電池包作為新能源汽車的“心臟”,其復(fù)雜程度遠(yuǎn)超外界想象。一個標(biāo)準(zhǔn)的電池包包含超過2000個零部件,涉及材料學(xué)、電化學(xué)、熱力學(xué)等多學(xué)科交叉知識。掌握電池包各模塊的專業(yè)術(shù)語中英文對照,已成為從業(yè)者必備技能。本文將從電池包核心模塊出發(fā),系統(tǒng)梳理全鏈路專業(yè)術(shù)語。
一、電池包整體架構(gòu):從電芯到系統(tǒng)的集成邏輯
在解剖電池包之前,需明確四個基礎(chǔ)概念定義(依據(jù)GB 38031-2020標(biāo)準(zhǔn)):
:化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)換的基本單元,包含電極、隔膜、電解質(zhì)等核心部件
以下是電芯(Cell)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性英文術(shù)語解析與技術(shù)說明,結(jié)合動力電池領(lǐng)域最新技術(shù)規(guī)范整理而成:
? 1. 電芯基礎(chǔ)定義(Cell Fundamentals)?? 2. 電芯內(nèi)部核心組件(Core Components)部件英文術(shù)語功能與材料正極(Cathode)Cathode / Positive Electrode
材料:鈷酸鋰(LiCoO?)、三元材料(NCM/NCA)、磷酸鐵鋰(LiFePO?)。功能:鋰離子脫嵌(de-intercalation),釋放能量。
負(fù)極(Anode)Anode / Negative Electrode
材料:石墨(Graphite)、硅碳復(fù)合材料(Si-C)。功能:鋰離子嵌入(intercalation),儲存能量。
隔膜(Separator)Separator / Membrane
材料:聚乙烯/聚丙烯微孔膜(PE/PP, 厚度10–25μm),部分含陶瓷涂層(Ceramic Coating)。功能:物理隔離正負(fù)極,允許離子通過(ionic conductivity),130℃以上閉孔阻斷熱失控(thermal runaway blocking)。
電解液(Electrolyte)Electrolyte
成分:鋰鹽(LiPF?) + 有機(jī)溶劑(EC/DMC) + 添加劑。功能:離子傳導(dǎo)介質(zhì)(ion transport medium),低溫黏度增大導(dǎo)致續(xù)航下降(~15% at -20℃)。
外殼與集流體Casing & Current Collectors
外殼:鋼殼(Steel Can)、鋁塑膜(Aluminum Laminate Film)。集流體:正極鋁箔(Al Foil),負(fù)極銅箔(Cu Foil)。
? 3. 電芯封裝形式(Packaging Types)不同封裝技術(shù)的性能對比如下:
特性圓柱電芯(Cylindrical)方形電芯(Prismatic)軟包電芯(Pouch)能量密度中(~250 Wh/kg)
高(~280 Wh/kg)
最高(~300 Wh/kg)機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)(鋼殼抗壓)
良(鋁合金框架)
差(需額外支撐)
熱管理難度低(均一散熱)
中(依賴液冷板)
高(界面接觸不均)
代表產(chǎn)品Tesla 4680
BYD Blade
LG Chem RESU
4. 電芯工作原理(Working Principle)技術(shù)趨勢:寧德時代CTP 3.0(Cell to Pack)、比亞迪刀片電池(Blade Cell)通過取消模組(Module-less),提升體積利用率(>50%)。
以充電過程為例:
? 5. 電芯制造關(guān)鍵工藝(Manufacturing Processes)? 6. 應(yīng)用場景中的電芯配置(Cell Configuration in Applications)設(shè)備類型電芯數(shù)量電壓/容量配置放電反向進(jìn)行:Li?從負(fù)極返回正極,電子做功驅(qū)動電機(jī)(e? flow powers motor)。
智能手機(jī)(iPhone)
1-2 cells
3.8V, 4000mAh(并聯(lián))
筆記本電腦(MacBook)
6-12 cells
11.4V, 5000mAh(3串2并)
