動力電池的技術(shù)原理是基于化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)換。在電池單體內(nèi)部，電極、隔膜、電解質(zhì)等共同作用，實現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，電極材料的特性至關(guān)重要。多個電池單體通過不同連接方式組成電池模組，提升性能。在電池系統(tǒng)里，多個電池單體或模組串聯(lián)成電池單元，眾多電池單元串聯(lián)構(gòu)成動力電池總成，進而為電動汽車等提供動力，確保其穩(wěn)定運行 。

電池單體作為將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元，其構(gòu)造精妙且復(fù)雜。它由電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子等部分組成，具備充電和放電的能力。其中，電極分為正負極，正極材料在充電時會釋放鋰離子，而負極材料則是充電時鋰離子存儲的地方；電解質(zhì)起著允許鋰離子移動并隔離正負極的關(guān)鍵作用；外殼不僅能夠保護內(nèi)部組件，還承擔(dān)著散熱以及維持電池形狀的重任。

當進入電池模組層面，多個電池單體按串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的方式進行組合，形成一個具有單一正負極輸出端子的組合體。這種巧妙的組合方式能夠提供穩(wěn)定的電力輸出，就如同將眾多小的能量源匯聚成一股更強大、更穩(wěn)定的能量流。

再看電池單元，它由數(shù)十個電池單體或電池模組串聯(lián)構(gòu)成，相較于單個電池單體或模組，具有更高的容量和能量密度。多個這樣的電池單元串聯(lián)在一起，最終構(gòu)成完整的動力電池總成，宛如將許多個能量的“小水滴”匯聚成能量的“大?！保瑸槠嚨冉煌üぞ咛峁┰丛床粩嗟膹姶髣恿?。

在動力電池技術(shù)中，電池單體、電池模組和電池單元的協(xié)同組合是關(guān)鍵所在。它們相互配合、彼此協(xié)作，確保了動力電池能夠在汽車中高效運行。除此之外，還有一個重要的組成部分——電池管理系統(tǒng)（BMS）。它就像是動力電池的“智慧大腦”，負責(zé)監(jiān)控和控制電池的工作狀態(tài)。通過實時監(jiān)測電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，它能夠?qū)﹄姵氐某浞烹娺^程進行優(yōu)化，延長電池的使用壽命，保障電池始終處于良好的工作狀態(tài)。

以幾種典型的動力電池為例，鎳鎘電池、鋰離子電池以及燃料電池的工作原理各有特色。鎳鎘電池在充電時，正極活性材料會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，同時電解液中的離子參與反應(yīng)，在負極形成金屬沉淀；放電時則發(fā)生反向反應(yīng)，電子在外電路流動形成電流。鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正負極之間穿梭，充電時從正極脫嵌并嵌入負極，放電時則相反，同時電子也在外電路相應(yīng)流動。燃料電池以氫氧燃料電池為例，放電時氫氣和氧氣分別在正負極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氫離子在電解質(zhì)中移動，電子在外電路流動，從而形成電勢差并釋放能量。

總之，動力電池技術(shù)原理涉及多個層面和多種組件的協(xié)同工作。從電池單體內(nèi)部的微觀化學(xué)反應(yīng)，到電池模組、電池單元的組合構(gòu)建，再到電池管理系統(tǒng)的智能調(diào)控，每一個環(huán)節(jié)都緊密相連。不同類型的動力電池又有著各自獨特的反應(yīng)機制，這些精妙的設(shè)計和原理共同推動著電動汽車等行業(yè)的發(fā)展，讓我們在享受便捷出行的同時，也感受到科技的無窮魅力。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）