延長新能源汽車電池的使用壽命因素分析

摘要：在我國發展的新時期，新能源汽車行業得到了快速發展，新能源汽車具有諸多方面的應用優勢，環保性的特點比較明顯，在現階段已經受到了人們的廣泛關注。在新能源汽車的使用過程中，電池的使用壽命十分重要，直接決定了汽車的使用時間。因此，從多方面入手，著重分析了延長新能源汽車電池使用壽命的影響因素。

關鍵詞：新能源汽車；電池；使用壽命因素

中圖分類號：U469.7? 收稿日期：2023-05-20

DOI：1019999/jcnki1004-0226202308023

1 前言

近年來，通過調查發現，新能源汽車的銷量呈現出不斷增加的趨勢。隨著新能源汽車行業的不斷發展，越來越多品種的電池已逐步投入生產和應用，這些電池的性能不同，其優勢和特點也會相應的有所不同。但是不管是哪一種電池，只有保證電池的使用壽命，才能夠提升新能源汽車的使用時間。對此，需要對電池的使用壽命因素進行研究，并采取可行性、合理性的方法延長其使用時間，才能進一步促進新能源汽車行業的發展。

2 新能源電池

通過對新能源汽車的研究發現，現階段主要有三種類型的電池。

a.鉛酸電池。這種電池出現的時間相對較早，經過科技人員長時間的研究改進，此類電池相關的技術已經相對比較成熟，應用優勢比較突出。比如，它具有經濟性的特點，制作成本不高，一直以來都是其使用的主要因素。但是這種電池并不是完全沒有缺點，經過實踐表明，其能量密度較低，續航性能較差。

b.鋰電池。這種電池與其他類型的電池相比，基本上不會對環境造成大的危險，與以上所提到的電池相比，其使用時間相對較長，因此，它也成為具有發展潛力、使用時間較長的電池。

c.燃料電池。這種電池的工作原理相對比較特殊，從整體上來看，其安全性較強、運行的時間較長，具有比較明顯的優點。從這種電池的運行原理來看，它能夠真正意義上實現零污染，這也是現在、未來需要研究的一個重要方向[1]。

3 新能源汽車電池壽命影響因素

3.1 電池技術落后

在現階段，我國新能源汽車行業雖然發展速度較快，但是起步時間較晚，對電池技術的研究水平并不高。

a.在電池設計過程中，如果電池的設計不同，電池生產所應用的材料、運行的原理、性能都會有明顯的差異，也會影響實際的使用時間。以電池的正負極設計為例，影響電池性能的因素較多。其中，材料是主要的影響因素，不同的材料會對整體的性能造成不同的影響。如果選擇的材料中磁性物質的含量較高，在達到一定的程度時，會影響到電池的后續使用，甚至產生安全問題。

b.在整個電池設計過程中，各項工作的開展都需要人員的參與。因此，在進入設計環節之后，對于所選擇的材料，需要對實際的應用進行模擬實驗，通過檢測與分析工作，了解其中所存在的不穩定因素，避免影響電池的正常使用。現階段的電池設計中，經過長期的摸索，在部分方面已經取得了較大的進步，但是不難發現在續航方面仍然存在問題，不能達到實際的使用需要，與用戶的需求不符。比如，電池經過長時間的使用之后，現階段仍然沒有出現有效的方式對剩余的使用時間進行精準的預測，包括檢測電池狀態方面，都無法滿足現階段的使用需求，技術上的難關尚未完全突破。

3.2 電池錯誤使用

電池的使用壽命之所以較短，與多個因素有關。其中，設計方面的因素為內部原因，受到客觀因素的限制，這方面的原因很難在完全意義上避免；使用方面的原因為外部原因，也是電池出現故障最主要的問題。

a.部分用戶在使用新能源汽車時，沒有考慮到電池的情況，存在不合理的使用現象。比如，過度行駛的情況比較常見，甚至還有部分用戶，到最后無法驅動汽車時才會考慮電池的情況。這種情況不管對于哪種類型的電池，都會造成較大的傷害。

b.快速充電。快速充電方式需要在短時間內加大充電電流。但是目前的技術水平十分有限，就目前所使用的電池而言，如果在短時間內加大電流進行充電，其老化速度會大大提升。

c.部分車主認為只需要做好汽車外部的維護工作即可，將維護的重點放在硬件的保養方面，直接越過了電池的保養。但需要注意的是，電池不同于其他部件，它對于充電、放電的電流具有明確的說明和要求，經過長時間使用之后，內部材料不可避免地會出現損耗，如果沒有定期檢測工作，在電池出現問題時無法在第一時間了解是哪一方面的問題，會產生更多的間接使用成本，從而也降低電池使用壽命[2]。

