新能源汽車動力電池的維護與保養

摘要：現階段，我國新能源汽車動力電池的類型較多，主要以石墨烯、金屬鋰等作為電池的生產材料。不同類型的動力電池在使用壽命、安全性能及其維護保養策略方面存在較大差異，良好的維護保養機制可有效提升動力電池的使用壽命，保障新能源汽車安全運行。隨著我國新能源汽車保有量不斷提升，開展新能源汽車動力電池維護與保養策略的研究，將有助于推進新能源汽車合理使用及維護體系的建立，促進新能源汽車行業可持續發展。

關鍵詞：新能源汽車；動力電池；維護；保養

0 前言

目前，大部分新能源汽車采用鋰電池作為動力電池，鋰電池的使用壽命較長，電池容量較大。但在實際使用過程中，電池有充放電循環次數限制，且電池老化會直接影響新能源汽車的正常使用，導致續航里程下降。為進一步提升電池的使用壽命和穩定性，需重視電池的合理使用，定期對電池進行系統的維修與保養，為新能源汽車安全、穩定運行提供保障。

鋰電池的應用成本較高，約占車輛總成本的30%，因此可采用其他類型的動力電池，降低新能源汽車成本。但不同類型動力電池的特點差別較大，需充分了解其特點，保證動力電池維護與保養的有效性。

1 動力電池的類型

1. 1 鉛酸電池

早期的新能源汽車多采用鉛酸電池，該類型電池具有性能差、使用壽命短、污染性高等缺點，但由于鉛酸電池制造成本低、售價便宜而得到了廣泛的使用，其市場占有率達到90% 以上［1］。隨著技術的不斷成熟，鉛酸電池的性能得到有效提升，電池充放電循環次數已從最初的350 次提高至4 000 多次，且鉛酸電池本身也具有較高的回收利用價值，現階段，我國鉛酸電池回收利用率高達90%，因此鉛酸電池仍具有一定的發展潛力。

1. 2 鎳氫和鎳鎘電池

鎳氫和鎳鎘電池主要應用于電動工具領域，電池性能良好、體積較小、能量較高，與鉛酸電池相比，具有更高的應用價值。

1. 3 鋰電池

鋰離子聚合物是一種新型的鋰離子電池材料，具有良好的電化學性能，可確保鋰電池在使用過程中的工作效果。對于不同的鋰離子聚合物，其使用壽命、安全性能、技術指標等參數具有較大差異，應根據新能源汽車實際使用情況選擇合適的鋰電池類型。例如，我國某品牌新能源汽車使用了安全性和穩定性都較好的磷酸鐵鉀鋰離子電池；日本某品牌新能源汽車則使用了制造成本較低的錳酸鉀鋰離子電池。

1. 4 燃料電池

燃料電池與傳統意義上的動力電池存在較大差別，它并不通過電池充放電的方式來提供動力，而是通過燃料燃燒使電池內部結構發生化學反應，將化學能轉化為電能，為汽車提供動力。燃料電池可使用甲烷、乙醇、氫氣等清潔能源發電，具有較好的環保性。從新能源汽車動力電池技術發展進程看，我國對燃料電池的研發和應用呈現高速增長態勢，但與國外相比，我國對燃料電池研究開發的重視程度還不夠，整體開發水平還較低，技術的應用仍不夠成熟。

2 動力電池的工作原理與特點

2. 1 工作原理

新能源汽車動力電池在使用過程中，電解液在充放電時會進行電子游離。常用的鋰離子電池使用碳材料作為負極，鋰化合物作為正極，鋰離子電池的充放電過程就是鋰離子在電解液中出現游離，并伴隨鋰離子嵌入和脫嵌的過程［2］。在充電過程中，鋰離子從正極游離運動至負極，并在到達負極后，鋰離子嵌入到碳材料的空隙中，放電過程則相反。鋰離子電池的容量是由鋰離子數量決定的。

2. 2 應用特點

在新能源汽車動力電池生產過程中，使用離子液體作為電解液，可提高電池的安全性能，有效減少動力電池出現易燃、易爆的安全隱患。在使用過程中，即使有異物侵入電池，動力電池仍能在一定程度上保持正常工作，未產生明火或出現燃燒現象。此外，為促進新能源汽車推廣應用，還需要進一步提升動力電池的充電速度和充放電循環次數，延長電池的使用壽命。

3 動力電池的維護與保養

3. 1 定期檢測動力電池

定期檢查動力電池可以有效減少動力電池中的雜質。一方面應及時清潔動力電池上的污染物，使用壓縮空氣法進行有效處理，確保動力電池表面無污染、無破損；另一方面，應對電池組的外殼進行完整度檢查，確保電池外殼完好無損，無鼓包、破損和變形等現象出現，并檢查電池極柱和機身的穩定性。檢查完成后，應及時蓋上電池蓋，避免污染物侵入，保持電池與機身緊密耦合。

全面檢查動力電池的連接情況，確保電池兩極之間連接牢固，無松動或腐蝕現象。使用相關儀器，全面監控并記錄動力電池的接觸點和運行溫度，用導電膠帶固定，做好相應的防銹處理，避免對動力電池造成不良影響。在檢查插頭時，應檢查其接觸情況，避免因觸點氧化和脫落造成插頭脫落。

還應進一步檢查動力電池是否出現漏液現象，采用良好的絕緣措施，對動力電池進行有效處理。

動力電池多使用300 V 的直流電壓，為避免絕緣受損引發觸電，應確保動力電池的絕緣性能符合安全要求。在對動力電池進行檢查過程中，應根據電池組的正負極母線排接地電阻情況，采取相應措施保證動力電池狀態的安全和穩定，使其符合相關使用需求。

