EV Battery Testing from Cell to Module to Pack

虽然混合动力或电动汽车的电源通常被简单地称为“电池”,“这项技术实际上由几十个甚至几百个单独的电池组成. To function safely and efficiently, 单个电池单元被排列成称为电池模块的单元, 多个电池模块被组装成一个更大的单元，称为电池组.

What is a battery cell?

电池单元是锂离子电池的最基本单元, consisting of a cathode, anode, separator, and electrolyte inside a case. 电池本身的电压通常在1到6伏之间，通过将化学能转化为电能来发挥作用.

What is a battery module?

电池模块是由多个电池单元组成的. 它由许多细胞组成，这些细胞安装在一个框架中，并将它们连接在一起, 使它们保持在适当的位置，并帮助保护它们免受外部压力，如冲击和振动. 因为电池模块没有标准数量的电池, 制造商根据电池的性能和最终产品设计的要求设计具有不同数量电池的模块.

What is a battery pack?

A battery pack consists of multiple battery modules, mechanical packaging, 还有几项额外的技术旨在支持和控制电池功能, such as a cooling system and a battery management system. The size, shape, 电动汽车电池组的整体设计在很大程度上受到车辆总体设计的影响.

Testing battery cells vs. modules and packs

每个电池单元、模块和电池组都需要不同类型的电池测试. Because battery cells function through chemical reactions, 电池级测试测量在不同条件下的电化学性能. Stress, cycling, 除了内部化学反应的安全性外，环境测试还会调查电池的整体输出和效率. Test sequences could include measurements of current, voltage, resistance, stability, 以及不同温度或不同环境下的化学反应速率. 电池测试发生在电池供电设备的整体设计和制造过程的早期.

在电池组应用之前，对电池的化学功能进行测试和验证, 因此，电池组测试的重点是整个系统的工程设计. The testing regimen may include tests for durability, performance in specific use cases, application-specific safety, failure risks, and system-level interactions.

模块和包必须经过子系统和系统验证，以验证其工程是合理的，并符合所有设计规范. By this stage of testing, 电池本身可能是次要的焦点，因为大多数测试将关注周围组件的完整性.

Comprehensively testing hybrid and EV battery designs

When electric vehicles are being designed, 仅仅知道单个单元或模块如何独立运行是远远不够的. 制造商必须了解车辆中多个电池和多个电池组的计划配置将如何影响性能, longevity, and the vehicle’s ability to operate safely. Electric vehicles are also a relatively new technology, compared to the internal combustion engine, 由于这种新颖性，制造商仍然经常遇到与电池性能相关的新问题和新变量.

To effectively address as many variables as possible, 电池组件必须在电池组内经过彻底的测试, module, pack, and full vehicle assembly stages. 至关重要的是，制造商必须在研发的早期阶段进行电池测试，以确保车辆的设计和预期性能与拟议的电池配置兼容, modules, and packs. 这些组件的精确组装方式会影响电池性能等因素, heat distribution, and vulnerability to environmental conditions.

Specialized battery testing parameters

通过最近的几次扩张和收购，Element加强了我们对汽车测试未来的承诺.  我们对Energy Assurance和Trialon的收购增强了我们的电池测试能力, 我们的底特律汽车实验室正在将其足迹扩大到60个,000 square feet. 拥有数十年为主要汽车制造商提供测试和咨询服务的历史, Element是您从研发到整车测试的理想合作伙伴.

我们的设备可以处理几乎任何类型的电池测试要求, including custom test parameters, 具有同时运行多个大型复杂程序的能力. Element拥有在现实条件下测试最复杂的电动汽车电池组件的专业知识, 为新产品设计定制测试标准，并就独特的测试程序提供专家指导. To learn more, visit our hybrid and EV battery testing page or contact us directly.