电池包作为新能源汽车的“心脏”,其复杂程度远超外界想象。一个标准的电池包包含超过2000个零部件,涉及材料学、电化学、热力学等多学科交叉知识。掌握电池包各模块的专业术语中英文对照,已成为从业者必备技能。本文将从电池包核心模块出发,系统梳理全链路专业术语。
一、电池包整体架构:从电芯到系统的集成逻辑
在解剖电池包之前,需明确四个基础概念定义(依据GB 38031-2020标准):
:化学能与电能转换的基本单元,包含电极、隔膜、电解质等核心部件
以下是电芯(Cell)及其内部结构的系统性英文术语解析与技术说明,结合动力电池领域最新技术规范整理而成:
? 1. 电芯基础定义(Cell Fundamentals)⚙️ 2. 电芯内部核心组件(Core Components)部件英文术语功能与材料正极(Cathode)Cathode / Positive Electrode
材料:钴酸锂(LiCoO₂)、三元材料(NCM/NCA)、磷酸铁锂(LiFePO₄)。功能:锂离子脱嵌(de-intercalation),释放能量。
负极(Anode)Anode / Negative Electrode
材料:石墨(Graphite)、硅碳复合材料(Si-C)。功能:锂离子嵌入(intercalation),储存能量。
隔膜(Separator)Separator / Membrane
材料:聚乙烯/聚丙烯微孔膜(PE/PP, 厚度10–25μm),部分含陶瓷涂层(Ceramic Coating)。功能:物理隔离正负极,允许离子通过(ionic conductivity),130℃以上闭孔阻断热失控(thermal runaway blocking)。
电解液(Electrolyte)Electrolyte
成分:锂盐(LiPF₆) + 有机溶剂(EC/DMC) + 添加剂。功能:离子传导介质(ion transport medium),低温黏度增大导致续航下降(~15% at -20℃)。
外壳与集流体Casing & Current Collectors
外壳:钢壳(Steel Can)、铝塑膜(Aluminum Laminate Film)。集流体:正极铝箔(Al Foil),负极铜箔(Cu Foil)。
? 3. 电芯封装形式(Packaging Types)不同封装技术的性能对比如下:
特性圆柱电芯(Cylindrical)方形电芯(Prismatic)软包电芯(Pouch)能量密度中(~250 Wh/kg)
高(~280 Wh/kg)
最高(~300 Wh/kg)机械强度优(钢壳抗压)
良(铝合金框架)
差(需额外支撑)
热管理难度低(均一散热)
中(依赖液冷板)
高(界面接触不均)
代表产品Tesla 4680
BYD Blade
LG Chem RESU
4. 电芯工作原理(Working Principle)技术趋势:宁德时代CTP 3.0(Cell to Pack)、比亚迪刀片电池(Blade Cell)通过取消模组(Module-less),提升体积利用率(>50%)。
以充电过程为例:
? 5. 电芯制造关键工艺(Manufacturing Processes)? 6. 应用场景中的电芯配置(Cell Configuration in Applications)设备类型电芯数量电压/容量配置放电反向进行:Li⁺从负极返回正极,电子做功驱动电机(e⁻ flow powers motor)。
智能手机(iPhone)
1-2 cells
3.8V, 4000mAh(并联)
笔记本电脑(MacBook)
6-12 cells
11.4V, 5000mAh(3串2并)
电动汽车(Tesla Model 3)
4416 cells
350V, 248Ah(96串46并)
? 7. 电芯技术前沿术语(Emerging Technologies)? 术语速查表(Glossary)英文术语中文释义Intercalation/Deintercalation
离子嵌入/脱嵌
Thermal Runaway
热失控(链式放热反应)
Formation Cycling
化成(首次充放电活化)
Current Collector
集流体(导电基材)
Energy Density
能量密度(Wh/kg)
掌握电芯的英文术语体系,是理解国际技术文献、参与跨国研发的基础。建议结合IEC 62660(动力电池标准)与SAE J2929(安全规范)深化学习 ?。
:Solid-State Electrolyte(硫化物LGPS、氧化物LLZO),解决枝晶问题(dendrite suppression)。
:Si-Anode,理论容量达4200mAh/g(石墨仅372mAh/g),但体积膨胀率>300%。
:Tesla 4680的Tabless Design,降低内阻(~5x lower resistance)。
:极片涂层(Electrode Coating)→ 干燥(Drying)→ 辊压(Calendering)。
:圆柱/方形电芯采用卷绕(Winding),软包电芯采用Z型叠片(Z-fold Stacking)。
:电解液注入(Electrolyte Filling)→ 密封(Sealing)→ 首次充放电活化(Formation Cycling)。