3.3 放電損失與環境溫度影響

電池容量的變化看似不重要，與電池使用的關系不大，但是事實上兩者之間有著十分重要的聯系。

a.如果汽車長時間沒有使用，電池放置時間過于長，由于電池本身的物理屬性，會進行持續性放電，雖然放電速度很慢，最多只有1％的速度，但是經過長時間后，會直接影響到電池的容量。

b.在充電、放電倍率都過高的情況下，內部發生反應的速度將會大大提升，內部溫度上升，容易引發各種各樣的問題。比如，比較常見的有短路問題、爆炸的情況等。這些情況一旦出現，將會對電池造成較大的損傷，且使用時間也會大大縮短，甚至無法繼續使用，造成永久性的傷害。

c.電池的運行比較容易受到外部環境的影響。不同類型的電池對于溫度因素的要求也會不同，在運行時有著各自合適的溫度范圍，不管是溫度過高，還是過低，都有可能會影響到電池的狀態。比如，在溫度過高的情況下，內部相關物質消耗的速度會大大提升，進而使整體的運行性能受到影響，降低使用時間[3]。

4 新能源電池延長壽命策略

4.1 科學使用電池

電池經過長時間的使用，不可避免地會出現一定的消耗，每一次的充電、放電，都是能源消耗的一個過程。如果能夠使用規范的方法，不僅可以達到甚至還可以遠遠超過規定的使用壽命。

a.要從安裝環節入手，在安裝電池之前，需要做好準備工作。具體來說，需要先觀察電池的狀態，觀察表面是否存在灰塵，如果外部有灰塵，需要運用合理的方式清理干凈。與此同時，在對正負極進行接線時，需要注意處理的力度，松緊程度要合適。在電池安裝完成之后，為了避免后續運行過程中造成磕碰，可以在底部放上一層防震材料。

b.在電池使用過程中，在非必要的情況下，要避免長時間或者運用加大電流的方式充電。如果汽車運行出現問題，要盡快檢查電池的狀態，判斷是否出現異常。比如，在夏天用車時，要避免直接放在陽光下，可以放在樹蔭下或者比較陰涼的區域。如果車內溫度較高，輕則會影響電池的運行，重則可能會發生更加嚴重的問題。在冬季用車時，要避免直接行駛，在啟動之前可以先進行預熱，讓電池有一個適應的過程，經過5～6 min，然后正常運行。

c.在需要更換電池時，要注意新電池的說明、使用方法、尺寸等因素，注意與發動機等部件的匹配性。

4.2 加強電池研究設計

a.研究人員在設計時，需要對行業的情況進行了解，掌握用戶、市場需求的詳細情況，并以此為基礎展開設計工作。

b.從現階段新能源汽車發展的整體情況來看，經過長時間的發展與摸索，在多個不同的方面都已經得到了實質性的進步，但是電池性能的提升仍是迫切需要解決的一個方面。因此需要通過不斷的研究，進一步完善電池內部結構，使性能、耐久性都能夠得到進一步提升，才能延長使用時間。

c.在整個電池設計過程中，需要注意多方面的內容。比如，在正負極材料的選擇方面、導電劑的分布等方面，需要給予重點關注，進行重點考慮和設計。以電解液的使用為例，需要對其中的成分進行全面了解，掌握其中所使用的添加劑，并且要通過多種方式，開展反復的實驗，由更專業的人員參與進來，考慮其中不同物質可能會對電池所產生的影響，要盡量除去其中的影響因素，最大程度上降低后續電池出現問題的幾率。

d.由于電池的制作程序比較復雜、嚴格，在物理材料的選擇與使用方面，包括化學材料的應用上，對于每一個操作環節，都需要根據操作要點建立與之相對應的控制制度，按照具體的規定、要求，嚴格把握每一個環節，要將品質放在制作、生產過程中的第一位，確保材料的運用能夠與行業的規定、國家的要求保持高度相符。

e.在進入電池裝配環節之后，要關注多道不同的工序。對此，操作人員要注意自己每一環節的操作，安裝一定要按照行業的標準進行，不僅要保證電池具備一定的通風性能，還要確保不會受到其他因素的影響和干擾，進而從整體上提升電池使用壽命[4]。

