新能源汽车动力电池检测维护方法

新能源汽车动力电池检测维护方法

徐彦

（武汉城市职业学院 继续教育学院，湖北省武汉市， 430000）

摘要：随着传统燃油汽车尾气排放污染问题的日益突出，国内外市场中对新能源汽车的需求呈现明显上升趋势。高效能新能源汽车在人们日常出行中的合理应用，不仅能够促进我国低碳环保绿色发展理念的更好落地，还能够有效维护我国能源安全。新能源汽车在发展过程中电池的检测和维护是非常重要的，并且及时开展的电池检测和维护工作能够在一定程度上提升电池使用周期，助力新能源汽车行业的更好发展。因此要求相关人员能够加大对新能源汽车动力电池检测与维护的重视，并积极探究新能源汽车动力电池检测与维护的有效开展方法。

关键词：新能源汽车；动力电池；检测维护方法

引言

传统燃油汽车行业的快速发展，在极大方便人们日常出行的同时，也在一定程度上对生态环境带来一定污染，好促使我国的能源缺口日益增大。随着低碳环保绿色可持续发展理念的提出，新能源汽车应运而生。对于我国汽车行业来说，要想逐渐减小对石油等燃料的依赖，需要积极探索绿色可持续发展之路。[1]新能源汽车不仅能够提升对能源的利用效率，还能够在一定程度上维护国家能源安全，并且是应对汽车尾气污染问题的有效手段。同时，新能源汽车行业的发展，还是后金融危机背景下一个新的经济增长点。

一、新能源汽车动力电池相关概述

（一）新能源汽车动力电池系统

社会发展进程的加快，在一定程度上提升了我国私家车的持有量。传统汽车在实际使用过程中会产生大量的汽车尾气，进而引发严重的环境污染问题，加上我国面临的能源问题也越来越严峻，因此亟须加大对新能源汽车的研发力度。新能源汽车在具体使用过程中具有节能、零污染以及高效等特点，因此逐渐成为汽车行业发展过程中的主流。近年来，新能源汽车在不断发展过程中一些关键性技术逐渐被突破，但是在汽车实时运行参数监控方面还存在一定不足，导致新能源汽车在具体使用过程中存在一定起火爆炸危险，促使新能源汽车动力电池的检测和维护成为现阶段的研究重点。

（二）新能源汽车中常见的电池类型

目前，在新能源汽车中使用频率较高的电池类型主要有三种：一是铅酸电池。这种类型的电池使用历史相对悠久，并且在采矿车等一些大型车上的应用较为普遍，技术水平也相对成熟。这种类型电池的最大特点是蓄电量巨大。但是，从环保等级上来看，并未达到国家相关标准，并且在使用周期上存在明显不足，还需要花费一定时间进行更换。同时，很多商家认为这种技术已经过时，并且容易引发严重的污染问题，与其他类型的电池相比几乎没有竞争优势，因此逐渐开始停止生产铅酸类电池。综上所述，铅酸电池在具体使用过程中稳定性相对较高，生产成本相对较低，并且普及率也相对较高。[2]

二是镍氢电池。在碱性电池中，这种类型的电池应用较为普遍，并且在使用周期上相对较长，在储能技术的输出功率方面相对较大，在放电率以及工作功率上都相对较为理想。但是，这种类型的电池在实际应用过程中的花费相对较高。从这种类型电池的生产史中我们可以看出，丰田公司生产的电池在能量比上最高，可达到 90Wh/kg。同时，这种类型的电池在进行回收之后其剩余的使用次数还能高于500次，因此从性价比上来看相对较高，应用范围也相对较广。

三是燃料电池。这种类型的电池属于一种具有高集成度的中小型发电设备，使用的能源主要是清洁能源，并在电池内部发生反应之后直接转换为电。在具体使用过程中，这种类型的电池基本不会对环境造成污染。因此，这种类型的电池现阶段得到新能源汽车企业的普遍重视。