:电化学储能的最小单元,由正极、负极、隔膜、电解液四大核心组件构成,通过锂离子迁移实现充放电(Li-ion shuttling between electrodes)。
:单个电芯电压通常为 3.2V(LFP)3.7V(NCM),通过串并联组成模组(Module),最终集成电池包(Pack)。
:外部电压驱动电子(e⁻)从正极经外电路流向负极。
:锂离子(Li⁺)从正极脱嵌 → 穿过电解液和隔膜 → 嵌入负极石墨层(形成LiₓC₆)。
:负极富锂(Li-rich),正极贫锂(Li-poor),完成化学能储存。
:由多个单体通过串并联组成,通常配备采集线束和冷却结构
:可直接对外输出电能的单元,包含模组、BMS从控、冷却系统等
:在Pack基础上增加BMS主控、高压配电等整车级部件
以主流CTP(Cell to Pack)技术为例,电池包层级结构为:电芯(Cell)→ 模组(Module)→ 电池包(Pack),省去传统模组环节。
二、热管理系统:电池包的温度守护者
热管理是电池包安全运行的核心保障,其术语体系分为三大类:
1. 核心组件
中文术语
英文翻译
功能说明
液冷板
Cold Plate
通过冷却液循环导热的金属板
导热界面材料
Thermal Interface Material (TIM)
填充缝隙提升导热效率
相变材料
Phase Change Material (PCM)
吸收热量维持温度稳定
导热胶
Thermal Conductive Adhesive
固定部件并传导热量
2. 控制器件
:正温度系数器件,温度越高电阻越大,实现过温保护
:负温度系数探头,实时监测电芯温度
3. 故障术语
:单体电池放热连锁反应导致温度不可控上升
:单体热失控引发相邻电芯接连失控的链式反应
三、电气系统:高压能量的传输枢纽
电池包电气系统如同“血管网络”,关键术语包括:
1. 高压配电单元
:电池包断路单元,实现高压回路通断控制
:手动维护开关,维修时物理切断高压电
:过流保护核心器件,响应时间<5ms
2. 连接系统
中文术语
英文翻译
功能说明
高压连接器
HV Connector
承载≥300A电流的接插件
铜铝复合排
Cu-Al Busbar
解决异种金属电化学腐蚀问题
柔性电路板
FPC(Flexible Printed Circuit)
采集电压信号的薄膜线路
四、电池模组:电芯集成的物理载体
模组作为电芯的“集体宿舍”,其术语体系包含:
1. 结构组件
:模组两端的承压结构件,通常采用高强钢或复合材料
:铝合金挤压型材,提供横向约束力
:防止电芯壳体与模组框架接触短路
2. 电芯装配
:方形电芯Z字型交替叠放工艺
:用于软包电芯的螺旋排列方式
:消除电芯膨胀间隙的预紧工艺
3. 关键参数
:负极容量/正极容量比值(通常1.04~1.20),防止析锂
:极片单位面积活性物质重量(g/m²),影响容量核心参数
五、BMS系统:电池包的大脑与神经
BMS(Battery Management System)承担核心控制功能,其术语体系最为复杂:
1. 核心硬件
:主控制器,实现算法决策
:从控制器,负责单体电压采集
:霍尔或分流器方案,精度达±0.5%
2. 核心算法参数
参数名称
英文全称
定义说明
SOC
State of Charge
荷电状态
,反映剩余电量百分比
SOH
State of Health
健康状态
,容量衰减程度指标
SOP
State of Power
瞬时功率输出能力
SOE
State of Energy
剩余可释放能量估算值
3. 均衡技术
:通过电阻消耗高电量电芯能量(成本低效率差)
:通过DC/DC或电容转移能量(效率>85%)
六、安全防护:电池包的底线保障
安全是电池包不可逾越的红线,重点术语包括:
1. 结构安全
:热失控时定向泄压的机械安全装置
:抑制火焰蔓延的复合材料隔层
2. 失效模式
:单体内部短路引发的链式放热反应
:机械损伤导致内部物质暴露
:电解液等物质渗出包体
3. 测试标准
:充电至120%额定电压时切断电路
:正负极直接短路后观察1小时无起火爆炸
结语:术语背后的技术演进逻辑
Cell到Pack的术语变迁,折射出电池技术三大演进方向:
:CTP、CTC技术推动模组(Module)概念弱化,电芯直连Pack提升体积利用率
:BMS从电压采集“SOH预测+寿命管理” 升级,云端大数据模型成新战场
:从被动防护(防爆阀)转向主动阻隔(气凝胶隔热材料+多级熔断
掌握这些术语不仅是语言转换,更是理解技术本质的钥匙。当行业从“堆电量”转向“精管理”,准确理解每个术语背后的物理意义,将成为从业者突破技术瓶颈的底层能力。
行业箴言:在电池领域,术语的模糊往往意味着技术认知的缺口——精确表达是严谨研发的第一步。
:本文术语体系主要依据:
GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安要求》
T/CIAPS0011—2021《锂离子电池制造术语》
中国化学与物理电源行业协会技术规范
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