論新能源汽車動力電池的維護保養與常見故障排除

摘要：在如今時代發展背景下，綠色環保理念不斷深化發展，各個行業都在積極尋求變革。汽車行業在新能源領域獲得了迅猛發展，其核心設備電動機主要以動力電池為能量來源。為保證新能源汽車后續使用的安全和整體服務質量，將動力電池的維護與保養擺在突出位置是十分必要的。為此，以新能源汽車動力電池發展現狀為切入點，分析現階段動力電池的主要類型及在維修與保養方面存在的問題，對如何提升其維修與保養水平提出幾點參考性策略。

關鍵詞：新能源汽車;動力電池;維護與保養

中圖分類號：U461? 收稿日期：2023-01-25

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.032

1 前言

新能源汽車動力電池在新能源汽車整體開發過程中扮演著重要角色，它不僅是最基本的環節，也是最重要的環節之一。動力電池達到較高的性能標準，提升與新能源汽車整體構造及運行的適應性，新能源汽車行業的整體發展將得到有效促進。

所以，在未來發展戰略規劃過程中，要立足于動力電池發展水平，以市場需求為導向，注重動力電池的能量、壽命、價格及安全性等各項重要因素，充分發揮現階段優勢最大的鋰電池功效。同時要積極尋求新型材料應用的突破，增強電池裝配技術、分組能力及監督管理水平，在綜合性新能源汽車中做到良好的權衡與應用，在保證安全的基礎上發揮出最高效能[1]。

2 新能源汽車動力電池的主要類型

2.1 鉛酸電池

鉛酸電池擁有較久遠的歷史，以大容量、大體積為顯著特點，經過實踐累計技術上較為成熟，在內燃機動車應用最為廣泛。雖然其擁有成本較低、原材料獲取較易，回收利用存在一定價值等優勢特點，但因為其壽命較短的缺點，一旦應用后續更換頻率高，且與綠色環保理念相違背，會造成較大的環境污染，與其他動力電池類型相比較沒有較大優勢。目前鉛酸電池在我國的主要應用場景集中于電動自行車、三輪車及燃油汽車。

2.2 鎳氫電池

鎳氫電池屬于堿性電池，在所有堿性電池類型中，無疑是應用度最高的一個。其使用壽命較為長久，存儲功率相對較大，放電功率也能達到較高水平。當然，它也存在一定的缺點，主要集中在價格成本上。目前豐田企業在該電池發展上較為先進，不僅種類較多，比能量也可以達到79 W·h/kg，循環使用壽命也可以達到600次以上，性能及效果都可以獲得有效保障[2]。

2.3 鋰電池

所謂鋰電池，是指將鋰金屬或者鋰合金作為電池的正負極材料，以非水性電解質溶液為顯著特點。由于其材料選擇的不同，它可以分為金屬鋰電池及鋰電子電池兩種主要類型。鋰電池不僅存儲電壓相對較高，還包括重量及體積較高能量比、自放電較小、存儲時間長久等優勢，除此之外也沒有所謂的記憶效應。單就電壓來講，它可以與三個鎳鎘或鎳氫二次電池的串聯電壓劃等號。也正由于它沒有記憶效應，所以在具體應用及使用過程中不存在放電環節，可以極大地延長電池的使用壽命。鋰電池保持正常運行狀況，可以實現超過500次充放電循環。它通過0.5～1倍的容量電流進行充電，可以有效縮短電池的充電時間，達到1～2 h的時長控制。此外，鋰電池不包含有較大污染危險的重金屬物質，與綠色低碳環保理念相契合，但它也存在著一定問題，尤其在價格層面，與其他電池類型在成本方面相比沒有顯著優勢。

2.4 燃料電池

燃料電池并不屬于傳統意義上的儲存電能設備，而是具備一種發展相對完善的小型發電設備性質。它以氫、甲烷、甲醇、乙醇等為主要燃燒材料，通過化學方面的反應將其轉化為電能。雖然燃料電池的類型也相對較多，但從實際應用來看，主要還是以氫燃料和氧化劑燃料為主，它通過反應過程后的產物為水，因此在綠色環保領域具備與鋰電池一樣的顯著優勢，有效降低污染物的排放，從而實現對環境的最低限度影響。也正因此，該種類型電池在新能源汽車行業日漸受到重視，在今后的應用層面也將愈發廣泛，對推動新能源汽車行業的整體發展具有一定的價值意義。

3 新能源汽車動力電池維修保養的主要問題

3.1 動力電池的管理意識較為薄弱

新能源汽車作為汽車行業的新型支路發展，仍然在基礎起步階段，還有很長的路程去探索去進步。傳統汽車制造業相對成熟，社會層面不論從關注度還是資源傾斜等方面新能源汽車仍然不能與之相比較，技術研究層面的缺乏與不足，也嚴重制約了新能源汽車的順暢發展[3]。

