电池pack技术是新能源汽车、储能系统等领域的核心组成部分，它将电芯、模组、结构件、BMS（电池管理系统）等部件集成为一个完整的供电单元，直接决定电池组的性能、安全性和可靠性，对于初学者而言，理解电池pack技术的基础框架、关键环节和核心要点,是掌握这一领域知识的重要起点。
电池pack的基本构成可概括为“电芯-模组-pack”三级结构，电芯是电池的最小储能单元，常见的类型包括锂离子电池的方形电芯、圆柱电芯和软包电芯，每种电芯在能量密度、成本、散热性能上各有优劣，模组是由多个电芯通过串联、并联组合而成的中间单元，主要功能是提升电压和容量，并通过固定结构实现电芯的初步排列和保护，pack则是将模组或直接将电芯与结构件、BMS、热管理系统、高低压线束等集成为整体，直接与外部设备连接，这一过程中，结构设计、热管理、BMS控制是三大核心技术领域。
结构设计是电池pack的“骨架”，需兼顾强度、轻量化和空间利用率，pack外壳多采用铝合金或高强度钢，通过挤压、焊接等工艺成型，内部通过支架、横梁等结构固定模组或电芯，防止在振动、冲击下发生位移，结构设计需考虑密封性，以防水防尘，适应复杂环境，新能源汽车电池pack通常设计有碰撞吸能结构，在发生事故时保护电芯不被挤压损坏，轻量化设计是当前趋势，通过拓扑优化、新材料应用（如碳纤维复合材料）等方式降低pack重量,提升整车续航。
热管理是电池pack的“温度调节器”，直接影响电池寿命和安全性，锂离子电池对温度敏感，最佳工作温度通常在20-35℃之间，过高可能导致热失控，过低则影响充放电效率，pack热管理系统主要包括冷却和加热两种功能：冷却方式有风冷（通过空气流通散热）、液冷（通过冷却液循环散热），液冷因散热效率高、温度均匀性好，成为当前主流方案；加热方式则通过PTC加热器或液热系统，在低温环境下为电池升温，热管理系统需与BMS协同工作，通过温度传感器实时监测电芯温度，动态调整冷却/加热策略,确保电池组处于温度窗口内。
BMS（电池管理系统）是电池pack的“大脑”，负责监控、保护和优化电池组，其核心功能包括数据采集（监测电压、电流、温度等参数）、状态估算（计算SOC（荷电状态）、SOH（健康状态）、SOP（功率状态）等）、安全管理（过充、过放、过流、短路保护）以及均衡控制（解决电芯不一致性问题），均衡控制分为被动均衡（通过电阻耗散多余电量）和主动均衡（在电芯间转移电量），主动均衡效率更高但成本也更高，BMS的性能直接关系到电池 pack 的使用寿命和安全性,是技术壁垒较高的环节。
除了三大核心技术，电池pack的制造工艺和测试验证同样关键，制造过程包括电芯分选（筛选一致性好的电芯）、模组组装、pack总装、注液（如软包电池）、焊接（激光焊接、超声波焊接等）环节，对精度和洁净度要求极高，测试验证则包括电性能测试（充放电循环、容量测试）、环境测试（高低温循环、振动、冲击）、安全测试（针刺、挤压、过充等）,确保pack满足设计规范和行业标准。
相关问答FAQs：
-
问：电池pack中的模组是否可以省略？
答：部分电池pack采用“无模组设计”（CTP技术，如比亚迪的刀片电池、宁德时代的CTP方案），将电芯直接集成到pack中，省去模组环节，从而提升空间利用率（能量密度提高10%-20%）和降低成本，但该技术对电芯的一致性、结构强度和热管理要求更高,目前主要应用于方形电池领域。 -
问：电池pack的BMS如何预防热失控？
答：BMS通过多重策略预防热失控：一是实时监测电芯温度，当温度超过阈值时触发报警并切断电路；二是通过热管理系统控制电池温度，避免高温环境；三是进行电压和电流监控，防止过充过放引发内部短路；四是配备绝缘检测功能，防止高压漏电，部分pack还设计有泄压阀、防火材料等被动安全措施,在热失控发生时尽可能降低危害。
