动力电池与BMS、整车控制系统共同构成了电动汽车的三大核心技术。动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置，由一个或多个电池包以及电池管理（控制）系统组成。作为整车的动力源，动力电池对整车性能具有重要的影响。以北汽新能源EX360为例，其配备的高性能轻量化三元锂电池，相较于传统的磷酸铁锂电池，具有能量密度高、循环性能好、充电时间快、充放电流大（更高的功率输入输出，让车跑得更快）、寿命长、耐低温、轻量化等优良性能。

动力电池与普通电池的主要区别如下。

（1）性质不同。动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池，一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言；而普通电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池、锂离子聚合物电池是不一样的。

（2）电池容量不同。在都是新电池的情况下，用放电仪测试电池容量，一般动力电池的容量在1 000～1 500 mAh；而普通电池的容量在2 000 mAh以上，有的能到3 400 mAh。

（3）放电功率不同。一颗4 200 mAh的动力电池可以在短短几分钟内将电量放光，但是普通电池完全做不到，因此普通电池的放电能力完全无法与动力电池相比。动力电池与普通电池最大的差别在于其放电功率大、比能量高。由于动力电池主要用途为车用能源供给，所以相较于普通电池要有更高的放电功率。

（4）应用不同。为电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力电池，包括传统的铅酸电池、镍氢电池以及新兴的锂离子动力锂电池，分为功率型动力电池（混合动力汽车）以及能量型动力电池（纯电动汽车）；手机、笔记本电脑等消费电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池，以区别于电动汽车用的动力电池。

动力电池市场上仍以铅酸蓄电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池为主。

1.铅酸蓄电池

铅酸蓄电池的应用历史最长，技术最为成熟，是成本、售价最低廉的蓄电池，已实现大批量生产。其中，阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）一度成为重要的车用动力电池，应用在众多欧美汽车公司开发的EV和HEV上，例如通用在20世纪80年代和90年代分别开发出的Saturn和EVI电动汽车等。

但是，铅酸蓄电池的比能量较低，续航时间短，自放电率高，循环寿命低；其主要原料铅的质量大，而且在生产和回收过程中可能产生重金属的环境污染。所以，铅酸蓄电池主要用于汽车起动时的点火装置，以及电动自行车等小型设备。

2.镍氢电池

镍氢（Ni/MH）电池具有良好的耐过充、过放能力，不存在重金属污染问题，而且在工作过程中不会出现电解液增减现象，可以实现密封设计、免维护。与铅酸蓄电池和镍镉电池相比，镍氢电池具有较高的比能量、比功率及循环寿命。其缺点是电池具有的记忆效应较差，而且随着充放电循环的进行，储氢合金逐渐失去催化能力，电池内压会逐渐升高，影响到电池的使用。此外，镍金属昂贵的价格，也导致其成本较高。

在关键材料上，镍氢电池主要由正极、负极、隔膜和电解质构成，正极为镍电极（Ni（OH）2）；负极一般采用金属氢化物（MH）；电解质主要为液体，主要成分是氢氧化钾（KOH）。镍氢电池的研究重点主要在正、负极材料上，其技术研发相比较成熟。

车用镍氢电池已实现了批量生产和使用，是混合动力汽车研制中应用最多的车载电池类型。最典型的代表即混合动力汽车量产规模最大的丰田普锐斯（Prius）。丰田与松下合资成立的PEVE公司是世界最大的镍氢动力电池制造商。

镍氢电池现阶段已经退出主流动力电池行列，那么为何丰田还会坚守镍氢电池的阵营呢？

这是因为镍氢电池最大的优势：超强的耐用性！

美国著名的汽车媒体曾经对一台使用了10年后的第一代普锐斯进行了对比测试。测试结果显示，采用镍氢电池的第一代普锐斯车型在经过了10年行驶330 000 km之后，将其与新车时的数据对比，无论是在油耗性能还是在动力性能都保持在同一水平，说明混动系统和镍氢电池组仍然工作正常。

此外，即便在使用10年跑了330 000 km之后，这辆第一代普锐斯的镍氢电池组从未发生过问题，人们10年前所质疑因电池容量衰减将大幅影响油耗和动力性能的情况也没有出现。

镍氢电池的维护应注意如下事项。

（1）仪表板上动力电池指示灯出现不正常应即刻停车检查。

（2）不要行驶在起伏较大的道路和过深的水中。

（3）电动汽车动力电池使用温度一般在-20～60℃。

（4）当动力电池充电状态指示灯点亮时，应尽快进行补充充电，注意充电时环境温度要求在0～55℃。

（5）行车注意避免剧烈碰撞，以免引起电池爆炸。

（6）如续驶里程在短时间内突然下降很多，应及时到专业电池修复机构进行检查、修复。

（7）进行蓄电池充电或保养检测时，必须先取下负极上的接地电缆并在最后将其安装。

（8）车辆长期不用，应该充足电保存，以后每月补充充电1次。

3.燃料电池

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。氢燃料电池基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢燃料电池的工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂（铂）的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），而电子是不能通过质子交换膜的，这个电子只能经外部电路，到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流。

电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水蒸气带走，就可以不断地提供电能。

燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶。与内燃机汽车相比，燃料电池车能量转化效率高达60%～80%，为内燃机的2～3倍。

燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车。

动力电池需要每3个月或每行驶5 000 km后进行1次单体电压检测。每次更换电池时，均需要检查连接插头是否有磨损、松动、烧蚀等故障；每运行10 000 km，需要对电池箱进行1次清理，并检查内外箱体及各个组成部分是否完好，以及动力电池发生故障或续驶里程极大变化时，需要对其进行拆解维护，包括电源系统的常规维护、重点维护和储存维护。

