動(dòng)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(shí)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(gè)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(gè)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(dòng)力電池總成，進(jìn)而為電動(dòng)汽車等提供動(dòng)力，確保其穩(wěn)定運(yùn)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(fù)極，正極材料在充電時(shí)會(huì)釋放鋰離子，而負(fù)極材料則是充電時(shí)鋰離子存儲(chǔ)的地方；電解質(zhì)起著允許鋰離子移動(dòng)并隔離正負(fù)極的關(guān)鍵作用；外殼不僅能夠保護(hù)內(nèi)部組件，還承擔(dān)著散熱以及維持電池形狀的重任。

當(dāng)進(jìn)入電池模組層面，多個(gè)電池單體按串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的方式進(jìn)行組合，形成一個(gè)具有單一正負(fù)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(qiáng)大、更穩(wěn)定的能量流。

再看電池單元，它由數(shù)十個(gè)電池單體或電池模組串聯(lián)構(gòu)成，相較于單個(gè)電池單體或模組，具有更高的容量和能量密度。多個(gè)這樣的電池單元串聯(lián)在一起，最終構(gòu)成完整的動(dòng)力電池總成，宛如將許多個(gè)能量的“小水滴”匯聚成能量的“大海”，為汽車等交通工具提供源源不斷的強(qiáng)大動(dòng)力。

在動(dòng)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(dòng)力電池能夠在汽車中高效運(yùn)行。除此之外，還有一個(gè)重要的組成部分——電池管理系統(tǒng)（BMS）。它就像是動(dòng)力電池的“智慧大腦”，負(fù)責(zé)監(jiān)控和控制電池的工作狀態(tài)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jìn)行優(yōu)化，延長(zhǎng)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(dòng)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(shí)，正極活性材料會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，同時(shí)電解液中的離子參與反應(yīng)，在負(fù)極形成金屬沉淀；放電時(shí)則發(fā)生反向反應(yīng)，電子在外電路流動(dòng)形成電流。鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正負(fù)極之間穿梭，充電時(shí)從正極脫嵌并嵌入負(fù)極，放電時(shí)則相反，同時(shí)電子也在外電路相應(yīng)流動(dòng)。燃料電池以氫氧燃料電池為例，放電時(shí)氫氣和氧氣分別在正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氫離子在電解質(zhì)中移動(dòng)，電子在外電路流動(dòng)，從而形成電勢(shì)差并釋放能量。

總之，動(dòng)力電池技術(shù)原理涉及多個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)都緊密相連。不同類型的動(dòng)力電池又有著各自獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)制，這些精妙的設(shè)計(jì)和原理共同推動(dòng)著電動(dòng)汽車等行業(yè)的發(fā)展，讓我們?cè)谙硎鼙憬莩鲂械耐瑫r(shí)，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)）