车课通:专注于汽车课程的线上平台! 服务热线:400-881-6623
登录
免费注册

新能源汽车电池结构解析

作者:
发表时间: 2025-11-05
阅读: 533

 动力电池是由电芯、模组和电池包等构成,是新能源汽车当中最核心的零部件和动力来源。动力蓄电池是纯电动汽车的核心部件,也是新能源汽车上价格最高的部件之一。

现在的新能源汽车设计中,能量流的方向发生了显著变化。DCDC转换器根据车辆的实时用电需求和蓄电池的当前状态,智能地分配电力给低压用电器和蓄电池,确保了高效的能源利用和系统的稳定运行。

202511052058240139387.png

新能源汽车电瓶(动力电池)的结构复杂且精密,主要由电芯、模组、电池包、热管理系统和电池管理系统(BMS)五大部分组成,以下是对各部分的详细解析:

电芯

  • 定义:电芯是动力电池的最小储能单元,决定着能量密度、功率性能、安全性和寿命等核心性能。

  • 结构形式:电芯从结构形式上划分,主要有圆柱、方壳和软包三种。

    • 圆柱电芯:一般采用钢壳,尺寸小巧、布置灵活,生产工艺成熟,一致性较高。但存在成组效率低、单体容量小、BMS管理复杂度高和寿命差的问题。主要生产企业有LG化学、松下、三星SDI等,主要应用车企为特斯拉、现代、保时捷等。

    • 方壳电芯:具有易成组、效率高、单体容量大、高安全性等优点,但需要开模,成本高,且工艺设备兼容难度大。主要生产企业为宁德时代、比亚迪、国轩高科等,主要应用车企有特斯拉、比亚迪、吉利、北汽、蔚小理等。根据乘联会数据,2022年国内方壳电池市场占比达到93.2%,占据绝对优势。

    • 软包电芯:采用叠片工艺进行裸电芯制作,铝塑膜热封装,尺寸变化灵活,但壳体机械强度低,成组效率低,成本相对较高。主要生产企业有AESC、LG化学、孚能科技等,主要应用车企有雷诺、日产等。

  • 内部组成:电芯主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。

    • 正极材料:通常为锂金属氧化物(如三元材料NMC、磷酸铁锂LiFePO₄等),负责在充放电过程中释放/吸收锂离子,直接影响电池能量密度与性能。

    • 负极材料:多为石墨或硅碳复合材料,用于储存锂离子并与正极协同完成电化学反应。

    • 电解液:由锂盐(如LiPF₆)和有机溶剂组成,作为离子传导介质,促进锂离子在正负极间的迁移。

    • 隔膜:微孔聚合物薄膜(如聚乙烯或聚丙烯),隔离正负极防止短路,同时允许离子通过。

模组

  • 定义:多个电芯通过串并联组合形成模组,并配备辅助结构。

  • 组成:

    • 结构框架:固定电芯位置,防止振动或碰撞导致损坏。

    • 散热设计:如液冷管路或相变材料(PCM),用于控制电芯温度。

    • 电压/温度传感器:实时监测模组状态并反馈数据。

电池包(Pack)

  • 定义:模组进一步集成成电池包,为新能源汽车提供动力。

  • 组成:

    • 电池管理系统(BMS):监控电压、电流、温度等参数,实现均衡充放电。通过算法优化电池寿命与安全性,如过充/过放保护。

    • 热管理系统:采用风冷、液冷或直冷技术,确保电池工作在最佳温度范围。部分高端车型引入相变材料散热结构以提升效率。

    • 高压控制系统:包括高压配电箱(PDU)、继电器等,管理电能分配与高压安全。

    • 结构防护:电池箱体采用高强度铝合金或复合材料,满足IP67防水防尘标准。底部加装防撞梁或复合材料护板,应对路面冲击。

热管理系统

  • 定义:维持电芯温度稳定,确保电池在最佳工况下运行。

  • 类型:

    • 液冷系统:控温精度能达到±3℃,适合北方严寒地区。

    • 风冷系统:成本低,适合南方温带地区。

    • 直冷系统:精度更高,能达到±1℃,一般高端车型才会搭载。

电池管理系统(BMS)

  • 定义:对电池进行监控和管理的系统,是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。

  • 功能:

    • 状态监测:通过测量动力电池的荷电状态,为驾驶员提供剩余的使用电量,以便提醒驾驶员能及时为电动电池进行充电。

    • 温度管理:检测电池工作时的温度,并使用吹风机或散热片来确保电池工作在最佳状态。

    • 均衡管理:由于出厂制造误差、或者使用过程中的存在通风性差异、电化学性能转换不一等情况,对电池电压、剩余电量进行检测,以防过度充电。

    • 安全保护:在BMS开发过程中,对BMS的危害分析有过压(过充)、欠压、过温和过流等危害事件。BMS系统安全设计的目标就是能够及时发现电池过充、并通过合理的危害分析及评估,从单点失效和潜在失效等方面考虑设计安全机制,最后做出恰当及时的处理。


