解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略

2022-09-06解晨宁

时代汽车 2022年18期

解晨宁

镇江技师学院江苏省镇江市 212000

1 新能源汽车的概念

新能源汽车主要是利用新兴能源作为缓解我国能源紧张的敲门砖，但如果分析实际情况，我国对新能源汽车的研究起步较晚，缺乏经验支持，还没有明确哪些能源应该用于能源。目前，锂电子动力电池普遍用于新能源汽车的生产制造。广义上的新能源汽车是指使用不同于传统汽车的能源的一种新型汽车。现有汽车主要以柴油和汽油为主要动力源，而新能源汽车则以电动混合动力和油电混合动力为主要动力源。从狭义上讲，新能源汽车主要是指利用非传统能源为汽车提供行驶所需的动力，使汽车能够正常、相对可靠地使用。

2 新能源汽车动力电池概述

2.1 新能源汽车动力电池工作原理

新能源占地球金属含量的很大一部分，使用量约为锂能源的1000 倍。前30 年，人们致力于新能源的研究，但取得的成果非常有限。 1988 年，一家美国公司报道了一种新能源动力电池汽车，但由于选用的材料，正极材料不稳定，易分解，被人们忽视。新能源汽车动力电池正极采用三维膨胀石墨烯，负极采用金属铝，电解液采用四氯化铝阴离子，可在室温下对电池进行充放电。但石墨具有层状结构，因此石墨具有吸附其他阳离子的能力，其原理与锂阳离子相同，可吸附四氯化铝阴离子，是保障新能源动力电池的有效成分。车辆可以完成充电和放电操作。新能源汽车动力电池放电时，从石墨烯中分离出来的四氯化铝阴离子与负极的金属铝反应生成A13C17-材料。新能源汽车动力电池的充电原理是放电过程的逆反应，从而实现充放电。

2.2 新能源汽车动力电池种类

铅酸电池出现较早，存在技术落后、性能低下、污染环境等缺点。但在目前的电动汽车行业，铅酸电池的市场占有率高达90%，应用十分普遍。技术进步显着提高了铅酸蓄电池的性能，能量提高到了40Wh/kg，循环次数从之前的350 次变为4000 多次。同时，铅酸电池最大的优点之一是可回收利用。目前，我国铅酸蓄电池的回收率超过90%。虽然铅酸电池出现得比较早，但相信技术的进步已经改进了它们并使其流行起来。

镍镉电池也是电动工具中常用的动力电池和高功率放电性能电池。与镍镉电池相比，镍氢电池具有体积小、能量比高、记忆效应小的优点。在新能源汽车的使用中，锂离子电池的性能远优于镍镉电池，发展前景广阔，因此镍氢电池和镍镉电池正逐渐被替代。

锂离子电池是新能源汽车最常用的电池。锂离子电池的能量比为150Wh/kg，功率比为1600W/kg。随着技术的进步，锂离子电池的性能指标还在不断提高。锂离子电池包含两种电解质：聚合物电解质和液体电解质。使用聚合物电解质的锂离子电池是市场上的主流。聚合物包括三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂和钴酸锂。电池具有不同的聚合物成分，具有不同的性能、安全性、寿命和生产成本。目前，很多电动汽车根据不同的使用需求选择不同的聚合物。例如，我国比亚迪汽车为了汽车安全稳定使用磷酸铁钾电池，日产则选择锰酸钾电池降低使用成本。

燃料电池与传统电池有很大不同，燃料电池不是通过充电和放电来工作，而是通过使用燃料来发电。主要燃料包括甲烷、甲醇、乙醇和氢气。使用氢气作为燃料的燃料电池不会污染环境，非常环保。目前，国外很多国家都在扩大燃料电池的研究，并取得了良好的成果。我国的燃料电池技术相对落后。这是因为燃料电池技术比较先进，开发成本很高，所以燃料电池的应用还不够成熟。

第一，安全性能高。新能源汽车动力电池电解液采用离子液体，彻底杜绝了易燃易爆等安全隐患。在正在工作中的新能源汽车动力电池钻入电钻，动力电池仍旧持续工作，没有出现燃烧的情况。另外，由于新能源汽车动力电池的原材料成本相对低廉，而且材料易得，目前3D 石墨烯泡沫的成本相对较高，但近期规模化生产的原因在于新能源汽车动力电池的应用，成本必然大幅下降，实现价格合理。

第二，充电快，电池寿命长。电池的正极材料多采用三维膨胀石墨烯，具有良好的叠层结构和良好的导电性，可以有效缩短新能源汽车动力电池的充电时间，也可以提高新能源动力电池的性能。车辆。在5000 mAH/g 的电流下，电池可在1 分钟内充满电。动力电池充放电7500 次后，电池容量变化不大。电池循环7500 次后，即每天充电一次，20 年后，新能源汽车动力电池依然完好，可以正常使用。

