电动汽车电池从电池单体到模块再到电池组的测试

尽管混合动力或电动汽车的电源通常被简单地称为“电池”，但这项技术实际上包括数十个甚至数百个独立的电池单元。为了安全和高效地工作，单个电池单元被排列成称为电池模块的单元，多个电池模块被组装成一个更大的单元，称为电池组。

什么是电池?

电池芯是锂离子电池最基本的单元，由阴极、阳极、隔膜和外壳内的电解液组成。电池本身的电压通常在1到6伏之间，其工作原理是将化学能转化为电能。

什么是电池模块?

电池模块是多个电池单元的组合。它由许多安装在框架中的细胞组成，框架将它们连接在一起，固定它们，并帮助保护它们免受外部压力，如冲击和振动。由于电池模块没有标准的电池单元数要求，制造商根据电池的性能和最终产品设计的要求，设计不同电池单元数的模块。

什么是电池组?

一个电池组由多个电池模块、机械包装和一些支持和控制电池功能的附加技术组成，如冷却系统和电池管理系统。电动汽车电池组的尺寸、形状和整体设计很大程度上受汽车总体设计的影响。

测试电池单体、模块和电池组

电池单体、模块和电池组都需要独特的电池测试类型。因为电池是通过化学反应发挥作用的，所以电池级测试可以测量在不同条件下的电化学性能。除了内部化学反应的安全性外，应力、循环和环境测试还会调查电池的总体输出和效率。测试序列可以包括在不同温度或不同环境下的电流、电压、电阻、稳定性和化学反应速率的测量。电池测试发生在电池驱动设备的整体设计和制造过程的早期。

在电池组应用程序中使用之前，电池组的化学功能是经过测试和验证的，因此电池组测试的重点是整个系统的工程。测试方案可能包括持久性、特定用例中的性能、特定于应用程序的安全性、故障风险和系统级交互的测试。

模块和包必须经过子系统和系统验证，以验证它们的工程是健全的，将满足所有的设计规范。在这一阶段的测试中，电池本身可能是次要的重点，因为大多数测试将关注周围组件的完整性。

全面测试混合动力和电动汽车电池设计

在设计电动汽车时，了解单个电池或模块的独立性能是远远不够的。制造商必须知道在一辆汽车中多个电池和多个电池组的计划配置将如何影响性能、寿命和车辆的安全操作能力。与内燃机相比，电动汽车也是一项相对较新的技术，由于这种新颖性，制造商仍然经常遇到与电池性能相关的新问题和新变量。

为了有效地解决尽可能多的变量，电池组件必须在电池、模块、电池组和整车装配阶段经过彻底的测试。至关重要的是，制造商将电池测试包括在研究和开发的早期阶段，以确保车辆的设计和预期性能与电池、模块和包的建议配置相兼容。这些组件的组装方式会影响电池的性能、热分布以及对环境条件的脆弱性等因素。

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