新能源汽车动力电池的维护与保养

摘要：介绍了常见的新能源汽车动力电池类型，分别从专用工具准备、个人防护、车辆防护、技术要求和注意事项、电源系统常规维护程序、电源系统常规维护内容、电源系统常规维护方法、电源系统常规维护注意事项、电源系统重点维护、电源系统储存维护等方面分析了动力电池的维护要点，并就优化充电管理、科学驾驶、避免暴晒或过冷等动力电池保养策略进行了讨论。

关键词：新能源汽车；动力电池；维护；保养

中图分类号：U472  收稿日期：2023-03-10

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.08.034

1 新能源汽车动力电池概述

新能源汽车作为以非传统染料作为动力来源并集成各种先进技术的车辆，其具有清洁、绿色、集成度高等优势。目前新能源汽车大多以电能作为动力来源，动力电池更是整个汽车的核心部分。新能源汽车动力电池可分为多种类型，不同类型的特点与优缺点存在差异。

1.1 铅酸蓄电池

铅酸蓄电池作为发展较早的新能源汽车动力电池，其在近年来的应用已经有所减少。铅酸蓄电池本身应用于新能源汽车领域具有电压较高、成本低廉、尺寸与结构不受限、电能效率较高、高低温性能良好、倍率放电性能良好、易于浮充使用等优势，但其本身也存在诸多难以有效解决的问题，如比能量相较于其他电池更低、难以长期使用、造价低但后期使用价格高、充满电耗费时间较多、重金属污染无法处理等，不能很好地满足现代新能源汽车行业发展需求［1］。

1.2 镍氢电池

镍氢电池作为20世纪90年代发展起来的新型电池，其在当下的新能源汽车领域应用较为广泛。氢镍电池作为新能源汽车动力电池，具有比功率高、循环次数多、使用寿命长、无重金属污染、耐过充过放且无记忆效应、温度适应性良好、耐挤压、耐振动等优势，在各方面均能较好地满足新能源汽车需求［2］。

1.3 锂离子电池

锂离子电池是20世纪90年代发展起来的新型电池，是目前新能源汽车中最常见的动力电池类型。锂离子电池与镍氢电池相比，其体积更小、成本更低、能源效率更高，适用性更强。锂离子电池的工作电压、比能量以及循环寿命等均超过了镍氢电池，同时其自放电率仅为6%～8%，远远低于镍氢电池［3］。锂离子电池同样具有无记忆性、无污染的优势，能满足新能源汽车发展需求。不过新能源汽车以锂离子电池作为动力电池，必须设置特殊保护电路，否则会出现过充现象。

1.4 燃料电池

染料电池作为一种化学电池，其能将化学反应时释放的能量转变为电能。目前常用的燃料电池为氢电池，其应用于新能源汽车领域具有能量转换效率高、无污染、结构简单、噪声低、氢能源来源充分且可再生等优势，不过实践中还面临着成本高昂、氢纯度要求高、储存器具安全性要求高等挑战，目前难以实现大规模量产。

2 新能源汽车动力电池的维护策略

2.1 做好准备工作

a.专用工具准备。对新能源汽车动力电池进行维护，需要准备好相应的专用工具，以免因工具准备不到位而影响维护工作有效开展［4］。首先确保检修仪器准备妥当，应根据新能源汽车本身选择合适的检修仪器，譬如丰田普锐斯混合动力汽车就配备有专门的智能测试仪；其次确保常用仪表准备到位，主要包括电压表、欧姆表、绝缘测试仪等。然后确保常用工具准备齐全，如螺丝刀、扳手等，且均应进行相应的绝缘处理；最后确保常用物料准备妥当，包括绝缘胶带、扎带等。

b.个人防护。为了避免和防止新能源汽车电池维护过程中工作人员因高压电路遭受危害，需做好相应的个人防护工作。工作人员必须按照规定穿戴好工作服、防护鞋、绝缘手套等，同时必须摘除掉身上的所有金属物品，以免金属通电而危及维护人员人身安全。

c.車辆防护。检查与维护车辆电池前，应对整辆车进行防护处理，常见防护包括于车轮处设置挡块、于车内和车外进行绝缘处理、做好防撞击准备等，尽可能保障工作安全、有效的进行。