3 新能源汽车动力电池的维护与保养存在的问题

3.1 管理者对锂电子动力电池缺乏兴趣

新能源汽车刚刚兴起，仍处于发展阶段，汽车行业管理者仍将传统汽车制造和管理视为企业发展工作的重点。此外，在维护新能源汽车动力电池的过程中，公司内部领导有一种误解，认为新能源汽车只是对现有汽车产业的创新，不需要改变。

3.2 电池管理系统的设计结构与实际管理系统不匹配

在我国，新能源汽车的发展相对较晚，因此锂电动力电池的研发相对滞后。这种差异反过来会影响该行业的发展。

3.3 动力电池维修缺乏专家

目前，新能源汽车产业是一个新兴产业，相对缺乏专业的技术人才和专业的理论指导。领导者对基础理论知识的了解相对不足，忽视了蓄电池的维护与保养，具体实际工作中缺乏相关技术人员。

4 新能源汽车动力电池的维护与保养策略

4.1 电池的定期测试

第一，定期检查和整个电池组的检查。及时清洁电池组盖和极柱，避免金属碎屑和灰尘，如果上面有污染物，应使用压缩空气进行有效处理，保持表面无污染和杂物。电池组的外壳必须完好无损，不得变形、膨胀、开裂、极柱不稳。为确保电池在机身内稳定牢固，需要保持托盘和电池盖上紧，使电池与机身紧密耦合。

第二，定期检查蓄电池接线。电池的两极之间的连接应牢固，不得松动或腐蚀。确保单体电池的所有连接点与电池组的温度采集端子、电压和导电胶带接触牢固，防止生锈、变形、脱落和松动。确保插座和插头接触良好，以防止在充电过程中插头脱落。

第三，定期检查电池组是否漏液。为了有效控制新能源汽车用电设备的电流，锂离子电池组的电压往往采用300V 的直流电压，因此新能源汽车的动力电池必须有很高的绝缘性能要求。测量新能源汽车的绝缘性能，常使用电池组直流正负极母排的接地电阻，根据电动汽车国家标准GB/T18384.1-2001，一个标准电压电池的U 包接地是电动汽车的电阻值与直流值的比值，大于100/V，满足安全要求。

4.2 提升锂电子电池整体性能

可采用新型正极材料和负极材料，有效提高电池寿命。目前，酸堆材料广泛用于正极，这些材料不仅用途广泛，而且可以回收利用。在实际生产中，应用纳米材料为锂电子电池供电，可以有效提高电池的功率密度。还采用了极薄的极片，有效提高了电池效率。因此，为了有效提高电池的能量密度，只有合理增加极片的厚度，才能大大促进新能源电池产业的发展。

4.3 保障锂电子电池的安全

提高锂离子电池的安全性，可以有效促进新能源电池的快速发展。锂电子动力电池的安全性能与所储存的能量有关，体现在电池容量的不断增加，同时也增加了电池的体积，影响了电池的散热性能和电池的安全性能。造成电池散热异常，存在安全隐患。因此，为了保障电池的安全，需要综合分析电池电解液、电极材料、电池制造情况等因素的影响，以提高安全性能和安全性，实现更大的电池容量。

4.4 合理有效控制动力电池的充电时间

传统汽车需要加油，而电动新能源汽车需要自然充电，因此需要充电以延长电池的使用寿命，并尽可能避免因充电时间过长而对电池造成伤害，动力电池控制时间合理有效。在我国，新能源汽车的普及不足，市民对新能源汽车的了解也不足。动力电池充电时间不足。有不少人不知道确切的持续时间。现阶段，我国大部分新能源汽车的充电时间一般在10 小时左右。

4.5 进行合理的充电

新能源车主需要知道何时充电，以及最基本的充电次数，而频繁、不合理的充电往往会对动力电池造成无法弥补的损害。为此，新能源车主在实际使用过程中要时刻注意车内电表的状态，而且大部分新能源汽车的电表都会显示一定的瓦数。指示灯上的“L”表示动力电池需要充电，但新能源汽车车主需要注意一定的电量情况。

4.6 尽可能避免日晒

新能源汽车内部的动力电池和普通电池有一个共同点，就是不能在持续的阳光下生存。新能源汽车在阳光照射下，内部动力电池温度升高，产生的压力增大，加剧了动力电池的老化，大大缩短了动力电池的寿命。因此，新能源车主在停放亲人时应尽量找阴凉处，中国政府也应加大对新能源汽车停车场的投资和建设，使新能源汽车避免受到阳光照射。

4.7 在空闲状态下给动力电池充满电

由于传统和新能源汽车都是我们日常生活中的代步工具，在不用的时候，难免让新能源汽车闲置，对动力电池造成很大的伤害，新能源汽车的车主们如果出现以下情况，应为其车辆的动力电池充满电：当车辆长时间不使用时，使用电力来减少电池消耗。

