电动汽车动力电池的维护与检修

电动汽车动力电池的维护与检修

王楠

摘要:主要针对电动汽车动力电池运行检修管理, 研究了电池接收检验、运行管理、日常维护、运行检测与安全管理等关键环节, 结合电池运行的技术特点, 对电池的日常检测、维护与检修等进行了分析, 分析了电池受到电压,温度以及外界因数等典型故障的原因分析及维护方法, 同时提出了提高动力电池运行与检修水平以及电动电池保养的措施。

关键词:电动汽车动力电池检测与维护

目录:

摘要

1、动力电池的检修内容

(1)电压异常(2)温度异常(3)外观异常(4)检测振动对电池的影响

2、动力电池的检测系统总成

3、动力电池的维护

(1)充电不足与过充电

(2)大电流放电与过放电

(3)要及时充电

(4)短时充电

4、如何解决电池硫化与修复仪的使用

引言:在环境污染日益加剧,能源形势日益严峻的现代生活中,电动汽车无疑以其对排碳量减少无可非议的贡献受到全球的关注。当前与电动汽车有关的研究热点很多,但电池技术无疑就是其中重之又重的一块领域。现在应用于电动汽车的电池大多为电化学电池,在电池的发展史之中,铅酸蓄电池就是最成熟的电动汽车蓄电池,动力电池在能量、安全性、使用寿命等各个方面进行一代又一代的优化,才有了今天相对较为完备的电池体系。在今年4月21日至29日的北京国际车展当中备受人瞩目的典型车型都就是新出的纯电动汽车,不管就是国内还就是国外,许多汽车厂商都推出了自己的纯电动车型。由此可见在未来的汽车发展当中电动汽车将成为未来汽车发展的主要方向,然而由于受到电池技术的影响,纯电动汽车一直难以推广到市场。本文主要就是结合电池产业的厂商,引出当下比较主流的电池技术,从中了解电动汽车动力电池的结构,并结合各电池厂商分析可以怎样改正,以及探究了电动电池的检测与维护方法。

动力电池的结构

1、电池盖

2、正极－－活性物质为氧化钴锂

3、隔膜－－一种特殊的复合膜

4、负极－－活性物质为碳

5、有机电解液

6、电池壳

动力电池的特点

1、高能量(EV)与高功率(HEV);

2、高能量密度;

3、高倍率部分荷电状态下(HRPSOC)的循环使用(HEV);

4、工作温度范围宽(一30 一65℃);

5、使用寿命长,要求5—10 年;

6、安全可靠。

电动汽车对动力电池的要求

(1)比能量高:主要就是为了提高电动汽车的继驶里程;

(2)比功率大:为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力;

(3)充放电效率高;

(4)相对稳定性好;

(5)使用成本低;

(6)安全性好等等。

动力电池的检修内容

电动汽车动力电池达到一定的换电次数、运行期限, 或出现破损、故障时, 应移交有关部门进行例行维护或故障修理, 包括开展电池箱体二次回路、电芯能绝缘、接插件等外观及零部件维护修理。动力电池修理包括计划修理, 计划外的故障修理与事故修理。在编制与执行检修计划时要与生产紧密结合, 计划检测与维护相结合, 修理还要与改造、更新相结合。

动力电池的计划修理包括电池的日常检测、中修及大修:

(1)日常检测项目包括外观、电池箱连接器、绝缘、电压、通信等。如日常检测中发现问题, 日常检测转为中修检查维护;

(2)中修维护中应完成日常检测的全部检查项目, 开展交流内阻检查、充放电测试、开箱检测等。检修过程中如实做好记录, 检修结束后及时完成检修总结报告, 并进行总结分析;

(3)大修维护中应完成中修的全部检修项目,开展电池箱连接器、AGPS 以及内部检查, 进而给出检修总结并予以分析。动力电池管理人员要超前、主动、细致、务实地行使动力电池管理职能, 充分提高电池运转率, 减少电池退运检修次数,减少备品备件更换。典型故障原因分析及维护方法电池产生故障原因错综复杂,在实际运行中,须根据环境温度、电池制造材料、浮充电能质量等实际情况, 用多手段进行分析处理。无论采取什么方式, 都应参考电池使用记录,估算实时电池容量及运行时间。针对电池的典型故障,首先需要详细了解电池的故障现象,制定出相对应的检验方案,然后依据检验方案,对电池做全面检验,进而针对检验结果,出具检验报告及建议。

