《新能源汽車構造》任務一拆裝動力電池模組能力模塊二掌握動力電池及管理系統構造與拆裝方法和汽車新時代的領導者一起成長目錄CONTENTS3單體電池并聯的電池組結構1動力電池模組的結構2單體電池串聯的電池組結構情境導入純電動汽車的動力電池并不是一整塊獨立的電池，多個單體電池經過串并聯組成電池模組，進而組成電池包。電池模組有著怎樣的結構？它是如何按照規定的放電倍率進行放電的？本節課我們將學習動力電池模組的相關知識。01動力電池模組的結構單體錘電池的電壓不能支持整車的高壓組件工作，因此有必要將多個單體串聯，組成一個高電壓的電池PACK(一般指的是組合電池，主要是鋰電池組的加工組裝，將電芯，電池保護板，電池連接片，標簽等通過電池PACK工藝加工而成的電池產品)。而車輛有一定的續航要求，因此電池PACK也要達到一定的容量才能滿足需求，因此需要對電池單體進行并聯擴容。一般連接各單體的方式有：串聯、先串聯后并聯、或先并聯后串聯。動力電池模組的結構將化學能與電能進行相互轉換的基本單元裝置，通常包括電極、隔膜、電解質、外殼和端子，并被設計成可充電，也稱作電芯。將一個以上單體電池按照串聯、并聯或串并聯方式組合，并作為電源使用的組合體。也稱作電池組。動力電池模組的結構一個完整的動力模組結構如下:單體電池電池模塊用于盛裝電池組、電池管理系統(BMS以及相應的輔助元器件，并包含機械連接、電氣連接、防護等功能的總成，簡稱電池箱。通常包括電池組、電池管理系統(BMS)、電池箱及相應附件(冷卻組件、連接線纜等)具有從外部獲得電能并可對外輸出電能的單元。動力電池模組的結構一個完整的動力模組結構如下:動力電池箱電池包監視電池的狀態(溫度、電壓、荷電狀態等)，可以為電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應用設備通信接口的系統。一個或一個以上動力電池，以及相應附件(管理系統、高壓電路、低壓電路、熱管理設備及機械總成等)構成的能量存儲裝置。動力電池模組的結構一個完整的動力模組結構如下:電池管理系統(BMS)電池系統02單體電池串聯的電池組結構單體電池串聯的電池組結構（一）單體電池串聯的電池組新能源汽車的驅動電機、壓縮機、PTC水加熱器、DC/DC電源轉換器等高壓組件的工作電壓高達340V以上，而單體的電壓只有3.2V(如磷酸鐵電池3.2V、三元鋰電池3.65V或3.70V、鈦酸鋰電池2.6V、氫燃料電堆0.5-1V)。因此在實際使用過程中，需要將單體電池串聯以提高電池組的工作電壓。鋰電池串聯，電池組的電壓升高、電池的容量不變，但同時電池組的內阻會增加。電池組的電流就是流過每個單體的電流，當電池組中的某一節電池出現故障時，電池組不會輸出電壓。由于鋰電池存在一致性的問題，同一體系（如三元或鐵鋰）的單體電池若要串聯成組，必須先篩選電壓、內阻、容量一致的單體電池進行配組。單體電池串聯的電池組結構（一）單體電池串聯的電池組單體電池串聯的電池組結構（二）鋰電池串聯充電鋰電池組的充電一般都采用串聯充電，主要因為串聯充電方法結構簡單、成本低、較容易實現。但由于單體鋰電池之間存在容量、內阻、衰減特性、自放電等性能方面的差異，在對鋰電池組串聯充電時，電池組中容量最小的那節單體鋰電池將最先充滿電，而此時，其他電池還沒有充滿電，如果繼續串聯充電，則已充滿電的單體鋰電池就可能會被過充電。鋰電池過充電會嚴重損害電池的性能，甚至可能會導致爆炸造成人員傷害，因此，為了防止出現單體鋰電池過充電，鋰電池組在使用時，必須搭配電池管理系統(BMS)，通過電池管理系統(BMS)對每一節單體鋰電池進行過充電等保護。單體電池串聯的電池組結構如果有一節單體鋰電池的電壓達到過充保護電壓，電池管理系統(BMS)會控制電池采集器做被動均衡，將電壓高的單體通過串聯電阻進行放電均衡，防止性能稍差的單體過充電。當電池組將所有的單體電壓達到充電截止時，切斷充電電路，停止充電。串聯充電時充電截止時（二）鋰電池串聯充電03單體電池并聯的電池組結構（一）單體電池并聯的電池組新能源汽車要滿足一定的續航里程要求時，主機廠會關注價格、安全性、車身自重、風阻系數等因素，還會考慮到上游的電池供應商可以提供的穩定、安全的單體電芯的容量有可能并不滿足當前車型的續航要求的問題。出于對這些因素的考量，主機廠將單體電池先并聯增加電池的容量，并聯后的“電池磚”的電壓不變但電池的容量增加，然后再串聯提高電池工作電壓來滿足車輛的續航要求。因此先并聯后串聯的動力電池會獲得更大的電池容量以及更高的放電倍率。單體電池并聯的電池組結構（一）單體電池并聯的電池組單體電池并聯的電池組結構N節單體電池的并聯N節單體電池先并聯再串聯內阻小的單體電池會向內阻大的電池放電，通常新單體電池或容量高的單體電池的內阻相對小一些。放電時，內阻小的單體會先放電，待單體電壓比較一致時才一起放電。鋰電池并聯后出現以下狀況:單體電池并聯的電池組結構不要將不同品牌鋰電池，不同容量或新舊鋰電池混在一起使用，選擇性能一致的電池。鋰電池串并聯使用需要進行鋰電池芯配對，配對的標準：鋰電池芯電壓差≤30mV，鋰電池芯內阻差≤5mΩ，鋰電池芯容量差≤20mA。

鋰電池并聯和串聯的區別主要就是在電壓和容量上有差別，無論是串聯還是并聯，鋰電池組的輸出功率