動力電池為新能源汽車提供電力驅動，不僅自重大且結構復雜，其性能表現更是直接關乎車輛的續航里程、安全性和動力性，同時也在很大程度上左右著整車的制造成本。

△ 動力電池結構

1、電芯（單體電池 Cell）

電池單體是動力電池的基本單元，通常由正極材料、負極材料、隔膜和電解液組成。

△ 電芯結構

■ 正極材料：

電池中儲存能量的主要部分，常見的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰（NCM）和鎳鈷鋁酸鋰（NCA）等。這些材料能夠存儲鋰離子，從而產生電流。

負極材料：

電池中釋放能量的部件，通常使用碳材料（如石墨）或其他非金屬材料。在鋰離子電池中，負極材料吸收鋰離子并釋放出來產生電流。常見的負極材料有天然石墨、人造石墨、硬碳和軟碳等。

正極材料和負極材料決定了電池的化學性質和能量密度。

電解液：

電池中傳導離子的介質，通常由有機溶劑和電解質鹽組成。電解液的作用是在正負極之間傳遞鋰離子，從而實現電池的能量轉換。

隔膜：

用于分隔正負極材料以防止短路，同時允許鋰離子通過。

2、電池模組（Module）

電池模組是由多個電芯通過串并聯的方式組合而成的，串并聯的目的是為了達到所需的電壓和電流水平，以滿足不同電動汽車的能源需求（串聯連接電芯可以增加總電壓，并聯連接電芯可以增加總容量）。

電池模組通常包含一個電池管理系統(BMS)，它負責監控和管理電池的充放電過程，以確保電池的安全性和性能穩定。

電池模組還會加入一定的保護線路板及外殼，用于保護電芯和BMS，形成能夠直接提供電能的組合體。

△ 電池模組

3、電池包（Pack）

電池包是由多個電池模組串聯組成的組合體，是電動汽車的動力電池總成。

電池包還包括電氣連接、冷卻系統、絕緣保護等部件，以確保電池組的整體性能和安全性。電池包通常還配備有安全保護措施，如過熱保護、過電流保護、短路保護等。

△ 電池包結構

4、電池管理系統（BMS）

BMS負責監控電池的狀態，包括監測電壓、電流、溫度、絕緣電阻、SOC估算、SOH估算等程序。這些程序基于硬件采集的數據進行計算和分析，以評估電池的狀態和健康程度。

△ 電池BMS系統

5、其他組件

電池外殼：保護內部電芯免受外界環境影響，通常由金屬或塑料制成。

冷卻系統：對于高功率密度的電池系統，可能需要額外的冷卻系統來保持電池溫度在合適范圍內，防止過熱損壞。

接口和連接器：用于連接電池與其他設備，如充電器、負載等。

安裝組件：如支架、托盤、壓桿、螺栓等，用于固定和連接各個部件。

輔助元器件：如密封圈、橡膠墊、密封膠、卡扣、扎帶等，用于確保各個部件的密封性和連接性。

綜上所述，動力電池的組成涉及電芯、電池模組與電池包、電池管理系統以及其他輔助組件等多個方面。這些組件共同協作，使得動力電池能夠穩定可靠地為電動汽車提供動力支持。

同時，動力電池的設計和制造需要滿足高安全性、高能量密度、長循環壽命和低成本等多方面的要求。隨著技術的發展，動力電池的組成和設計也在不斷優化，以適應新能源汽車市場的需求。

來源：綠電智聯

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