分析電動(dòng)車電池動(dòng)力問(wèn)題及改進(jìn)

許恒 楊攀 張恒靖

摘要：電動(dòng)自行車作為人們?nèi)粘＝佑|最多的電動(dòng)交通工具，能夠滿足人們的出行需求。而電動(dòng)車電池一般情況下代指電動(dòng)自行車的車用動(dòng)力電池，可以按不同分類標(biāo)準(zhǔn)分為鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池，或是家庭用電動(dòng)車動(dòng)力電池與特殊場(chǎng)合用電動(dòng)車動(dòng)力電池等。雖然近年來(lái)我國(guó)的電動(dòng)車行業(yè)優(yōu)良較大的發(fā)展，但受制于產(chǎn)業(yè)集中度低等各項(xiàng)因素，我國(guó)的電動(dòng)車行業(yè)電池行業(yè)仍舊存在一定的問(wèn)題。本文以電動(dòng)車電池動(dòng)力為基本的討論對(duì)象，探討在當(dāng)下的環(huán)境里電動(dòng)車電池動(dòng)力存在的相應(yīng)問(wèn)題并提出相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)車;電池動(dòng)力;問(wèn)題

近幾年，我國(guó)的電動(dòng)車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品種類不斷得到更新，其質(zhì)量也有了一定提升，并且創(chuàng)新性地啟用了鉛酸蓄電池的應(yīng)用，但當(dāng)下，電動(dòng)車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)仍舊存在一定的問(wèn)題，與國(guó)外相對(duì)集中的電池行業(yè)相比，我國(guó)的電池企業(yè)雖然數(shù)量較多，但規(guī)模較小，并且長(zhǎng)期處于分散的狀態(tài)，不利于國(guó)家對(duì)于電池企業(yè)的集中管理，電池的質(zhì)量難以得到保障。

一、電動(dòng)車電池種類與基本性能

（一）鋰電池

鋰電池是我國(guó)新能源電動(dòng)車輛的研發(fā)所需要的主要的材料，因?yàn)槠潴w積較小，因而易于攜帶;工作的電壓較高，比能力相對(duì)較大，進(jìn)而導(dǎo)致自放電率較小，鋰電池的使用壽命因此較長(zhǎng)，并且在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成明顯的污染，有利于參與我國(guó)的環(huán)境保護(hù)議題。

正極材料是鋰電池的核心組成原料，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的探索與發(fā)展，鋰電池現(xiàn)有較多的種類與數(shù)量。包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池等，上述電池的運(yùn)行功能較高，對(duì)于溫度控制有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與要求，因此如何尋找適宜的環(huán)境溫度并進(jìn)行一定程度的控制，成了研究人員共同關(guān)注的問(wèn)題。

（二） 鎳氫電池

由氫離子與金屬鎳共同構(gòu)成的電池稱為鎳氫電池。鎳氫電池的體積較小，因此攜帶較為輕便，同時(shí)，由于其在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且支持快速充放電。但與鋰電池相比，鎳氫電池也存著一定的問(wèn)題，我國(guó)研究人員逐漸加大對(duì)于負(fù)極儲(chǔ)氫材料的研究力度，基于金屬儲(chǔ)氫材料中與大部分元素都可以發(fā)生反應(yīng)生成氫化合物的原理，研究人員在控制金屬條件與溫度等方向入手，以提高鎳氫電池性能為主要目的，重點(diǎn)將精力放置在研究?jī)?chǔ)氫合金材料上[1]。

（三）鉛酸電池

雖然鉛酸電池的研發(fā)較早，且其生產(chǎn)成本較低，但由于鉛酸電池的自放電率較高、比能量相對(duì)較低，因此導(dǎo)致其循環(huán)壽命較低，鉛酸電池在市場(chǎng)中使用率不如鋰電池、鎳氫電池等類型的電池高。因此，為了提高鉛酸電池的使用率，研究人員利用低阻抗技術(shù)控制電池的充放電，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)電池使用壽命的作用。

（四）燃料電池

燃料電池主要依靠氫氣與氧氣在空氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成電能來(lái)發(fā)揮功效，由于該種電池的正極與負(fù)極不含有任何活動(dòng)物質(zhì)，因此與前述電池存在較大差異，一般通過(guò)添加催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以轉(zhuǎn)換為電能，最后通過(guò)電池性能控制系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)等構(gòu)成電池的反應(yīng)環(huán)境。研究人員需要尋找能夠替代鉑的催化劑，既達(dá)到解決資源空缺的目的，又可以提高燃料的電池性能，可謂一舉兩得[2]。