電動汽車(Tesla Model 3)
4416 cells
350V, 248Ah(96串46并)
? 7. 電芯技術(shù)前沿術(shù)語(Emerging Technologies)? 術(shù)語速查表(Glossary)英文術(shù)語中文釋義Intercalation/Deintercalation
離子嵌入/脫嵌
Thermal Runaway
熱失控(鏈?zhǔn)椒艧岱磻?yīng))
Formation Cycling
化成(首次充放電活化)
Current Collector
集流體(導(dǎo)電基材)
Energy Density
能量密度(Wh/kg)
掌握電芯的英文術(shù)語體系,是理解國際技術(shù)文獻(xiàn)、參與跨國研發(fā)的基礎(chǔ)。建議結(jié)合IEC 62660(動力電池標(biāo)準(zhǔn))與SAE J2929(安全規(guī)范)深化學(xué)習(xí) ?。
:Solid-State Electrolyte(硫化物L(fēng)GPS、氧化物L(fēng)LZO),解決枝晶問題(dendrite suppression)。
:Si-Anode,理論容量達(dá)4200mAh/g(石墨僅372mAh/g),但體積膨脹率>300%。
:Tesla 4680的Tabless Design,降低內(nèi)阻(~5x lower resistance)。
:極片涂層(Electrode Coating)→ 干燥(Drying)→ 輥壓(Calendering)。
:圓柱/方形電芯采用卷繞(Winding),軟包電芯采用Z型疊片(Z-fold Stacking)。
:電解液注入(Electrolyte Filling)→ 密封(Sealing)→ 首次充放電活化(Formation Cycling)。
:電化學(xué)儲能的最小單元,由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大核心組件構(gòu)成,通過鋰離子遷移實(shí)現(xiàn)充放電(Li-ion shuttling between electrodes)。
:單個電芯電壓通常為 3.2V(LFP)3.7V(NCM),通過串并聯(lián)組成模組(Module),最終集成電池包(Pack)。
:外部電壓驅(qū)動電子(e?)從正極經(jīng)外電路流向負(fù)極。
:鋰離子(Li?)從正極脫嵌 → 穿過電解液和隔膜 → 嵌入負(fù)極石墨層(形成Li?C?)。
:負(fù)極富鋰(Li-rich),正極貧鋰(Li-poor),完成化學(xué)能儲存。
:由多個單體通過串并聯(lián)組成,通常配備采集線束和冷卻結(jié)構(gòu)
:可直接對外輸出電能的單元,包含模組、BMS從控、冷卻系統(tǒng)等
:在Pack基礎(chǔ)上增加BMS主控、高壓配電等整車級部件
以主流CTP(Cell to Pack)技術(shù)為例,電池包層級結(jié)構(gòu)為:電芯(Cell)→ 模組(Module)→ 電池包(Pack),省去傳統(tǒng)模組環(huán)節(jié)。
二、熱管理系統(tǒng):電池包的溫度守護(hù)者
熱管理是電池包安全運(yùn)行的核心保障,其術(shù)語體系分為三大類:
1. 核心組件
中文術(shù)語
英文翻譯
功能說明
液冷板
Cold Plate
通過冷卻液循環(huán)導(dǎo)熱的金屬板
導(dǎo)熱界面材料
Thermal Interface Material (TIM)
填充縫隙提升導(dǎo)熱效率
相變材料
Phase Change Material (PCM)
吸收熱量維持溫度穩(wěn)定
導(dǎo)熱膠
Thermal Conductive Adhesive
固定部件并傳導(dǎo)熱量
2. 控制器件
:正溫度系數(shù)器件,溫度越高電阻越大,實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)
:負(fù)溫度系數(shù)探頭,實(shí)時監(jiān)測電芯溫度
3. 故障術(shù)語
:單體電池放熱連鎖反應(yīng)導(dǎo)致溫度不可控上升
:單體熱失控引發(fā)相鄰電芯接連失控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
三、電氣系統(tǒng):高壓能量的傳輸樞紐