（二）国内外新能源汽车电池的发展现状

与发达国家相比较，我国的新能源汽车产业起步相对较晚，发展时间相对较短，生产规模相对较小，并且在产业结构上也存在的一定不完备问题。而发达国家的新能源汽车产业在营销、检修以及维护等方面已经相当完备，并且取得良好成效。[3]我国在新能源汽车发展过程中主要受到起步较晚等因素的限制，导致在后续发展过程中还应该加大对具体生产规模以及结构等多种因素的重视。无论是对于发展中国家来说还是对于发达国家来说，都应该加大对新能源汽车相关产业的重视，并进行积极推广和研发。现阶段，我国在新能源汽车电池的制作材料方面开始朝着国产化方向发展，并且材料类型相对丰富，因此在一定程度上提升了我国在新能源汽车动力电池领域的地位。现阶段，我国大多数新能源汽车在产业链上已经相对完善，特别是在自动化以及技术集成方面。尽管与经济相对发达的一些国家相比较，我国在新能源汽车方面仍然存在一定差距，但是从电池的保质期上来看，我国动力电池的保质期一般在一年，只有小部分能够达到五年，因此应该加大对新能源汽车电池的重视和研发。

二、新能源汽车动力电池的工作原理及其优缺点

（一）工作原理

新能源汽车动力电池的工作原理比较简单，并且在对电池进行有效应用的基础上，能够让工程施工人员对能源成本进行合理管控。电力能源在初期发展过程中，尽管有部分专业技术人员对新能源电池进行了研发，但是在这个过程中受电池技术以及材料等多种因素的阻碍导致在研发推进过程中存在较大困难。泡沫石墨烯等新型材料的出现为新能源动力电池的研发工作注入新活力。由于石墨烯材料的结构相对特殊，并且吸收钠离子，因此在实际应用过程中能够有效完成电池的充电或者放电，并且在电池运转过程中的安全性和稳定性上发挥重大作用。

（二）新能源汽车动力电池的优缺点

一方面，新能源汽车动力电池的应用优势主要可以从以下两点进行论述：一是能够实现快速充电，并且使用周期超长。一般情况下，新能源汽车动力电池中常用的负极材料是三维泡沫石墨烯，这种材料本身在具体结构以及导电性上相对较好，因此能够有效缩短电池的实际充电时间，并且在电池循环性上也得到合理改善，促使当电流在 5000mAH/g的时候，在短短一分钟之内电池就能够充满电，并且即使经过7500次充放电之后，电池的实际容量也不会发生较大变化。7500次充放电就意味着每天都对电池进行一次充电，在20年以后，新能源汽车的动力电池依然能够正常使用，这在这一定程度上刷新了当前大众对新能源汽车电池存在的循环使用1000次的认知。二是，新能源汽车电池在使用过程中的安全性相对较高。在新能源汽车电池中使用的电解液主要是离子液体，因此能够有效消除电池在使用过程中存在的易燃易爆隐患。[4]针对新能源汽车电池的安全性问题，有人曾经做过实验，在新能源汽车电池实际运行过程中将电钻钻入，能够发现电池依旧在持续工作，并且没有出现燃烧问题。加上，新能源汽车电池在原材料成本上相对较低，在取材上也相对方便。现阶段在三维泡沫石墨烯的应用成本相对较高，但是随着新能源汽车电池生产规模的逐步提升，其生产成本必然会下降，进而让电池成本更加合理。

另一方面，新能源汽车动力电池在实际应用过程中尽管存在众多优势，同时也存在一定缺点。现阶段，新能源汽车电池能释放的电压最大能够达到2V，与释放电压在3.6V的电池相比还存在较大差距。如果仅仅计算电池中的一些活性物质，在新能源汽车电池能量密度的活性物质大概只有40Wh/kg，而新能源汽车动力电池活性物质中的能量密度远远高于这个数字。

