您可以透過以下實用的故障排除步驟學習如何修復鋰電池組。科學研究表明 效能下降、功能故障和安全事件 這些故障通常會影響這些系統。了解如何正確修復鋰電池組,可以保護安全功能並延長鋰離子電池的使用壽命。
關鍵要點
定期檢查鋰電池組是否有膨脹、低電壓或過熱等跡象,以便及早發現問題並確保其安全。
使用簡單的測試(例如目視檢查、連接檢查和電壓測量)來排除電池問題,以免問題惡化。
小心更換故障電池,並針對膨脹、BMS 故障或短路等嚴重問題尋求專業協助,以確保安全有效的維修。
第一部分:常見的鋰電池問題
鋰電池組面臨多種常見故障,這些故障可能會影響運作並造成安全風險。您需要及早發現這些問題,以防止電池組故障並確保其可靠的性能。
1.1 無法充電
您可能會注意到電池組無法充電,或出現充電緩慢或不完全等問題。此問題通常是由於連接錯誤、充電器損壞或內部電池不平衡造成的。在商業環境中,超過一半的公司報告過鋰離子電池事故,其中 54% 的公司至少經歷過一次與充電或放電相關的事件。
事件類型
受影響企業百分比
任何鋰離子電池事故(冒煙、過熱、爆炸)
54%
過熱
36%
火災或爆炸
19%
抽烟
17%
火災
13%
爆炸
12%
1.2 腫脹
電池膨脹是最常見的鋰電池問題之一。您可能會看到電池組膨脹或感覺到它鼓起。電池膨脹通常表示電池內部因過度充電、過度放電或電解液洩漏而積聚氣體積聚。電池組膨脹可能導致穿孔和洩漏,增加熱失控的風險。如果發現電池膨脹,請立即停止使用,以免進一步洩漏或失控。
🇧🇷 小提示: 電池組膨脹和電解液洩漏是電池組即將發生故障的警訊。處理膨脹的電池組時務必小心。
1.3 低電壓
低電壓問題通常發生在反覆過度放電或電池性能下降之後。您可能會發現電池無法充滿電或快速關機。研究表明 低頻交流電暴露 加速電壓極化和容量損失,導致鋰電池組更頻繁地出現低電壓問題。電壓下降也可能預示著早期熱失控或電解液洩漏。
1.4 容量損失
容量損失是指電池儲能能力的逐漸下降。您會注意到電池的運作時間縮短,充電週期也更加頻繁。研究證實,容量損失率在前200次循環中達到峰值,當容量降至標稱值的70-85%以下時,容量損失率會再次下降。低溫快速充電和過度充電會加速這個過程。容量損失是鋰電池組最常見的故障之一。
前 200 次循環的容量損失率最高.
低溫和快速充電僅經過 65 次循環就會使容量降至 132% 以下。
過度充電和過度放電都會導致電池快速老化。
1.5 過熱
過熱是至關重要的安全隱患。您可能會在充電或放電過程中感覺到電池變熱。過熱通常是由內部短路、過度充電或失控反應引起的。過去五年內,已報告了超過 25,000 起火災或過熱事故,其中熱失控是主要原因。在公用事業規模的系統中,過熱導致的全球故障率高達 1-2%。
請注意: 過熱、膨脹和洩漏是相互關聯的問題,可能引發熱失控和災難性的電池組故障。
第 2 部分:故障排除
2.1 目檢
故障排除流程從徹底的目視檢查開始。檢查是否有生鏽、凹痕、變形、洩漏或保護零件損壞的跡象。電池組膨脹是關鍵的警訊。如果發現任何這些問題,請勿使用電池組。目視檢查有助於識別可能危及安全或性能的物理損壞。此步驟對於所有鋰電池組都至關重要,包括用於 醫生, 機器人和 產業 應用程序。
🔍 小提示: 在交貨時和安裝前務必檢查新電池組。
2.2 連接檢查
連接鬆動或腐蝕通常會導致充電和放電失敗。定期檢查連接有助於防止電池加速老化和安全隱患。實驗研究證實 儘早診斷連線故障 可防止電流分佈不均和熱失控。使用故障排除清單檢查所有端子、連接器和電纜的緊固性和腐蝕情況。
2.3 電壓電流測試
測試電壓和電流是故障排除的核心方法。使用電壓表和電流表測量開路電壓和電流。將讀數與電池的額定值進行比較。下表顯示了電壓讀數與電池健康狀況的關係:
電壓範圍
電池健康狀態
同步口譯
高於額定電壓
健康