二、當(dāng)前我國(guó)電動(dòng)車電池動(dòng)力存在的問(wèn)題

（一）電池的充電接受能力不能滿足人們的實(shí)際需求

充電接受能力是衡量蓄電池充入電量能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，雖然從表面上來(lái)看，充電接受能力的高低體現(xiàn)了電池實(shí)際的充入電量的效能，但從根源上來(lái)說(shuō)，電池的充電接受能力的高低與電池板柵合金的成分、添加劑與電解液、電池結(jié)構(gòu)等指標(biāo)都存在著較大的關(guān)聯(lián)。然而當(dāng)下，部分電動(dòng)車研發(fā)公司只注重開(kāi)發(fā)車輛的外形或是致力于提高車輛的穩(wěn)定性與安全性，卻忽略了提升電池的充電接受能力，進(jìn)而使電池的容量與循環(huán)壽命也受到一定程度的影響。

（二）電池的容量影響電池動(dòng)力性能的發(fā)揮

通常情況下，電池的容量可以分為-15℃低溫容量與2h率容量?jī)煞N，低溫容量主要用來(lái)反應(yīng)電池在低溫狀況下的使用效果，2h率容量與電動(dòng)車正常行使距離的遠(yuǎn)近有關(guān)。當(dāng)前，部分電動(dòng)車生產(chǎn)制造商對(duì)于車輛的把控并不到位，不能在檢驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān)的條例，或是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了追求較高的利潤(rùn)，而做出降低成本的行為。

（三）過(guò)放電問(wèn)題影響電池使用壽命，阻礙電池動(dòng)力性能正常發(fā)揮

過(guò)放電是指，電池在實(shí)際放電過(guò)程中，在已經(jīng)達(dá)到電池放電終止電壓值的情況下，還繼續(xù)發(fā)生放電的情況。由于此時(shí)電解液的濃度非常稀薄，化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的硫酸鉛的濃度會(huì)逐漸增大，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽化的現(xiàn)象。消費(fèi)者在實(shí)際使用電動(dòng)車時(shí)，偶爾會(huì)在電力不足的情況下停止電動(dòng)車的使用，并在其放置一段時(shí)間后繼續(xù)行駛，致使電池常易出現(xiàn)過(guò)放電的狀態(tài)，既縮短了電池的正常使用壽命，也導(dǎo)致電池的動(dòng)力性能無(wú)法得到應(yīng)有的發(fā)揮[3]。

三、如何解決我國(guó)電動(dòng)車電池動(dòng)力存在的問(wèn)題

（一）相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)主動(dòng)發(fā)布與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的各項(xiàng)檢測(cè)信息

為了及時(shí)整治我國(guó)當(dāng)下魚(yú)龍混雜的電動(dòng)車電池產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)根據(jù)國(guó)際上的最新標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)電動(dòng)車使用的現(xiàn)狀，及時(shí)出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)范，使得電池生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)有據(jù)可依。

（二）電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)提升自己的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

電池生產(chǎn)企業(yè)作為研發(fā)電池的主體，應(yīng)當(dāng)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)存在的與電視動(dòng)力有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，并在能力范圍內(nèi)增大產(chǎn)品研發(fā)的投入資金，從滿足人們的實(shí)際需求出發(fā)，適當(dāng)?shù)靥岣咦约旱纳a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

（三）消費(fèi)者應(yīng)當(dāng)做出的維護(hù)電池動(dòng)力性能的措施

第一、在購(gòu)買電動(dòng)車電池時(shí)仔細(xì)審閱產(chǎn)品的標(biāo)志。在選購(gòu)電池時(shí)，消費(fèi)者應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研讀產(chǎn)品上標(biāo)識(shí)的制造廠名、產(chǎn)品型號(hào)與生產(chǎn)許可證標(biāo)識(shí)等具體信息，盡量地選取與生產(chǎn)日期臨近的相關(guān)產(chǎn)品。

第二、掌握正確的充電方法。通常情況下，電池的使用環(huán)境溫度在0—40℃的范圍內(nèi)較為適宜，因此，消費(fèi)者應(yīng)當(dāng)在室溫下對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電處理。在進(jìn)行充電過(guò)程中，要適時(shí)關(guān)注充電器的充電狀態(tài)，一旦產(chǎn)生充電異常情況要及時(shí)咨詢專業(yè)人士，切莫私自行事。

結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)車作為人們?nèi)粘５某鲂泄ぞ?，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾慕巧?。雖然現(xiàn)階段我國(guó)的電動(dòng)車電池動(dòng)力存在一定的問(wèn)題，但只要政府部門(mén)、電池生產(chǎn)制造商與消費(fèi)者共同努力，就可以提升電動(dòng)車電池的基本動(dòng)力性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 王仁杰，趙蘭萍，楊志剛. 電動(dòng)車用動(dòng)力電池?zé)崽匦詫?duì)比[J]. 汽車工程學(xué)報(bào)，2020，10（01）：66-71.

[2] 王健力. 淺談電動(dòng)車輛動(dòng)力電池的性能特點(diǎn)及其發(fā)展[J]. 科技風(fēng)，2019（03）：150.

[3] 劉寧，趙丹偉. 換電運(yùn)營(yíng)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)分析[J]. 汽車工程師，2019（03）：31-34.