4.8 保护好充电器

除了上述对动力电池的直接保护外，还有一些间接保护需要注意。其中，动力电池充电器的保护尤为重要。对此，新能源汽车的车子应充分了解动力电池的使用说明书，在充电过程中选择充电功率更合适的插座，时刻保持充电器处于通风状态，避免使用，是包装好的，所以散热有问题。

4.9 提升电池故障诊断与维修技术

对于新能源汽车电池问题，故障诊断和维修主要分三步进行。首先，掌握电池的内部结构。新能源汽车电池与普通手机电池不同，但电池放电的隐患缩短了电池的使用寿命。汽车电池由若干个电池组组成，长期存放时，硫酸下沉，在极板和底部之间产生电位差，引起自放电。从电池溢出的电解液积聚在电池盖表面，正负极形成通路。因此，如果汽车电瓶放电严重，应观察电瓶状况，将电瓶放电，倒出电解液，取出隔板，用一次性蒸馏水注射器冲洗干净，重新组装，使用前给电解液充电。其次，使用专业设备进行检查和维护。一般来说，当一块电池出现故障时，肉眼是很难区分的，所以必须用万用表、电池检测仪等设备进行专业的测试和评估。根据检测到的电池电压、电阻和冷启动电流，比对标准参数，了解电池性能，决定是否更换电池。通过缩小万能表的测量位置，可以准确识别出缺陷区域，确保汽车电瓶的正常使用。

5 新能源汽车动力电池发展趋势

5.1 智能生产

目前，大部分企业在新能源汽车动力电池的生产上仍以人工生产为主，发展人工生产不仅降低了生产效率，也无法保证生产质量。在未来的发展过程中，新能源汽车动力电池的生产将越来越智能化。通过引入智能生产技术替代人工生产模式，提高了生产作业的效率，也提高了生产成功率。最重要的是，在实现新能源汽车动力电池生产的过程中，很多零部件的制造要求都比较精密，智能化的生产方式可以实现对数据的精密控制，从而提高质量和生产水平，实现更能为更好的新能源汽车动力电池的发展奠定一定的基础。使用智能生产可以节省大量劳动力，在新能源汽车动力电池的生产中可以降低人工成本，实现成本节约。

5.2 联合开发

无论是制造新能源汽车还是新能源动力电池，仅靠本地电力是不够的。与一些发达国家相比，我国新能源汽车动力电池的制造工作还不够。技术相对落后，生产效率相对较低的特点。要改善这些问题，最好的办法就是实现新能源汽车动力电池的联合生产和开发。通过企业合作，不仅可以引进生产技术，还可以达到合作共赢的目的，通过与国外更先进的企业合作，提高新能源汽车动力电池的质量。虽然这一过程可能会产生一些成本，但从长远发展的角度来看，采用协调发展模式具有一定的促进作用。

5.3 回收再利用

与传统电池不同，新能源电池可以回收再利用，因此现有电池可以随着新能源动力电池的生产而回收利用。回收旧新能源汽车动力电池一方面可以节约资源，另一方面回收旧电池可以降低生产成本，可以增加企业的生产利润。动力电池方面，回收业务的发展存在诸多问题。一是回收成本很高，二是可再生能源汽车动力电池生产存在技术缺陷，严重影响新能源汽车动力电池回收再制造，而这也是在接下来的工作中所要重点关注的问题。

5.4 规模化发展趋势

目前，在我国相关的动力电池制造生产领域，制造成本的管控难度较大，如果不能有效控制成本，将导致经济问题、企业竞争力发展问题等。在新能源汽车领域有着广泛的应用。因此，未来的发展应该集中在动力电池成本的管控上。一是要加强技术创新和改革，构建较为完善的电池体系，在延长寿命的同时降低更换成本。这样的频率可以有效控制成本。二是要通过改革创新生产体制，引入规模，打造规模经济模式，在降低生产成本和单位产品生产成本的同时，确保生产效率。最后，要建立各种资源回收再利用的战略规划和方案，在规模化生产中运用资源回收再利用的制度和模式。也可以根据铅酸蓄电池在回收期内的成功回收经验，增加经济效益，同时完善相关产业链，保证回收再利用的有效性。

5.5 商业共赢发展趋势

为了促进生产技术的良好发展和进步，需要有比较完整的生产链、资金链等作为相关技术研发工作的支撑，努力创造一种合作形式。通过在特定的生产经营过程中积极运用分布式合作和整体合作的理念，小规模和制造商在电池生产中发挥重要作用，然后有针对性地组装和组装各种部件。可以进行测试处理。其次，在生产合作过程中，生产链也要分开，在保证生产效率的同时，有效规避企业风险等问题。同时，在与多家企业开展合作生产的过程中，要注重每个企业在生产过程中的激情，充分发挥自主创新的作用和优势，形成一定的合力，同时在生产和研发方面相互合作，保证动力电池高标准化、优生产的开发应用。最后，要形成正确的合作理念，改革创新传统的生产战略和经营战略，迎接新能源汽车发展的机遇，迎接新时代的挑战，发挥和突出企业的作用。合作生产方式的优势。