动力电池为啥非要小电芯成组不直接做大电池续来自大家的想法

在前几天的一篇文章中，我们简单地探讨了一下“动力电池为啥不直接做个大的，而要用很多小的组起来”的问题，详见以下超链接：

动力电池为啥不直接做个大的，而要用很多小的组起来

在文章中，我们给出了一种解释，那就是电动汽车的驱动电机需要一定的功率（常见的在30-100KW左右）才能驱动电动汽车正常行驶，而功率P=UI（电压*电流），为了避免驱动电流太大，导致车辆的电线又粗又硬，所以动力电池一般提高电压，来降低电流，在电压和电流之间做一个折中的选择。现实中，一般电动汽车的动力电池设计电压为300-400V左右。

GBT31466电动汽车高压系统电压等级规定

以一个功率80KW的车计算，当动力电池电压为100V时，所需要的电流大小约为I=P/U=80*1000/100=800A

铜导线载流量之设计规范

按电工相关设计规范，取铜导线每平方mm的载流量为5A，那么所需的电线导体的截面积为S = I/5 = 800/5 = 160平方毫米，查得某新能源汽车专用XLPE屏蔽电缆的供应商数据手册，可以看到其能提供的最大的规格为120平方毫米，真是尴尬。其实即便有这样的电线，也会又粗又硬，在电动汽车上根本没法使用。同时，电线所使用的铜也是属于贵金属，成本高昂，另外就是这么大的电流，会导致整个回路中的元器件都得把电压等级提升一个档次，成本再次提升。不仅如此，由于电流太大，根据I*I*R的原理，线路中的损耗也会大幅提升，转变成热量。

而当动力电池的电压串到360V左右后，同一款电动汽车相同输出功率时，所需要的电流约为I=P/U=80*1000/360 = 222A，同样按照5A每平方毫米的载流计算，所需要的电线截面积为222/5 = 45平方毫米。根据该供应商的数据，45平方毫米的电力电缆属于中等水平，既不是太大，也不会太小。

顺便说一句，如上图所示为电动汽车中常见的动力线，一般车企都会使用屏蔽线，即在电线的绝缘和护套中用一层编织网将铜导线包起来，类似于闭路线的结构，电磁辐射既进不去也出不来。而电动汽车的动力电池、驱动电机、电机控制器等一般也是采用金属作为外壳的，可以完全隔绝电磁辐射的泄漏，因此我们现在担心电动汽车的电磁辐射伤害人体一般是多此一举的。

电动汽车用屏蔽电缆

回到正题，无论是从降低成本还是安全等角度考虑，电动汽车的动力电池提高电压是很有必要的，然而动力电池由于材料的限制，导致每一节电池的电压是有限的，即使增大电池的体积到液化煤气罐那么大，每节电池的电压是不变的，只是电池的电量变多了。因此，在实务中，动力电池都是由很多的电芯经过串并联组合而成的，像搭积木一样，由小的单颗电芯，成组成大的动力电池总成。

很多朋友在看过“动力电池为啥不直接做个大的，而要用很多小的组起来”这篇文章以后，也发动起自己的脑筋，提出了一些其他的意见，下面将比较热的几个话题整理给大家，供大家进一步思考和讨论。

动力电池实际上有串联也有并联，上面的解释只说明了串联的原因，而没有解释为何要并联。

按理说，用一些大电池直接串联就行，而无需并联，但之所以还需要并联，应该是为了充电更快。

充电更快并联

用小电池是因为小电池已经是产业化了，成本容易压缩，竞争更有优势。同时小电池可以组成各种形状，大了之后会受到很多限制。

成组形状更灵活

如果直接用大单元电池串联，由于电池的一致性和良品率原因会使最后的组故障率很高，上百串的电池中只要有一个电池出现问题就会影响整个电池组故障。而采用并联，则可以在某一并出现故障以后将其屏蔽，保证整体电池组正常使用。

将故障的电芯屏蔽

上面三个话题受到的争议最大，也特别有意思，在后面的文章中，我们将会一个问题一个问题的来分析，看看大家的想法是否一致，谁讲得又更有道理。

@电车换电说，专门分享一些电动汽车，特别是电动汽车电池更换方面的信息和资料，感兴趣的读者可以关注哦！