2.2 明确技术要求和注意事项

进行新能源汽车电池维护需要明确相应的技术要求与注意事项，否则维护过程中可能出现各种意外与问题，影响维护效果的同时可能对维护人员人身安全造成威胁。维护人员对电池进行维修前，务必要认真研读、充分熟悉待维修新能源汽车的车辆说明书、电源系统说明书［5］。维护过程中如果需要对高压系统进行操作时务必要断开电源。由于车辆电源断开后，其系统内故障诊断代码可能会丢失，进而影响车辆安全以及其他维修工作开展，故而实际操作时一定要先对该代码进行读取、备份处理，以免代码丢失后无法找回。将电源断开后，维护人员不得立即进行操作，而是要等待5 min以上，待车辆系统内高压电容器放电结束后才可操作，以免发生安全事故。维护过程中对高压电路的线束、连接器以及零部件等进行操作时，应当格外注意。如果维护人员要操作高压系统，务必要做警示工作，以免他人靠近产生危险。将高压配线拆下来过后，必须立即对其进行绝缘处理。而在高压系统操作结束后，必须基于规定的扭矩将螺钉端子钮紧，如果不符合规范可能出现松动或者变形。完成维护操作之后，维护人员需要再次进行全面检查，确保不存在连接松动、遗漏零件或工具等情况。

2.3 电源系统常规维护

a.维护程序。对新能源汽车动力电池进行维护，一定要按照规定程序进行操作。通常而言，新能源汽车动力电池使用一两个月后，就需要对电源系统的外观、绝缘加以维护；使用三个月后，最好采取充放维护措施保障电池安全与稳定。对动力电池进行充放维护，需要确保电源系统处于正常工作状态，并在维护操作前对电池状态加以监测，确定电池所处的环境温度、电池温度、电池电压等状态均正常以及电源系统各部分正常后方可进行。动力电池充放维护对操作环境有较高要求，需确保操作环境的温度维持在15～30 ℃、相对湿度维持在45%～75%、大气压维持在86～106 kPa。进行充放电维护操作后，维护人员应对包括管理系统功能是否正常、风扇是否正常运转等在内的事项进行检查，如果发现异常应做好记录并进行处理。充放电维护结束后，维护人员需要对蓄电池包的绝缘电阻、最大电压进行检测，确保二者均符合指标要求，而且维护后汽车动力电源系统所有功能正常，那么意味着动力电池可正常使用。如果检测的电压不符合标准指标，或者维护后汽车动力电池存在异常和故障，那么应立即排除故障，而且无法排除故障的话应立即和厂家联系。

b.维护内容。新能源汽车动力电源系统常规维护内容主要包含三部分：①动力电源系统状态。对包括电池外观、电池箱连接器、绝缘、电压、通信等在内的各状态进行综合检查与维护，确保状态正常；②电源管理系统功能。对新能源汽车动力电池管理系统的功能进行检查，确保其能实现包括实时监测电池状态、对电池进行热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警、建立通信总线等在内的各项功能；③电池先放维护。

c.维护方法。新能源汽车动力电池的常规维护方法主要包括外观维护、绝缘性能检测、电池及管理系统维护、冷却系统维护等。其中外观维护较为简单，一般而言，电池系统外观维护需要对电池包箱体、各紧固件螺栓与螺母、电池包间的连接线、插头、线束、电池包的冷却通道等进行检查，通过人眼观察的方式判断是否存在异常与故障，并根据实际情况进行处理。绝缘性能检测则需要维护人员将电池组断开并和整车的高压系统进行连接，然后使用電压表对个电池包的总正与总负端子对车体的电压大小。如果经检测发现电压过高，那么需对电池包箱体和车体之间的绝缘性能进行检测，发现故障的话应立即维修。如果经检测发现电压正常，可对新能源汽车进行充放电维护处理。对电池及管理系统进行维护，需要先将电池管理系统接通，然后采集、记录开路状态下电池组总电压、各电池模块电压、各电池模块温度等重要数据。然后应根据汽车厂家的技术规范进行充、放电测试，并在测试过程中检查电池管理系统显示的电流、电压、温度、SOC等参数信息是否正确。然后可连接辅助电源，运行汽车，待冷却系统工作后再对冷却通道进行检查，判断冷却通道是否足够通畅、风机能否正常工作、防尘网是否需要清除或更换。最后再对管理系统和车辆不同部分的连接情况加以检查，如发现松动需及时处理。应注意充放电测试的环境温度，并实时观察各电池模块的温度变化，一旦发现温度过高应停止测试。

d.注意事项。对新能源汽车动力电池进行维护，应确保其正负极接法正确，不得接反或短路，否则会产生巨大的安全隐患。根据厂家提供的要求，对维护条件进行合理设置，尽可能避免因此产生的各种异常、故障与问题。不管是电池维护过程中还是维护过后，都应尽量避免动力电源系统处于倒置状态。维护过程中严禁以金属、导线等同时接触电源系统的正负极，否则会短路。充放电测试如出现异味、异响，应立即停止充电。