電池包電氣系統(tǒng)如同“血管網(wǎng)絡(luò)”,關(guān)鍵術(shù)語包括:
1. 高壓配電單元
:電池包斷路單元,實(shí)現(xiàn)高壓回路通斷控制
:手動維護(hù)開關(guān),維修時物理切斷高壓電
:過流保護(hù)核心器件,響應(yīng)時間<5ms
2. 連接系統(tǒng)
中文術(shù)語
英文翻譯
功能說明
高壓連接器
HV Connector
承載≥300A電流的接插件
銅鋁復(fù)合排
Cu-Al Busbar
解決異種金屬電化學(xué)腐蝕問題
柔性電路板
FPC(Flexible Printed Circuit)
采集電壓信號的薄膜線路
四、電池模組:電芯集成的物理載體
模組作為電芯的“集體宿舍”,其術(shù)語體系包含:
1. 結(jié)構(gòu)組件
:模組兩端的承壓結(jié)構(gòu)件,通常采用高強(qiáng)鋼或復(fù)合材料
:鋁合金擠壓型材,提供橫向約束力
:防止電芯殼體與模組框架接觸短路
2. 電芯裝配
:方形電芯Z字型交替疊放工藝
:用于軟包電芯的螺旋排列方式
:消除電芯膨脹間隙的預(yù)緊工藝
3. 關(guān)鍵參數(shù)
:負(fù)極容量/正極容量比值(通常1.04~1.20),防止析鋰
:極片單位面積活性物質(zhì)重量(g/m²),影響容量核心參數(shù)
五、BMS系統(tǒng):電池包的大腦與神經(jīng)
BMS(Battery Management System)承擔(dān)核心控制功能,其術(shù)語體系最為復(fù)雜:
1. 核心硬件
:主控制器,實(shí)現(xiàn)算法決策
:從控制器,負(fù)責(zé)單體電壓采集
:霍爾或分流器方案,精度達(dá)±0.5%
2. 核心算法參數(shù)
參數(shù)名稱
英文全稱
定義說明
SOC
State of Charge
荷電狀態(tài)
,反映剩余電量百分比
SOH
State of Health
健康狀態(tài)
,容量衰減程度指標(biāo)
SOP
State of Power
瞬時功率輸出能力
SOE
State of Energy
剩余可釋放能量估算值
3. 均衡技術(shù)
:通過電阻消耗高電量電芯能量(成本低效率差)
:通過DC/DC或電容轉(zhuǎn)移能量(效率>85%)
六、安全防護(hù):電池包的底線保障
安全是電池包不可逾越的紅線,重點(diǎn)術(shù)語包括:
1. 結(jié)構(gòu)安全
:熱失控時定向泄壓的機(jī)械安全裝置
:抑制火焰蔓延的復(fù)合材料隔層
2. 失效模式
:單體內(nèi)部短路引發(fā)的鏈?zhǔn)椒艧岱磻?yīng)
:機(jī)械損傷導(dǎo)致內(nèi)部物質(zhì)暴露
:電解液等物質(zhì)滲出包體
3. 測試標(biāo)準(zhǔn)
:充電至120%額定電壓時切斷電路
:正負(fù)極直接短路后觀察1小時無起火爆炸
結(jié)語:術(shù)語背后的技術(shù)演進(jìn)邏輯
Cell到Pack的術(shù)語變遷,折射出電池技術(shù)三大演進(jìn)方向:
:CTP、CTC技術(shù)推動模組(Module)概念弱化,電芯直連Pack提升體積利用率
:BMS從電壓采集“SOH預(yù)測+壽命管理” 升級,云端大數(shù)據(jù)模型成新戰(zhàn)場
:從被動防護(hù)(防爆閥)轉(zhuǎn)向主動阻隔(氣凝膠隔熱材料+多級熔斷
掌握這些術(shù)語不僅是語言轉(zhuǎn)換,更是理解技術(shù)本質(zhì)的鑰匙。當(dāng)行業(yè)從“堆電量”轉(zhuǎn)向“精管理”,準(zhǔn)確理解每個術(shù)語背后的物理意義,將成為從業(yè)者突破技術(shù)瓶頸的底層能力。
行業(yè)箴言:在電池領(lǐng)域,術(shù)語的模糊往往意味著技術(shù)認(rèn)知的缺口——精確表達(dá)是嚴(yán)謹(jǐn)研發(fā)的第一步。
:本文術(shù)語體系主要依據(jù):
GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安要求》
T/CIAPS0011—2021《鋰離子電池制造術(shù)語》
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會技術(shù)規(guī)范
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