三、新能源汽车电池中常见故障分析

动力电池主要是为新能源汽车在实际运行过程中提供驱动能源。但是，我国由于新能源汽车行业的起步相对较晚，因此现阶段的电池技术相对落后。锂离子电池可以说是纯电动汽车最常使用的一种电池，并且这种电池具有容量大、充放电循环次数多等应用优势。同时，在电池使用过程中还存在一定使用不当或者过度充放等问题。针对这一问题，要求新能源汽车能够积极构建BMS 保证能够对电池进行有效管理。借助BMS能够及时发现电池在具体使用过程中存在的问题，并积极采取相应处理措施。新能源汽车中的动力电池系统与以往的电机变频调速系统之间存在一定区别，在具体检测和维护过程中需要明确分析整个电池系统的故障机理。动力电池出现压差故障的原因主要是由于在生产或者装配过程中操作不良导致，具体的排查手段主要就是对电池系统的低压线束进行排查。伴随汽车电子电控等技术的快速发展，在新能源汽车中开始应用电池管理系统以及整车控制等电子系统或者设备，这些系统在复杂程度上相对较高，因此在一定程度上加大了新能源汽车的检修难度，在一定程度上凸显了新能源汽车动气电池检测和维护的重要性。[5]一般来说，新能源汽车中电池系统管理器的采集通道是相对有限的，常见故障主要有单体压差过大造成的汽车在行驶过程中动力的中断。电池内部存在异物或者杂质等造成电芯内阻的异常，或者单体电池的性能差相对较大促使电池产生较大压差等，如果拆开电池模组能够发现单体电池在电压方面的异常，并且均衡电路的损坏是采样板的常见故障。电池的驱动系统就是在相对特殊的工作环境中电极变频调速系统，因此要想准确找到电池系统的故障需要充分了解其工作环境，在相对复杂的环境中，容易造成系统的震动，进而导致插件的脱落等。另外，在应用电驱动系统的时候，需要及时对母线的电压进行检测。传感器可以说是故障诊断系统进行数据采集的基础。对于蓄电池来说常见的故障主要有极板硫酸盐化等。

四、新能源汽车动力电池检测维护方法

（一）放射性检测方式

在对新能源汽车动力电池进行的检测时候，可以借助特定的射线对汽车进行扫描，以更好把握汽车整体工作状态。随着人们对新能源汽车认可程度的日益提升，汽车的安全性也开始得到人们的普遍关注。而新能源汽车技术整体优化的关键在于动力电池设备、发动机以及总控系统等。因此，新能源汽车对动力电池的要求相对较高，需要关注的因素也相对较多，如电机的额定功率、放电容量、适合的温度范围、密度以及回收利用频率等。再通过计算机X射线扫描机对新能源汽车电池进行检测的时候，应该注意对相对密度因素进行区分。首先，需要将模拟信号转换成数据信号，并使用扫描仪对电磁场的具体情况进行检测，以基本掌握新能源汽车动力电池原始状况。其次，需要对电池端点、内部结构平行线的距离、端点周围的损害情况以及电势差等进行精准测量。最后，需要借助计算机对电池屏幕分辨率的实际传送指数进行测算，并借助电池重构图正确分辨电池内部结构的细微差别。利用射线放射法对新能源汽车展开检测，能够有效降低检测成本，优化电池存储能力。

（二）新能源汽车电池模块、单体检测方式

在新能源汽车动力电池检测过程中，电池模块单体检测方式的应用较为普遍。在具体应用这种方式的时候，需要先将电池的控制模块进行拆解，这同样是对汽车进行检修的前提条件。为了更好地电池实际性能进行检测，可以合理使用电池检测盘，对新能源汽车动力电池在正常情况下运行过程中的放电情况进行记录，以更好掌握电池的实际电容量。在这个过程中可以选择使用测试机柜对电池进行充电，以对电池循环情况进行测试，对电池容积率进行准确记录，并借助电池腔对电池稳定性进行检测。同时，还应该在电池的外部接入PCB板，或者在充电器上合理设置计时或者保护设备，避免发生过度充放电等问题。还可以利用短路故障问题探测器，对电池内部进行检测，保证能够及时发现电池内部发生的短路或者故障等问题。

