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锂电池组常见故障维修及分析

新能源汽车、电瓶车、航模等设备锂电池维修

对于出现故障的电池组，首先要判断是否有维修价值，这一点无论对于电池使用者，或维修人员，都是有必要的。例如，外卖小哥、代驾师傅的锂电池几乎每天都在使用，两年以上的时间，当容量衰减的时候，一般情况就是使用寿命到头了，电池没有什么维修价值，只能作废品回收处理。相反，如果只是代步，使用频率不高，突发故障(如充不满电、续航里程突然下降、突然掉电、无法启动等)，此类电池组具有维修价值。

锂电池的故障除保护板损坏和电芯自然老化外损坏外，几乎都和压差有关，压差产生的原因主要有：①电芯的衰老程度不一致，某支或几支电芯衰老快于其它电芯产生压差；②某支电芯或某串电芯损坏导致该串电压低于其它串产生压差。电池组遵循的是“木桶理论”，即整组电池的性能由性能最差的那支（串）决定。

维修故障锂电池步骤：①先仔细观察外观结构是否完好，有无破损漏液、有无烧焦发烫是否进水等，判断操作风险，以免在拆解维修过程中发生意外；②确认无问题后，测量充放电口的电压。

0电压的故障分析：如果测得充放电口电压是0，首先应测量结过保护板（ B-与电池组总正间）是否有电压，如果有电压，检测连接导线是否有脱焊断路现象，如果线路检查正常，则可判断故障点可能在保护板，需要更换保护板或对电池组充电测试。④测量不经过保护板（电池组总正和总负极）的电压，如果是0电压，有可能是由于电池长期闲置自放电造成，可不经过保护板直接对电池组的总正和总负充电也可单串充电激活电芯，注意充电电压必须正确，单串充电电压是电芯的最高工作电压，整组充电电压:磷酸铁充电电压=3.65VXS(串联数)，三元钾充电电压=4.2VXS(串联数)。

开始应该用不大于 0.2C 的小电流充电，电压有回升后再加大电流最好不超过 0.2C。当电压超过电芯的最低工作电压后再通过保护板充电。电芯激活后应该测量每一串电压，如果压差异常说明该串已有电芯已损坏无法激活，找到该串断开镍片，静置十分钟以上再逐一测量该串每一颗电芯的电压，零电压或自放电最快的电芯即为损坏的电芯，更换该电芯即可。

保护板故障分析：检测保护板是否正常的方法有:外观检查，元器件是否有灼烧、炸开痕迹;通过测试B-与总正极（不过板电压）和P与总正极（过板电压）的电压是否一致，电压一致，表明保护板正常，如果压差较大则保护板异常。通过测量 B-和P-间的电阻判断，如果电阻为零则为正常，如果不能导通则保护板异常。不同的保护板厂家电路设计不同，检测方法以厂家公布为准准，如果没有标注生产厂家的可以通过替换保护板的方法来判断保护板是否有故障。一般对保护板进行更换而不是维修，因为保护板与电池组是实时通电的，如果有某个元件损坏就会产生连锁反应，造成其它元件性能衰减或损坏，如果维修不彻底就会埋下隐患。保护板的损坏一般都和充电电压电流不匹配有关，维修时一定要注意配套的充电器的型号、电压、电流等参数。

容量异常减小分析：充不满电:电池组有电压，但不是满电压，充电时，尚未满电充电器就自动跳灯，无法继续充满电池。如果检测保护板和连接线路都正常，可拔下保护板排线，逐个测量每一串电芯的电压，电池中可能有某一串（或几串）电芯在其他电芯尚未充满电时就已达到最高工作电压，保护板只要检测到有一串电芯达到最高工作电压，为防止过充就会自动切断充电电路导致无法充电。

电池组均衡中

修复的方法是平衡压差，可使用修复器直接将排线接入修复器自动修复，也可通过单串充电的方法将每一串的电压充致均衡，在高低电压时压差最大，低电压修复最佳，电池组放电至保护再单串充电至均衡。压差修复完成后必须要做放电测试，因为出现较大的压差时，多数都是由于某一串里有电芯损坏造成的。要在放电的同时测量每一串的电压，如果有某串压差越来越大，就可以判断该串电芯有损坏的，可断开该串电芯镍片，静置十分钟以上再逐个测量电芯电压，零电压或自放电最快的电芯即为损坏的电芯，需要更换。放不完电:电池组还没到放电截止电压就断电保护不能继续放电，电池组容量明显变小，续航里程明显减少。

这类故障也是由于压差过大，虽然大部分电芯都还在有效工作电压区间，但是保护板检测到有某一串电芯已经达到最低工作电压，为防止过放就会自动切断放电电路导致无法继续放电。维修的方法与充不满电相同，只是把电芯的最高工作电压变为最低工作电压。

无法充放电故障分析：电池组有电压但是无法充放电，在排除保护板损坏的前提下这类故障也是由于压差造成，但内部电芯损坏的概率更大。当正常的电芯电压已经在最高工作电压时，保护板启动过充保护无法充电，但是损坏的电芯电压是已经是零或已经低于最低工作电压，保护板同时又启动过放电保护,因此既无法充电也无法放电修复的方法也是通过逐串电压测量找到零电压或电压最低那串断开镍片，静置后找到损坏的电芯并更换。分

更换电芯的几种方法：前面阐述过电芯一致性的重要性，由于维修的都是使用过段时间的电池，要找到一致性相同的电芯几乎不太可能，因此一般不建议直接找新电芯替换损坏的电芯，因为新旧电芯的内阻SOC、容量的不一致性在使用过程中压差会逐步增大，产生充不满电或放不完电等故障。如果遇到确实只需更换一支电芯的情况也要尽量要找同一厂家同一型号或相同容量、相同倍率、相同内阻的电芯替换。

客户送修需要减串的电池组

减并法:为保证电芯的一致性和电池组的稳定性，在允许牺牲一部分容量的前提下可使用减并法。将原来电池组中每-串的并联数量减少一支，用减下来正常的电芯替换已经损坏的电芯就是减并法。例如:10S5P的电池组经检测其中有1串电芯5支都损坏，找不到相同参数的电芯替换，就可以把 10串电芯中的每一串都取下一支，改成10S4P，除开坏的一串 5支，取下的电芯还有9支是正常的,就可以利用其中的4支替换损坏的那串这样修复的电池组都还是原来的电芯，一致性有保障，只是容量比原来少了20%。

加并法:是在减并法的基础上保证容量不变。方法在按照减并的方法完成后，另外找参数与原电芯相同的 10 支电芯，每串增加一支，不能和减并法剩下的电芯混用，必须要使每一串都是4支旧电芯1支新换的电芯，这样才能达到每一串的平衡从而保证每一串的一致性和电池组的稳定性。

减串法:是去掉损坏的那串电芯，将 10S 改为 9S，这种方法是最简单最有效的方法，但是必须要清楚保护板是否支持减串工作，有些集成度高的保护板不能减串使用。还要了解减串后的电压是否能满足原来用电器的电压需求，关串后电压、电流变化，充电器也得随之更换。