2.4 电源系统重点维护

新能源汽车动力电池重点维护相较于常规维护需进行更为详细的测试与检查，通常每6～8个月进行一次，而且重点维护前应进行一次常规维护。将电池包拆下来后对其进行开包检查，部分新能源汽车电池包安装设计较为合理的话可不拆卸直接进行开包检查与维护。先对电池包外观进行检查，确保不存在燃烧、漏液、撞击等情况。然后将电池包上盖固定螺钉拧开，取下上盖并对内部进行检查。使用电压表对电池包的总正、总负端子对车体的电压进行测量，如发现电压过高应及时查找漏电位置并进行处理。如果电池包内有灰尘积聚，那么应清理灰尘后再进行绝缘检测。对电池包底盘与支架进行检查，如发现存在电解液、积水等现象应及时更换电池并对电池包安装部位进行清理。检查电池间连接是否存在松动与锈蚀等故障，如果有应立即清理、紧固或更换。

2.5 电源系统储存维护

电池系统长期存储而未使用，其性能可能会出现较为严重的衰降，同时电池组的安全隐患也会增多。故而新能源汽车动力电池超过三个月未使用的情况下，应对其进行储存维护。电池储存维护需要将环境维度与湿度分别控制在15～30 ℃与80%以下，然后对电池进行一次全充全放，从而活化电池性能。如果缺乏放电设备，也可按照规定的方式以小电流将电池充满电，从而调整电池的电压一致性以及提高电池的储存性能。

3 新能源汽车动力电池的保养策略

3.1 优化充电管理

对新能源汽车动力电池进行充电应当做好科学、合理，尽量避免过度充电、过度放电、充电不足的情况发生，最好在充满电后一段时间内停止充电，从而防止电池使用寿命受到影响。尽量避免长期不充电的情况发生，即便车辆闲置也应当做到每个月充一次电，否则可能会出现较为严重的亏电状态，导致电池容量下降。充电时应确保温度合适，防止插头过热造成的接触不良乃至短路现象对充电器与电池造成伤害，通常电池温度超过65 ℃就应停止充电。

3.2 注意科学驾驶

驾驶员在驾驶新能源汽车时，应当尽可能做到科学驾驶。a.注意路面状况，避免在坑洼路段等路况不佳的路面行驶时损伤底盘并伤害电池，必要时刻在底盘上安装护板；b.驾驶员在起步、载人、上坡等情况应注意避免猛踩加速踏板，否则容易在瞬间形成大电流放电的情况并对电池造成严重损伤。新能源汽车虽然具有一定的防水性能，但经常涉水依旧可能对电池造成影响，故而驾驶新能源汽车应尽量避免涉水。

3.3 避免暴晒或过冷

新能源汽车的动力电池受环境温度影响较大，应尽可能避免暴晒或过冷。长期将新能源汽车暴晒，会导致电池内部压力增加，电池失水严重，进而导致极板老化速度加快；新能源汽车长期处于寒冷环境中，汽车续航能力会明显下降，电池组性能也会受到影响。

4 结语

加强动力电池的维护与保养对新能源汽车的安全驾驶、长期驾驶而言有着重要影响。随着新能源汽车保有量的不断增加，广大新能源汽车驾驶员应当充分理解动力电池在车辆中的重要性，提高自身电池保养意识，积极配合维护人员定期对电池进行维护，从而保障自身驾驶安全以及良好体验。

参考文献：

[1]解晨宁.解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略[J].时代汽车，2022（18）：181-183.

[2]刘影.浅谈新能源汽车动力电池的维护与保养[J].时代汽车，2022（10）：122-123.

[3]谢鹏.浅析新能源汽车动力电池的维护与保养[J].内燃机与配件，2021（18）：170-171

[4]郭长军.新能源汽车动力电池的维护与保养[J].湖北农机化，2020（13）：123-124.

[5]田晓鸿.解析新能源汽车动力电池的维护与保养策略[J].粘接，2019，40（11）：60-62.

作者简介：

族青，男，1989年生，教师，研究方向为汽车维修、新能源汽车检测、汽车故障排除。