电压异常

电池在实际应用中会处于不同的工作环境,电池放电性能随放电电流、温度与湿度而变化,其中放电电流对电池放电性能影响最大, 湿度影响较小[ 3 ]。有效地控制锂离子电池的工作环境, 可提高电池的放电性能, 可采用一种先进的均衡充电技术方案[ 4 ], 提高电池的充电一致性与安全性,改善电动汽车的动力性与持续里程。

(1)电池过充。正常单体电压2、8~3、7 V。充电状态时单体电压超过3、8 V, 充电仍未停止, 采用手动停止方式; 最高单体电压介于3、7~3、8 V为轻微过充, 可继续使用; 最高单体电压介于3、8~4、0 V 为一般过充, 静置30 min 待电压回落至3、7 V 可继续使用; 最高单体电压包括或高于4、0V 为严重过充, 需要返厂维修。

(2)电池过放。最低单体电压介于2、4~2、8 V为轻微过放, 继续充电即可; 最低单体电压介于2、0~2、4 V 为一般过放, 需检修人员赴现场核实并充电;最低单体电压低于2、0 V 为严重过

放, 需返厂维修。

(3)单体电压过高、过低或一致性差。根据电池监控屏中的数据或者使用万用表进行测试, 正常电池充放完静置半小时后各单体压差不超出300 mV。

温度异常

监控屏中显示的电池正常温度为0~55℃。纯电动车的电池恒温调节指冬季极寒地区对电动车的电池进行升温,减缓在低温环境下的放电速度,增加持续里程。夏季在高温地区为电池降温,减缓高温环境下内部单元的老化速度。为延长使用寿命,建议为电池额外增加1 套适应各种环境温度的恒温调节装置。

外观异常

(1)电池拉弧。正常电池的接插件完好,卡簧无白点、无发黑、无毛刺等。电池接插件插孔外圈白点或轻微黑点为轻微拉弧, 可继续使用; 卡簧出现白点为一般拉弧, 可继续使用观察;卡簧出现发黑、断裂、严重毛刺现象为严重拉弧,需要检修人员更换动力线束。

(2)电池箱体变形、箱盖破损, 通过更换箱体方式修复。

(3)导向柱出现弯曲、松动损坏现象, 通过更换导向柱插头修复。

检测振动冲击就是否对电池有影响

工作环境外部因素主要就是指车辆运行过程中对于安装在车体上的动力电池系统可能产生的各种幅值与频率的激励。

主要包括:

(1) 路面不平度通过车轮－悬架系统激励车体进而对电池产生的振动输入;

(2)车辆加速、制动、转弯等行驶工况下由于惯性力作用对电池产生的低频惯性载荷作用;

(3)车辆发生碰撞等极端恶劣条件下的强冲击作用,可能会在惯性力作用的同时,发生车体结构变形引起的挤压、锐物侵入等严重影响安全性的状况。另外,电动车辆或者动力电池物流运输过程中也可能对电池产生各种振动与冲击激励。检查电池的内部结构用高频放电计测量蓄电池各个单格在大电流放电时的电压值,即模拟接入起动机负荷,测量蓄电池在接近起动机启动电流放电时的端电压,用以判断蓄电池的放电程度与启动能力。

(1)测量蓄电池静态电压

(2)检查车辆蓄电池接线柱的固定情况

(3)检查蓄电池的固定位置

(4)测量时,应将两个叉尖用力压在单格电池的正、负极桩上,时间不超过5s。保持蓄电池外表面的清洁干燥,及时清除极柱与电缆卡子上的氧化物以及确定蓄电池极柱上的电缆连接牢固。

动力电池的维护

为保障能源安全,降低环境污染,实现汽车工业与道路交通的可持续发展,因此我们应该更加重视电池所带来的危害,为了提高铅酸电池的使用寿命,除需要对生产技术要素进行改进外,电池的维护与修复也就是一个很重要的环节,有效的电池维护与修复方法有助于延长电池寿命。本文描述了电动车铅酸蓄电池工作原理及寿命的定义,分析了电动自行车电池充放电过程中的问题,提出了延长电池使用寿命的方法,介绍一些日常的维护方法。

充电不足与过充电

当铅酸蓄电池充电不足时,正负两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅与氧化铅,部分硫酸铅得不到及时还原而残留在极板上,残留的硫酸铅又会析出并在极板上重新结晶。如果长期充