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；

新能源汽车电池知识详解

动力电池是什么？汽车动力电池是为电动汽车提供驱动动力的电池，涵盖传统的铅酸电池以及镍氢电池，还有新兴的锂离子动力电池，分为功率型动力电池，用在混合动力汽车上，还有能量型动力电池，用在纯电动汽车上。

汽车动力电池是新能源汽车的核心，动力锂电池主要涵盖三元材料电池以及磷酸铁锂电池，为新能源汽车装机应用，和普通电池相比放电功率更高。

汽车动力电池领域作为新能源汽车的配套领域，近几年因为新能源汽车发展迅猛，相关产业也迎来爆发式飞速发展。

再就是汽车动力电池和激光焊接的关系。汽车动力电池在新能源汽车整车成本中占比三成到四成，是新能源汽车成本占比最大的，对新能源汽车的续航里程以及整车寿命，还有安全性等指标影响都很大，所以，提升汽车动力电池性能是提升新能源汽车整体性能的重中之重。

在汽车动力电池生产过程中，从汽车电芯制造以及PACK组装，焊接都是非常关键的工序。特别是动力电池结构涵盖多种材料，例如钢以及铝，还有铜和镍等这些金属可能会被制成电极以及导线，还有外壳。所以，不管是一种材料还是多种材料之间的焊接，都对焊接工艺要求更高。

激光焊接是用激光束优异的方向性以及高功率密度等特性进行工作，通过光学系统将激光束聚焦在非常小的范围内，在非常短的时间内将让被焊接的地方形成一个能量高度集中的热源区，进而让焊物熔化并形成牢固的焊点以及焊缝。

在汽车动力电池的整个产业链里，激光焊接主要是在动力锂电池中游生产。作为一种高精密的焊接方式，非常灵活、精确、效率很高，可以满足汽车动力电池生产过程中的性能指标，是汽车动力电池制造过程首选，现在已经成为汽车动力电池生产线的标配设备。

汽车动力电池涵盖方形以及圆柱，还有软包电池。现在，在汽车动力电池的生产过程中，使用激光焊接的环节涵盖中道工艺以及后道工艺。

聚焦新能源：新能源汽车电池知识详解，三电基础知识科普

新能源汽车和传统汽车区别最大的地方，核心的技术就在于三电，也就是电驱动和电池，还有电控。

电池是和机械工业、化学，还有电子控制相关的领域。电池的核心是电芯，电芯最关键的材料是正极、负极、隔膜和电解液。正极材料为大众熟知的涵盖磷酸铁锂以及锰酸锂，还有钴酸锂和三元、高镍三元。

汽车动力电池的历史并不长，1996年通用公司推出的车型EV-1采用的是铅酸电池，这款车型就是现代电动汽车的初始架构。

从铅酸电池到日系混合动力的镍氢电池，再到现在人气最高的锂电池，汽车动力电池的历史只有二十多年的时间。

从新能源乘用车配置的汽车电池看，有三十二款车型用了十七家企业的汽车电池，其中十六家是电池企业，另外一家是长安新能源。可见其他乘用车的汽车动力电池都是外购的，涵盖电芯以及电池组，还有电池管理系统等。

大多数自主品牌汽车主机厂都没有电芯以及电池组的设计能力。

跨国汽车企业，尽管没有自家企业的电芯，但是坚持独立设计生产汽车动力电池组件以及管理系统，为了增强汽车动力电池的关键竞争力。和大部分自主品牌有区别的是，即便不用这家的电芯，其能够换个电芯品牌依然能够设计汽车电池组，关键的技术还是在自家企业手里。

现在的汽车动力电池中，镍氢电池即将被淘汰，铅酸电池依靠保有量在支撑，现在锂电池是最主要的。

数码电子产品对锂电池的安全性要求较低，钴酸锂电池最适合3C产品行业，特斯拉用的就是这种电池，续航能力较强，但是安全性不高。

锰酸锂电池获得汽车动力电池市场最高的占有率，尽管其能量密度不及三元锂以及钴酸锂，但是其他综合性能水平较高。

国内锂电池的发展重心在磷酸铁锂电池，国外动力锂电池领域的核心就是三元锂电池，有着比钴酸锂电池更高的能量密度，成本更低，安全性也更高。可见不一样的汽车公司对于动力锂电池的选择是不同的。