已充滿電,狀況良好
額定電壓下
健康
普通手術
略低於額定電壓
弱
需要盡快充電或更換
低於額定電壓 20-30%
弱
產能和效率降低
低於額定值 30% 以上
死
放電或損壞;立即更換
高內阻也預示著性能下降。精確的電壓和電流測試可以幫助您在故障變得嚴重之前發現它們。
2.4 BMS重置或更換
電池管理系統 (BMS) 可保護您的鋰電池組免受過度充電、過放和短路的影響。如果您懷疑 BMS 故障,請重設系統或根據需要更換系統。有關 BMS 操作的更多詳細信息,請參閱 電池管理系統操作和組件. 正確的 BMS 故障排除可確保電池安全可靠地運作。
2.5 電池平衡
電池平衡解決了電池之間電壓和容量不一致的問題。技術研究表明 主動平衡法 提高效率、安全性和使用壽命。使用平衡充電器或具有平衡功能的BMS來均衡電池電壓。此步驟對於基礎設施和消費性電子產品等高要求領域的電池組故障排除至關重要。
⚡ 請注意: 適當的電池平衡可降低單一電池過度充電或深度放電的風險,從而支持長期可靠性。
第 3 部分:如何修復鋰電池組
鋰電池組維修需要係統化的方法。您需要找出故障的根本原因,並採取有針對性的解決方案。本節將透過解決最常見的問題(例如:故障電芯、BMS 錯誤、電池膨脹和短路)來解釋如何維修鋰電池組。您還將了解何時應該自行嘗試維修,何時應該諮詢專業人士。
3.1 更換故障電池
故障電池通常會導致電壓低、容量損失甚至整個電池組失效。您可以透過更換損壞的電池來恢復效能。首先,隔離電池組並將其放電至安全電壓。使用電壓表識別讀數異常的電池。使用絕緣工具和適當的安全裝置移除故障電池。安裝化學成分和規格相符的新電池。例如,如果您的電池組使用NMC鋰電池(平台電壓3.6-3.7V,能量密度160-270Wh/Kg,循環壽命1000~2000次),請選擇具有相似參數的替代品。
電池化學
平台電壓
能量密度(瓦時/公斤)
循環壽命(循環)
液態二氧化碳
3.7V
180~230
500~1000
NMC
3.6〜3.7V
160~270
1000~2000
磷酸鐵鋰
3.2V
100~180
2000~5000
改性活生物體
3.7V
120~170
300~700
LTO
2.4V
60~90
10000~20000
更換電池後,請使用平衡充電器或 BMS 進行平衡。此步驟可防止電壓漂移並降低熱失控風險。在將電池組重新投入使用之前,請務必進行負載測試。如果您在醫療、機器人或基礎設施應用中管理電池組,請遵循嚴格的規程,以避免永久性損壞或安全事故。如需了解更多關於醫療電池解決方案的信息,請訪問 醫療電池解決方案。有關機器人技術,請參閱 機器人電池解決方案.
🇧🇷 小提示: 如果您發現電池反覆故障或異常發熱,請諮詢認證技術人員。反覆出現的問題可能表示存在更深層的問題,例如電池管理系統 (BMS) 故障或設計缺陷。
3.2 修復BMS問題
電池管理系統 (BMS) 可防止過充、過放和短路。如果您懷疑 BMS 故障,請先重設系統。如果問題仍然存在,請檢查 BMS 是否有可見損壞或燒毀的組件。如果您具備技術專業知識,可以更換 BMS 或更新其韌體。在最近的一個案例研究中,一家區域健身中心連鎖店在一周內將 30 多個 BMS 故障的鋰電池組恢復到完整功能。維修過程包括更換電池、BMS 韌體重新編程和重新平衡。由於快速的周轉和清晰的溝通,客戶滿意度很高。
組件級維修(例如 BMS 晶片更換和韌體更新)需要經過認證的技術人員。
嚴格的協議可確保高性能恢復並最大限度地降低熱失控或洩漏的風險。
儘管專業修復服務並不總是會公佈明確的成功率,但其可以保證修復的品質和成功率。
如果您從事工業或消費性電子行業,可靠的 BMS 對安全性和正常運作時間至關重要。如需了解更多關於 BMS 操作的信息,請訪問 電池管理系統操作和組件.
