随着以CRH2C型为代表的“和谐号”动车组检修修程的不断推进,大批量的蓄电池已经接近设计寿命,蓄电池的可用容量均出现不同程度的下降,发生能量失效的概率也逐渐增大,传统的离线检测方式已经难以满足对蓄电池状态监测的实时性要求。为此基于降低蓄电池检修成本、延长蓄电池使用寿命的目标,围绕蓄电池容量监测、蓄电池能量失效过程分析、降低蓄电池能量失效发生概率方面深入研究,开展的工作如下:（1）在分析动车组用蓄电池的电化学原理、性能参数和工作环境的基础上,通过开路电压特性实验、库伦效率特性实验对蓄电池的部分输出特性进行实验研究,定量分析了蓄电池开路电压与荷电状态的高阶非线性关系;验证了蓄电池的库伦效率与放电电流和荷电状态均存在相关性,为后续研究提供了实验数据支撑。（2）在获得蓄电池部分输出特性的前提下,分析常见的荷电状态估算方法的特点,将传统的安时积分法和开路电压法相结合,并引入温度和库伦效率补偿系数,提出一种适用于动车组用蓄电池的改进型SOC安时积分估算法。通过搭建MATLAB/Simulink仿真模型和蓄电池充放电实验平台对估算方法进行仿真和实验验证,在恒定电流和变电流条件下,荷电状态估算值的相对误差值控制在5%以内,具有较好的准确性,能够满足动车组用蓄电池容量监测的需求。（3）在分析能够导致动车组用蓄电池发生能量失效的内、外部因素的基础上,设计蓄电池单体失效过程模拟实验和蓄电池组失效过程模拟实验。通过分析失效模拟实验数据,还原了从单节蓄电池到蓄电池组的能量失效过程,明确了极板失效是导致蓄电池失效的关键因素;通过对蓄电池电压和电解液液位数据的统计分析,得到电解液液位与蓄电池失效过程的对应关系。通过对蓄电池生产线进行调研,分析能够导致极板失效的内部因素,并结合动车组运行情况,分析外部因素对蓄电池能量失效的影响。基于失效模拟实验结论和检修要求,在蓄电池检修和动车组运营两个方面,提出了能够降低蓄电池能量失效发生概率的改善措施。