新能源汽车课程推荐
新能源汽车维护与保养

现场勘察与事故损失确定的概述、接受调度、事故现场调查取证及摄影、交通事故责任与保险责任认定、交通事故现场查勘报告撰写、车辆损失确定、其他物质财产损失及施救费用确定。

课程以讲授案例及流程为主并组织学生分组进行角色演练,通过本课程的学习,使学生明确机动车辆保险理赔服务的基本流程,初步具备保险外勤岗位的工作能力。

¥0.1元
新能源汽车构造与检修

课程概述

       新能源汽车检测与维修课程是新能源汽车技术专业的一门专业核心课程,通过课程学习为新能源汽车产业培养高素质技术技能人才,本课程构建了认识新能源汽车、高压安全防护、电机驱动系统、动力电池及充电系统、整车控制系统及辅助装置、维护与保养共六个模块,介绍了新能汽车的类型、工作原理、结构特点以及故障诊断和维修方法等, 详细讲述新能源汽车的基础知识, 对电动汽车储能装置、驱动系统、能源管理和回收系统、充电技术以及车载网络技术作了全面系统的论述,采用各车型的结构图、原理图、电路图在理解理论的基础上进行详细的讲解, 并配有故障案例, 引导学习者对各系统进行充分的学习,课程设计系统合理。


       课程从构造、原理、检测、维修、保养五个任务维度,选取北汽、荣威、吉利、比亚迪等新能源汽车典型范本,结合最新仿真技术,通过理实一体教学,实现校企融合、知行合一,将新能源汽车技术多层次、多角度奉献莘莘学子,为学习者提供最新的新能源汽车技术学习指导。


        本课程内容丰富、图文并茂、实用性强, 是掌握新能源汽车故障诊断和维修技术的重要学习参考, 可为从事新能源汽车相关领域的工程技术人员、管理人员和科研人员提供技术支持。

¥0.1元
新能源汽车热门资料
2022新能源白皮书发布 诠释新能源与社交营销新玩法
2021年对新能源汽车产业来讲难忘又不平凡,电池荒、芯片荒的背景下新能源汽车迎来井喷式的发展,出乎了所有人的意料。而随着产业融合的更迅速,小米、小牛等跨界科技公司的加入,国内新能源汽车的格局正在发生巨大的变化,新能源汽车产业发展也因此注入新的血液。新能源汽车的发展,已经成为引领中国汽车产业发展的关键,令中国汽车产业拥有巨大的想象空间。
又一新能源品牌车未交付估值已大涨近7倍
4月28日晚间,由长安汽车、华为和宁德时代战略合作的新能源品牌阿维塔科技宣布,其新一轮估值增长至62.6亿元,实现了近7倍的高速增长。阿维塔首款车型预计年内实现规模量产及批量交付。 在当日晚间长安汽车公布的2022年一季度报中披露了控股子公司——“阿维塔科技公司”以公开挂牌方式增资扩股的进展公告。3月25日,阿维塔科技公司就本次增资扩股完成工商变更,从长安汽车控股子公司变更为联营企业。交割完成后,阿维塔科技公司选聘了有关评估机构对其交割日的股东全部权益价值进行了评估,基于评估结果,以2022年3月11日为评估基准日,公司股东全部权益价值为62.6亿元,相比以2020年12月31日为评估基准日的评估结果7.882亿元有近7倍的增长。
混动和纯电怎么选?汽修老师傅从维保、用车成本分析选购技巧
新能源汽修师傅结合多年三电维修经验,拆解纯电、混动保养费用、故障率、电池维修成本,根据有无家充、地域气候、用车里程教你精准选车,避开后期维修踩坑。
国补全面退出,新能源汽车行情会怎样?
这两年来,新能源汽车的发展势头很猛,根据多家企业发布的2022年度总销量来看,基本都增长了不少。这几年,有国补政策的加持,也为新能源汽车的销售提供了的一定的保障。然而2023年,国补政策已然结束,那么新能源汽车的销量还会一路上升吗?答案是会的。为什么这么说呢?
从理想汽车2022年财报看我国新能源汽车发展趋势
就在昨天,理想汽车发布了2022年四季度及全年财报。作为国内新能源汽车大型制造商,自2015年成立至今,发展迅速。在2020年,理想ONE还取得了中国新能源SUV市场销量的冠军,而他的财报一定程度上也反映了新能源汽车的市场行情与趋势。
新能源汽车快速发展,新一轮就业机会已来临
从第一台燃油汽车被发明出来到现在,已有几百年的历史了,清末的闭关锁国政策,导致我们的造车这项技术落后了国外百年之久。尽管现在我国自主研发的燃油车已经得到了很快的发展,但是难以弥补百年历史的差距。而新能源汽车作为一种无限资源,不依赖于石油,可以说是取之不尽,用之不竭。对我国这样一个石油资源相对匮乏,又面临着全球环境污染加剧的国家来说无疑是一项非常好的发展机会。
用户登录
手机快速登录
微信扫码登录
登录
获取验证码
登录
获取验证码
我已阅读并接受《服务协议》
注册

汽车线上课程

让学习直观有趣