（三）建立完善的新能源汽车电池充换机制

要想做好新能源汽车电池的维护工作，应该建立健全新能源汽车电池充换机制，完善充电平台。虽然经过近几年的发展，我国在新能源汽车技术方面获得较大提升，并且在新能源汽车产量、销量以及拥有量方面已经连续五年居于世界榜首。新能源汽车动力电池维护工作的有效开展，离不开完善的电池充换机制的支持，这主要是由于动力电池的驱动系统在新能源汽车成本中的占比相对较高，能够达到30% 至 45%，并且电池在动力驱动系统中占比在 70% 至 85%，可以说，加大对动力电池的检修和维护能够在一定程度上降低汽车生产成本。因此，相关人员需要对电池梯度的应用以及筛选原则进行深入了解，并对充电平台的变流装置进行定期检测、维修以及更换。还应该建立一体化充电和储能监控体系，并积极构建更换站与储能站互为补充的一体化充电平台。[6]同时，完善的电池回收机制也是必不可少的，不仅能够凸显电池的回收价值，还能够有效降低电池成本以及再利用率。此外，还应该积极建立智能化充放电机、车载终端以及与电网进行互动协调的控制系统，有意识地推动新能源汽车电池更换技术、计量以及计费方式的规模化，更快建成充电平台的商业化运营模式，助力电池维护工作的更好开展。

（四）增强人们对新能源汽车电池的保养意识

新能源汽车电池检测维护工作的有效开展，还需要提升人们对动力电池的保养意识，避免在新能源汽车充电过程中出现过充或者过放等问题，还应该结合新能源汽车充放电相关检测技术，合理计算动力电池的充电时间，减少过度充电现象的发生，避免电池出现过热现象。同时，需要时刻注意电池电量，在亏电情况下运行，会对电池带来极大损害，还应该定期对存放的备用电池进行充电，让电池始终保持健康状态。新能源汽车在具体操作过程中，应该注意启动缓慢，不要对油门进行过度操作，以免在电流的强烈变化下，对电池极板带来物理性损伤。同时，需要注意不能让汽车长时间处于暴晒或者极寒环境中。如果在太阳下进行暴晒的时间过长，就会增加电池内部压力进而诱发缺水问题，影响电池的活性。在进行充电期间，还应该时刻关注电池温度，在电瓶温度到达65℃，就需要即刻拔掉电源。一般情况下，蓄电池需要十小时左右的时间才能充满电，在规范时间内对电池进行连续性充电，能够让电池更好进入循环状态，有效延长电池寿命。

结语

综上所述，对新能源汽车动力电池有效开展检测和维护工作，能够推动我国新能源汽车的产业化发展进程，助力我国低碳环保可持续发展理念的更好落实。因此，相关人员应该能够对当前在新能源汽车动力电池检测与维修过程中存在的不足进行积极改进和优化，保证新能源汽车电池检测与维修工作的有效开展，切实提升能源效率，延长电池使用周期，助力新能源汽车产业的持续发展。

参考文献

[1]王树云.新能源汽车的维修技术研究[J].汽车与新动力,2022,5(06):91-93.

[2]宁泳钧.新能源汽车动力电池检测方法探析[J].汽车维护与修理,2023(04):73-74.

[3]袁国伦,覃勇.延长新能源汽车电池的使用寿命因素分析[J].农机使用与维修,2022(05):96-98.

[4]邹子谦.新能源汽车电池管理系统及常见故障诊断维修对策探究[J].时代汽车,2022(09):172-173.

[5]黄马仕.解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略[J].发明与创新(职业教育),2020(04):149+160.

[6]易汉卿.新能源汽车的故障与维修关键技术分析[J].专用汽车,2023(01):75-77.

[作者简介]  姓名：徐彦 出生年月日：1993年3月17日 性别：男 民族：汉 籍贯：湖北武汉

学历：大学本科 职称：无 研究方向：新能源汽车、工商企业管理

工作单位：武汉城市职业学院