新能源汽车的血液动力电池知识全面讲解

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新能源汽车的“血液”——动力电池知识全面讲解

我们都知道，传统的燃油车由四大部分组成，分别是发动机、底盘、车身与电器。

那么大家知不知道电动汽车由哪几大部分组成呢？

电动汽车的组成细致的分可分成车载动力电池、电池管理系统、电源辅助设施、电动机、控制器、底盘、车身与电器几大部分。也可分为电动机驱动系统、底盘、车身与电器四大系统。

今天我们就首先和大家聊一聊电动汽车里面动力电池的相关知识内容。

01、定义

动力电池，就是为电动汽车提供动力来源的电源（电池）。

02、结构组成

一个汽车的动力由多个电池单体组成。将其进行串联、并联，加上一些诸如控制单元、采集系统、冷却系统等就构成了一个完整的动力电池。

1、电池单体：组成动力电池的最小单元；

2、电池模组：由数个电池单体并联焊接在一起构成；

3、电池单元：由数个电池单体或电池组串联在一起构成；

4、CSC采集系统：每一个电池单内部都有一个CSC信息采集系统，用来监测每个电池单体或电池组的电压、温度等信息；

5、控制单元：电池控制单元（BMU）安装在动力电池内部，用来将电池的电压、电流、温度等信息上报给整车控制器（VCU）并根据VCU的指令完成对动力电池的控制；

6、电池高压分配单元：安装在动力电池总成的正负极输出端，由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成；

7、冷却系统：对动力电池进行散热，使其处于最佳工作状态。

03、动力电池的分类

目前市面上比较常见的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池四种类型。

1、磷酸铁锂电池：

优点：安全性能高、使用寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保等。

缺点：能量密度低，电池制作成本高，成品率低，一致性差。

2、三元锂电池：

优点：能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低、重量轻、高温适应性强、绿色环保。

缺点：安全性差、不能大电流放电、价格昂贵、生产要求高、成本高、高低温使用危险大。

3、镍氢电池

优点：放电电流大、能量密度高（续航能力强）、发热量小。

缺点：具有记忆效应，在充放电过程中容易衰减。（过充过放电衰减的更厉害）

4、电容电池

优点：充放电次数多、使用寿命长、环境适应力强。

缺点：能量密度低、续航里程短。

5、燃料电池

优点：能量转化效率高、安装点灵活多样、负荷响应快、过载能力强；

缺点：造价高、氢气储存不便。

对燃料电池做详细划分又有很多种类型，这里就不一一介绍了。下面我们对常见的几种锂电池进行一个简单比较，大家可以看一下：

04、电池的封装

电池封装的样式主要有圆柱形电池、钢壳/铝壳电池与软包装聚合物电池。

05、动力电池的连接

另外，动力电池的连接方式，也主要有焊接、螺接与机械压接三种。

焊接：常见的有激光焊接、超声波焊接与电阻焊。该连接方式电阻小、电能消耗低、电能利用率更高

螺接：用螺丝将相邻的电池进行串并联。该连接方式多用于大型电池上，导电能力更强

机械压接：依靠狭缝式的弹性导电结构，将电池极耳（两极）直接夹持在模具组上。该连接方式后期维护、二次回收利用率高。

06、动力电池的使用禁止事项

1、禁止将动力电池总成浸入水中或用水冲洗；

2、禁止将动力电池总成投入火中、放置在高温环境中或长时间暴晒；

3、禁止将动力电池放置在静电很高或辐射很强的环境中；

4、动力电池正负极严禁反接；

5、禁止对动力电池进行进充电；（现在的充电桩充满后都会自己断电）

6、禁止对动力电池进行敲打、重压、碰撞等；

7、禁止将废弃电池进行私自拆解或随意扔放。

07、动力电池的使用与维护

1、行车前查看仪表盘确认电池系统状态是否正常、有无故障码/图标；

2、行车前检查电池电量（SOC值），大于50%较好，若低于30%，应尽快充电

3、使用的过程中，每周至少进行满充一次；

4、每月至少进行一次满充满放，DM车型可放电至5%，EV车型可放电至15%~20%；

5、长期存放不使用车辆时，应先充电至100%；

6、存放时间超过三个月，必须对电池进行再次充电；

随着新能源汽车行业的发展，保有量也在稳步增加，但是新能源汽车所存在的问题也逐步显现，而最重要的就是动力电池的安全和稳定性。目前的新能源汽车尤其是纯电动汽车，主要搭载的是三元锂电池，其次为磷酸铁锂电池，这两种电池随着使用时间的延长会不断产生衰减，而且作为液态电池，受温度影响较明显。那么目前有哪些办法可以保证新能源汽车电池的安全稳定性呢？

1.BMS电池管理系统

以纯电动汽车为例，能量补充主要依赖的是充电桩，而纯电动汽车采用充电桩进行充电，时间较长。而大家都知道，动力电池的充放电反应其实是内部的化学反应，长时间的化学反应会导致温度升高，容易发生热失控现象。所以现在很多种电池都搭载了BMS电池管理系统，搭载该系统的电池，当电量充至约80%左右的时候会降低充电电流，从而在一定程度降低热失控现象的发生。

2.动力电池加热系统

温度对动力电池的内部化学反应会造成一定的影响，低温条件下活性降低，导致储电能力受到影响，从而影响续航里程。而为了缓解这种状况，目前很多车企都推出了加热系统。比如威马汽车提出的则是利用柴油发动机对电池组进行加热，从而提高动力电池的活性。

3.底盘防护

目前很多纯电动汽车的电池是布局在底盘位置，而车辆在路面行驶过程中总会遇到坑洼路面，这样的话就会容易受到磕碰。所以为了保护电池组的安全，底盘位置都会加强防护。比如部分车型要求120kN挤压力下，电池的形变不能超过14%，这样就会提升动力电池的安全性。

写在最后

动力电池对于新能源汽车尤其是纯电动汽车来说至关重要，所以很多车企和电池厂商都加大了动力电池的稳定性，而最常见的就是上述BMS电池管理系统、动力电池加热系统以及底盘防护等方面。除此之外，部分车企还在车身布局等其他方面提高了新能源汽车电池的安全指数。

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