出，脱出的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微

孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高，放电则

正好相反。

从中我们不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的

运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂

离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可

爱的名字摇椅式电池。

3.锂离子电池不能过充放电的原因：

这是由于放电时，锂离子不能完全移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下

次充电时的锂离子畅通嵌入通道，否则，电池寿命就相当短。为了保证碳层中放电后留有部

分锂离子，也就是锂离子电池不能过放电，这就要严格限制放电终止最低电压；同时，根据

锂离子工作原理最高充电终止应为4.2V，不能过充，否则会因正极L材料中的Li离子拿走

太多时，造成晶型瘫塌，而使电池表现出寿命终结状态。由此可见，锂离子充/放电控制精

度要求相当高，既不能过充，也不能过放，否则都将影响电池寿命，这是由锂离子电池工作

机理所决定的。

动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分

组成。下图是动力电池系统结构图：

下图是动力电池组外观和各组成部分名称：

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4.动力电池组各部分名称及功能：

（1）电池单体：构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质及外壳等

构成。可实现电能与化学能之间的直接转换；

锂离子电池的结构可通过扫描以下二维码进行了解：

（图片）

（2）电池模块：一组并联的电池单体的组合，该组合额定电压与电池单体的额定电压

相等，是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组，可作为一个单元替换；

（3）模组:由多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体。

（4）BMS的作用：电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当

于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿

命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放

电，并向VCU（整车管理系统）上报动力电池系统的基本参数及故障信息。

（5）BMS具备的功能：通过电压、电流及温度检测等功能