3.3 解決腫脹
電池組膨脹是一個嚴重的警訊。您可能會看到電池組膨脹或感覺到它在鼓脹。電池組膨脹通常是由於過度充電、過度放電或電解液洩漏導致內部氣體積聚所致。如果發現電池組膨脹,請立即停止使用。將其隔離在防火容器中。請勿嘗試刺穿或擠壓電池組,因為這可能會導致刺穿和洩漏,從而引發熱失控。
將包裝從服務中取出並將其存放在通風良好的地方。
聯絡經過認證的回收或危險廢棄物處理設施進行安全處置。
切勿嘗試自行修復膨脹的背包。失控和永久性損壞的風險很高。
???? 警報: 膨脹和洩漏無法由使用者自行修復。嘗試修復這些問題可能會導致火災、爆炸或中毒。
3.4 處理短路
短路可能導致電池組立即過熱、漏液和熱失控。如果您懷疑發生短路,請斷開電池組與所有裝置的連接。檢查電線是否有融化、連接器是否有燒焦或變黑的區域。使用萬用電表檢查正負極之間的導通性。若確認發生短路,請勿嘗試為電池組充電或重複使用。
用高品質的絕緣元件更換損壞的電線和連接器。
檢查 BMS 是否有損壞,因為短路通常會損害其保護功能。
維修後徹底測試電池組以確保沒有殘留故障。
如果您在基礎設施或工業環境中管理大型電池系統,請實施定期檢查和預防性維護。一項針對醫院輸液幫浦鋰電池故障的生存分析研究發現,每兩年(而非每三年)更換一次電池,可將意外故障率從 28% 降低至 7%。這種主動方法可以提高可靠性並降低風險,尤其是在關鍵應用中。
💡 請注意: 如果反覆出現短路或不明原因的漏電,請諮詢專業人士。持續存在的故障可能表示存在潛在的設計或製造問題。
何時嘗試修復以及何時尋求專業協助
如果您接受過技術培訓並擁有合適的工具,您可以進行基本的維修,例如更換電池或檢查連接。對於電池管理系統 (BMS) 更換、電池膨脹或反覆漏液等複雜問題,請務必尋求專業協助。認證技術人員會遵循嚴格的安全規程,並使用專用設備來防止熱失控和永久性損壞。
如果您需要為鋰電池組客製化解決方案,請考慮諮詢專家。 聯絡我們進行客製化諮詢 確保安全、可靠且可持續的電池管理。如需了解更多關於我們可持續發展方法的信息,請訪問 我們的可持續發展方法.
您可以按照以下步驟確保鋰電池組的可靠性:
定期進行鋰電池維護和檢查。
透過適當的鋰電池維護儘早解決問題。
監測電池健康狀況並安排鋰電池維護。
鋰電池維護時更換故障零件。
為了安全起見,優先考慮鋰電池的維護。
一項研究發現 37.5% 的電動車電池性能保持在 70% SOH 以上 透過適當的鋰電池維護,證明持續的維護可以延長電池壽命。
常見問題
1. 修理鋰電池組時應遵守哪些安全預防措施?
務必配戴絕緣手套和護目鏡。請在通風良好的區域工作。僅使用絕緣工具。切勿嘗試修復膨脹或洩漏的包裝。
2. 如何確定鋰電池組中的某一電池是否需要更換?
用電壓表檢查每個電池的電壓。如果某個電池的讀數比其他電池低 20% 或出現明顯損壞,則應立即更換。
3.在哪裡可以獲得客製化鋰電池組解決方案的專業支援?
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