4.3 提高電池檢測技術水平

在新能源汽車技術不斷發展的同時，會出現越來越多新的電池種類，也正是由于這方面的原因，所帶來的不穩定因素也會隨之增加。由此可見，組建專業的電池檢測團隊十分有必要。通過電池檢測技術，能夠保障電池的運行安全，對于新能源汽車企業而言，需要通過對檢測制度的分析和掌握，結合行業的檢測情況，不斷提升自身的檢測能力，完善內部的檢測管理制度和標準。與此同時，還可以通過與高校的合作，為檢測工作提供更多優質的人才，主動了解和學習檢測技術，不斷提升電池檢測技術水平，進一步保障新能源汽車的運行安全。

4.4 注意電池使用環境

目前，新能源汽車電池經過不斷的改進，在質量方面已經有了明顯的提升，并且對于一些特殊環境，也能夠得到正常運行。但不可否認的是，它仍然存在一些干擾因素，受到客觀因素的影響，這會對電池的使用帶來負面影響。

a.在常規環境下，如果電池按照正確的方式使用，一般不會影響其使用壽命，但是惡劣的環境對于電池的危害性較強，這要特別注意。比如，在進入夏天之后，在溫度不斷升高的情況下，如果不注意汽車的停放區域，導致車內溫度過高，經過長時間的暴曬，電池很容易出現鼓包的現象。由此可見，在電池時存放時要重點考慮環境溫度，只有好的存放空間和合適的外部環境，才能夠避免電池受到其他因素的影響。

b.電池存放箱除了要具備通風條件之外，還需要具備良好的防水性能、防塵性等等。在設計電池箱時，要重點考慮通氣柵欄的設計，要保證具有良好的散熱性，同時能夠防灰防塵。

c.在電池暫時不需要使用，需要在機箱中長時間存放時，很容易受到各種因素的影響。對于使用者而言，其需要每隔一段時間觀察電池的狀態，一旦發現存在異常情況，要盡快檢測，做好保養和維護工作。

d.如果電池使用時間過長，在接線部位出現問題的幾率較高，要重點關注該問題。比如，在現實中比較常見有腐蝕的情況、生銹等，在使用時要定期進行檢查[5]。

5 結語

延長新能源汽車電池的使用壽命十分重要。對于新能源汽車的使用者而言，需要對影響電池使用壽命的因素進行全面、細致分析，并且需要從多個層面入手，做好電池的保養工作，保障電池的使用壽命；對于設計人員而言，要不滿足于現階段的研究成果，開發出更好、質量高、使用壽命長的電池，從而使新能源汽車能夠更好地為人們服務，滿足現階段的社會發展需求，進一步推動新能源汽車行業的發展。

參考文獻：

[1]崔博翔，劉艷紅，牛鵬斌新能源材料及其在電池中的應用[J]信息記錄材料，2021，22（10）：234-236

[2]朱玉春，萬福成，戚逸飛新能源動力鋰電池產業化發展面臨的困境及對策[J]信陽農林學院學報，2022，32（2）：46-48+56

[3]楊鑄鑫我國新能源汽車發展與動力電池綜合測試技術[J]科技創新與應用，2021，11（36）：101-103+109

[4]張清郁新能源汽車動力電池安全問題分析及解決對策[J]科技創新與生產力，2021（12）：73-74+77

[5]張鵬霄新能源汽車電池核心技術故障診斷與排除方式[J]內燃機與配件，2021（23）：126-127

作者簡介：

和志勇，男，1989年生，講師，研究方向為汽車維修、汽車營銷。