3.2 電池設計與實際應用相對脫離，不能形成較高匹配

由于新能源汽車行業仍處在初級發展探索階段，動力電池的制造及融合在汽車整體結構中仍然存在著諸多不足，從科學性、合理性、適應性角度來講還有很大的發展空間。此外，較多的新能源汽車企業在未來發展規劃過程中，不能完全立足于市場實際狀況，導致動力電池的實際應用及結構設計有所脫離，管理系統的匹配性也處在較低水平，新能源汽車行業的整體發展無疑會受到一定的阻礙[4]。

3.3 專業維護技能的工作人員較為缺乏

新能源汽車行業作為新興產業，相關的理論配套及實踐經驗都較為缺乏。動力電池的維修保養人才資源缺乏系統性的培訓學習，處于不斷的摸索階段，在實踐中進行逐步的積累與進步，在實際工作過程中，領導層面也無法給予準確的指導，自身也難以下達清晰正確的決策。領導層面對于基礎理論知識的掌握也較為初級，僅僅適用于簡單的問題處理，加之對動力電池的維護與保養重要性層面沒有形成正確認識，都使得新能源汽車行業在動力電池的維護與保養環節缺乏專業的技能型人才，制約了其后續發展。

3.4 動力電池整體技術水平相對較低

我國新能源汽車行業發展起步較晚，目前也仍處于初步探索階段，動力電池的技術水平從整體角度來看還不夠高。尤其從動力電池續航角度來看，依然沒有創新的突破性技術，不能很好地滿足人們的長遠距離出行需求。

4 提升新能源汽車動力電池維護保養水平的策略

4.1 定期檢查

動力電池的維護與保養，最主要的就是要進行定期檢查，只有階段性及時檢查，才可以第一時間發現問題，進而提出針對性的解決辦法。

a.要定期檢查電池組，尤其是電池組蓋及注液位，要做到及時清理相關灰塵及雜質，使其保持清潔狀態。如果檢查過程中確實發現有相關物質覆蓋，可以將壓縮空氣法應用其中，以加強其清潔力度，實現最佳清潔效果。此外，還要對電池組外殼狀況進行細致觀察，一旦發生變形、裂縫等問題要做到及時處理或者更換。同時，托盤與電池蓋的密封性也很重要，要強化兩者之間的連接，保障蓄電池始終處于穩定狀態。

b.要注重對電池連接情況的檢測，確保電極連接的安全穩定，最大限度地降低腐蝕概率的發生。

c.要重視各環節的漏洞檢測，做好全面系統的檢查及記錄工作，避免維修工作過于頻繁，實現高效率與低成本的完美融合。

4.2 避免緊急加速

與傳統汽車有所不同，新能源汽車動力電池硫酸鉛結晶的原因是汽車緊急加速時電池大量放電造成的，動力電池的正常性能將受到較大影響。所以，保持良好的駕駛習慣，不要高頻率地做緊急加速動作，對于動力電池性能及壽命的綜合保持具有一定價值意義[5]。

4.3 對動力電池充電時間的有效合理控制

新能源汽車需要充電來保障動力效能，由于動力電池始終作為電池產品，其充電時長的控制對于其性能及壽命要素至關重要。如果時間過長，則將會造成一定程度的損壞。但由于新能源汽車的普及程度還處于相對有限狀況，人們對新能源汽車的認識及了解也不夠深入，對于充電時間的控制沒有培養正確重要性意識，在后續使用方面容易發生本來可以避免的相關問題。

4.4 注意停放環境，避免長時間暴曬

新能源汽車動力電池雖然在性能上較為先進，但與普通電池在陽光溫度等問題上相一致。若長時間暴露在陽光下，將會使電池溫度逐步升高，從而使電池壓力不斷增大，在此種狀況下，會加速電池的老化，減短電池的使用時間。所以，新能源汽車車主在停放時，要盡量尋找陰涼的環境，這對電池做到有效保護。

4.5 動力電池在閑置時保持滿電狀態

新能源汽車在處于閑置狀態時，動力電池會保持低功率狀況，時間過長將會對電池造成較大損害。因此，在即將長時間不使用的狀況下，要確保將動力電池處于滿電狀態，并停放在安全適宜的空間中[6]。

5 新能源電動汽車動力電池常見故障與檢修

5.1 車輛發生碰撞造成動力電池出現故障

先做絕緣防護，打開車門，確保車輛在OFF擋，斷開前艙12 V蓄電池，檢查電池是否有開裂、漏電、漏液的現象，拆下動力電池及切斷各模組采樣線和高壓連續線。如有少量泄漏，需迅速遠離火源，使用吸液墊吸附，再置于密閉容器中。操作全程佩戴防腐蝕手套。如果是泄漏量大，收集好按照危險化學品處理，可加入葡萄糖酸鈣溶液來處理有毒氣體HF。