下面以北汽新能源EX360车型为例来说明。

1）电池参数

北汽新能源EX360的动力电池参数如表4-25所示。

表4-25　EX360动力电池参数

续表

2）动力电池外观检查

动力电池的外观检查主要针对动力电池托盘底部，检查步骤如下。

（1）将汽车停在举升机两柱之间。

（2）举升汽车，高度为1.2 m左右，观察动力电池托盘边缘及底部。

（3）检查并确认托盘边缘无开裂、无液体流出，托盘底部无凹陷变形。

（4）检查各紧固件螺栓、螺母及连接线是否松动。

（5）检查低压蓄电池电压，测量电压数值。

（6）检查动力电池的绝缘情况，包括动力电池绝缘性检查、电池模组漏电检查和串联线的破损。

（7）检查电池模组电压，测量电压数值。上层电池模组电压标准值应为46.2 V，下层电池模组电压标准值应为59.4 V。

（8）检查串联线束是否松动，判断串联线束的松动状态。

（9）检查插头及电池包箱体是否完好，有无损坏或腐蚀。

（10）检查电池包冷却通道是否异常。

（11）确定无问题后放下轿车。

一般来说，北汽EX360车型工况续航318 km，等速续航可达390 km。如果出现动力不足或续航不行，那么需要对动力电池进行拆装处理，并对其电路进行检测。(www.daowen.com)

3）动力电池的拆装

（1）将车辆放于举升机上，关闭点火开关；通过仪表台左下方的前舱盖开启手柄，打开前舱盖。

（2）在断开或拆卸蓄电池之前，请消除警报器。确保“起动/停止按键”和其他电器部件，关闭断开低压蓄电池负极。

（3）拆下动力电池电缆护板的固定螺栓，取下护板。

螺栓规格：M6×1.0×16。

螺栓拧紧力矩：6～8 N·m。

使用工具：8 mm六角套筒。

（4）动力电池高压插件按照以下步骤进行拆卸：

①逆时针旋出黑色低压控制插头；

②向后拨动高压线束蓝色锁销；

③按下锁止销，向后按动到底；

④按下锁止销，向后拔出插头。

（5）将车辆举升至一定高度并锁止举升机安全锁。

（6）将动力电池举升车推放到动力电池正下方，升高电池举升车平板至与电池包底部接触。

（7）拆下动力电池的10个固定螺栓。松开固定蓄电池压板的限位螺栓，取出蓄电池压板。拧紧力矩：（95±5）N·m。

（8）缓慢降下电池举升车，降到需要的高度后将电池举升车推出，提起手柄从汽车中提起蓄电池。

（9）安装动力电池时，按相反顺序进行。

注意事项：

①举升电池的时候要确保电池箱体上的定位销对准底盘上的定位孔；

②请勿将蓄电池的电极颠倒，如果蓄电池的电极接反，可能会损坏电器系统；

③请勿在任何情况下将蓄电池正极接线柱和负极接线柱短接，以免发生烧伤、击伤等严重安全事故；

④请始终保持蓄电池竖直摆放，如果蓄电池倾斜超过40°可能会造成损坏甚至安全事故；

⑤当整车正常起动以后，在驻车和行车过程中请勿断开蓄电池；

⑥不允许蓄电池端子或导线接触到工具或车上的金属部件。

4）动力电池低压控制电路检测

（1）BMS电源电路检查。

①拔下BMS插件，测量2#与3#端子，7#与8#端子之间的电压，应该有12 V蓄电池电压。

②如无电压则检查前机舱保险盒FS14、FS13保险是否烧坏，如保险正常，则检测BMS插件B端子与前机舱保险盒FB14、FB13之间电路是否导通。

③如正极电路正常，则检查BMS插件3#与8#端子与车身搭铁G101是否导通，不导通则检修负极电路。

（2）BMS唤醒信号检查。

①拔下BMS插件，打开点火开关置于“ON”位置。BMS插件6#端子与车身搭铁之间应该有12 V电压。

②如无电压，则检测BMS插件6#端子与VCU81脚电路是否导通或插件是否退针。如电路正常，则VCU故障，更换VCU。

（3）CAN线通路检查。

①EVCAN线路检测。拔下BMS插件，测量10#端子与VCU111、15#端子与VCU104端子之间应该导通，如不能导通，则检查插件是否退针或线束。

②INCAN线路检测。拔下BMS插件，测量13#端子与0BD2#、17#端子与0BD10#端子之间应该导通，如不能导通，则检查插件是否退针并维修处理。

5）部分故障分析与处理方法

部分故障分析与处理方法如表4-26所示。

表4-26　部分故障分析与处理方法

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注意：

（1）建议每1个月至少进行1次交流充电，以便进行电池均衡和保养，以提高车辆电池的使用寿命；

（2）动力电池系统的可用能量会随着使用时间的延长而小幅衰减；

（3）请勿在动力电池电量过低（SOC为10%～20%）的情况下停放超过7天；

（4）当蓄电池电压高于12.65 V时，蓄电池状态良好；

（5）当蓄电池电压低于12.65 V且高于11.0 V时，蓄电池需要进行充电；

（6）当蓄电池电压低于11.0 V时，蓄电池亏电严重，请勿自行对蓄电池进行充电操作；或蓄电池处于该状态下起动整车电气系统，以免损坏蓄电池。应立即请专业技术人员进行处理；

（7）如果需要，清洗蓄电池顶部，以确保蓄电池顶部清洁，防止微放电发生，造成蓄电池亏电。

1.动力电池与普通电池应用的区别是什么？

2.说明动力电池现有主要种类。

3.动力电池外观检查步骤是什么？