3. 2 合理使用動力電池

合理使用動力電池，可以減少深度放電對動力電池使用壽命造成的不良影響［3］。例如，在車輛行駛過程中，應盡量避免緊急加速，以防止車輛瞬時用電負荷過高，導致動力電池內部形成硫酸鉛結晶，影響動力電池的安全性能。在動力電池使用過程中，應確保動力電池負荷變化均衡，用戶應養成良好的駕駛習慣和電池使用習慣，避免瞬時負荷變化幅度過大對動力電池物理性質造成不良影響，有效提升動力電池的使用壽命。

3. 3 提升動力電池充電的科學性

動力電池的充電時間過長，易造成電池出現鼓包和損壞現象，因此需要嚴格控制動力電池的充電時間。現階段我國大多數用戶對新能源汽車的了解并不深入，在新能源汽車充電過程中存在不規范現象，用戶無法準確掌握動力電池最佳的充電時機和充電電量，以及未及時關注汽車內部儀表盤充電刻度的狀態。因此，應明確動力電池的最佳充電時機，并注意具體的電量情況，在保證車輛動力電池仍存有一定電量時開始充電，避免每次等到動力電池電量耗盡后才開始充電。

3. 4 避免動力電池暴曬

動力電池在運行的過程中，對高溫的耐受性較低。動力電池暴露在高溫和陽光下時，電解液中的物質會出現較嚴重的老化現象，溫度越高對動力電池造成的影響越嚴重。因此，應盡量避免車輛暴曬，并有效控制動力電池的運行溫度，提升新能源汽車動力電池的健康度及使用壽命。

3. 5 定期給閑置車輛充電

在日常生活中，用戶無法保持新能源汽車一直處于行駛狀態。如果汽車長時間停放，閑置的動力電池處于低功率狀態，時間過長易造成動力電池內部儲電量減少，這會嚴重影響動力電池的使用壽命。因此，當車輛閑置時，應確保動力電池的電量維持在一定水平，有效減少電池損耗。

3. 6 合理使用充電器

在動力電池使用過程中，如果長期使用快充，則動力電池的損耗率較高，這會降低動力電池的使用壽命。因此，應嚴格按照動力電池的使用標準選擇功率合適的充電器，在充電時保持充電器有良好的通風和散熱狀態，并根據使用要求定期對充電器、動力電池和充電方式進行調整，以提升充電器的合理使用。

3. 7 提升電池故障診斷及維修技術

在電池故障診斷維修的過程中，應采取配套的電子診斷設備，有針對性地檢測電池的運行狀態和故障，擬定電池維修計劃，提升電池故障診斷維修的有效性。動力電池在長期使用過程中，電解液中的硫酸下沉會導致電池基板與底部之間生成電位差，引發動力電池自放電。在電解液積聚的情況下，動力電池表面會形成正負極通路，造成電池故障。如果發現上述情況，應及時對動力電池進行放電處理，并觀察動力電池狀態，根據動力電池故障的具體狀態，采取相應的措施進行處理、清洗和組裝，提升動力電池故障診斷的可靠性與可行性。

4 結論

動力電池不僅是新能源汽車的核心部件，也是新能源汽車維護與保養的難點，因此應重視對動力電池維護與保養的研究，促進新能源汽車的可持續發展。在動力電池使用過程中，應根據不同類型電池的應用特點，采取有針對性的維護與保養措施，以有效提升動力電池維護與保養的水平和效率，提升新能源汽車的使用壽命和安全可靠性。

在我國新能源汽車動力電池維護與保養體系建設過程中，應加強對動力電池的回收再利用體系的建設，以達到節約生產原材料、降低廢舊電池對環境造成污染的目標。現階段，鉛酸電池回收率較高，在節約資源的同時，有效降低了電池生產成本，也提升了電池制造廠商的經營利潤。目前，我國新能源汽車動力電池的回收再利用效率相對較低，主要原因是：① 盡管動力電池的研發、制造已應用了新技術，但當前動力電池技術仍存在一定缺陷，尚未形成系統性的動力電池回收機制；② 新能源汽車動力電池的回收成本較高，尚不具備良好的經濟效益和實施基礎。因此，在未來動力電池維護與保養技術發展中，需要重點關注動力電池回收再利用體系的建設。

與燃油汽車相比，新能源汽車的動力電池仍存在充電速度慢、續航里程短等劣勢，影響了消費者的購買積極性。因此，應通過拓展動力電池使用便捷性、增加動力電池充放電循環次數、提高動力電池穩定性和充電速度等措施，進一步改善動力電池性能，有效減少動力電池的維護與保養次數，提升新能源汽車用戶的用車體驗。

加強對動力電池智能監控的力度，一方面，需要進一步拓展準確檢測動力電池故障的方法，使用人工神經網絡對動力電池系統故障進行自主學習，有效分析潛在故障因素，提升動力電池狀態警告的準確性，并采取相應措施進行有效維護。另一方面，需要完善動力電池使用狀態數據的精密控制，提升其在使用過程中數據監測的可靠性，及時發現動力電池的異常狀態并及時解決，提升動力電池的維護與保養質量。

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）：181-183.

［ 2 ］ 謝鵬. 淺析新能源汽車動力電池的維護與保養[J]. 內燃機與配件，2021（18）：170-171.

［ 3 ］ 陸建明. 新能源汽車動力電池的維護與保養策略探究[J]. 時代汽車，2021（18）：75-76.