5.2 動力電池溫度過高

儀表盤提示電池過高時車上不了OK擋。先檢查連接線束和管理器，如出現故障及時更換，若更換后故障沒有消除，就是動力電池的故障。需立即暫停運營，進行檢查排除故障。

故障及處理方法：a.檢查供電電路是否異常。b.如果加熱繼電器、BMU出現故障，需修復或更換。①溫度傳感器異常，需測量傳感器電阻值，如果顯示值高于實際值，則按實際值對LMU溫度進行校準。若沒有溫度數據，則檢查對接插頭和控制端口的溫度傳感器線，如不是連接的問題，就要更換傳感器了。如果連接部松散或線路斷了，可加固或重新連接線路，也可以換新連接線。②電連接異常造成的局部發熱，需清除異物緊固電連接點。③檢查排風扇是否正常，確保其開啟運轉。④如過度充電導致，立即停止充電。BMS異常會無法準確地收集溫度數據，如果控制線束、轉接頭、溫度傳感器探頭的線束都正常的話，那可以確認是BMS出現了問題，則需更換交換板。

5.3 電池不能正常充電

a.如果充電器和底板接觸不良，需及時更換連接器和線束，修復故障線路。同時檢查整車CAN系統的工作數據和通信路徑。

b.充電機與BMS通信有故障，可以更換BMS測試是BMS還是充電機故障;另外也要考慮是否是BMS充電端口的匹配電阻的原因。

c.用多米儀測試電池盒中的充電保險絲，保險絲為避免外接線路老化而導致短路，不能直接短接，必須要配置，否則容易發生火災事故。根據保險絲的開閉狀況判斷其原因，然后更換保險絲，嘗試充電。如果打開電源鎖保險絲就燒了，那就是控制器的啟動電流大于保險絲的值，更換控制器即可。如果重新換保險絲就好了，那說明控制電路和電機就沒問題。

d.先檢查插件是否松動、充電機是否損壞、車輛與此品牌的樁是否兼容等。如果這些問題都排除了，再對車輛進行測試，測試內容包括正常啟動、正常充電、結束充電、連接測試、時序測試、通信測試、故障測試、電子鎖功能測試、換擋操作測試、其他互操作性測試以及與多品牌樁的兼容性測試等。通過測試、改進，最終使得新能源車能在絕大多數充電樁上正常充電。

5.4 電池管理系統（BMS）故障診斷與排除

BMS俗稱電池管家，主要功能是連接車載動力電池和汽車，對電池實時監控和有效管理，提高車輛續航里程，并能夠提高電池的利用率和使用壽命，避免電池過度充電和放電。BMS發生通信中斷或控制異常時，先查各顯示屏是否有報警圖標。逐個去除系統中的各個部件，來判斷是哪個部分對系統造成影響。車載儀表無BMS數據顯示需對主控模塊線束連接進行故障排除。檢查主控模塊線束是否有連接完備，是否有汽車正常的低壓工作電壓，該模塊是否工作正常。

6 結語

新能源汽車動力電池是車輛最核心的功能部件，其維護與保養工作是新能源汽車行業發展的關鍵性課題，需進行深層次的研究與探討。認識動力電池的主要類型，現階段動力電池維護保養工作存在如下問題對動力電池的管理意識較為薄弱；電池設計與實際應用相對脫離，不能形成較高匹配；專業維護技能的工作人員較為缺乏；動力電池整體技術水平相對較低。因此，需采取的措施為：定期檢查；避免緊急加速；對動力電池的充電時間進行有效且合理的控制；注意停放環境，避免長時間的暴曬；動力電池在閑置時保持滿電狀態。只有切實提升新能源汽車動力電池維護及保養工作的技術水平，保障動力電池后續使用過程中的性能及壽命等，才能推動新能源汽車行業更好更快的發展。

參考文獻：

[1]解晨寧解析新能源汽車動力電池的維護與保養策略[J]時代汽車，2022（18）：181-182

[2]陳小國新能源電動汽車動力電池故障淺析及維修[J]山海經：教育前沿，2020（13）：21

[3]劉光富，林錦燦，田婷婷新能源汽車動力電池報廢量估算和資源潛力分析[J]中國資源綜合利用，2020，38（1）：96-99

[4]李振偉新能源汽車用動力電池全生命周期產業建設分析與研究[J]信息周刊，2020（6）：25-26

[5]周新，陳忠愷新能源汽車動力電池健康狀態監測的研究[J]內燃機與配件，2021（12）：164-165

[6]羅少軍，鄔曉韜，蔡冰華，等新能源汽車動力電池檢測及養護系統中國：CN111746287A[P]2020-07-12

作者簡介：

陳波，男，1974年生，副教授，研究方向為從事汽車維修專業教學。