Vysokonapäťová batéria, označovaná aj ako trakčná batéria, je veľký zásobník energie, ktorý napája hnacie elektromotory elektromobilu. Predstavuje elektrický ekvivalent palivovej nádrže, no je oveľa viac než len jednoduchá nádrž: ide o sofistikovanú, aktívne riadenú zostavu, ktorá je zároveň najťažším, najdrahším a technologicky najnáročnejším komponentom vozidla. Jej veľkosť a kapacita, udávaná v kilowatthodinách, do veľkej miery určuje, ako ďaleko vozidlo prejde, zatiaľ čo jej konštrukcia rozhoduje o tom, ako rýchlo sa nabíja, ako dlho vydrží a ako sa vozidlo správa v horúčave aj v chlade.
Názov ju odlišuje od malej dvanásťvoltovej batérie, ktorú má každé auto na osvetlenie, elektroniku a pomocné systémy. Trakčná batéria naopak pracuje pri napätí stoviek voltov, najčastejšie okolo 400 voltov, pričom na novších a výkonnejšie zameraných modeloch sa čoraz častejšie objavujú aj 800-voltové architektúry. Vyššie napätie umožňuje dodávať rovnaký výkon pri nižšom prúde, čo znamená tenšiu kabeláž, menej tepla a najmä rýchlejšie nabíjanie. Tieto napätia sú skutočne nebezpečné, preto je batéria elektricky izolovaná od karosérie, hermeticky uzavretá a chránená poistkami a stýkačmi, ktoré ju pri poruche alebo náraze odpoja.
Vnútorne je batéria zostavená z veľkého množstva jednotlivých lítium-iónových článkov, zoskupených do modulov a následne do kompletnej batérie. Tieto články môžu mať valcový, prizmatický alebo vrecúškový formát a ich presné chemické zloženie, napríklad nikel-mangán-kobalt alebo lítium-železo-fosfát, predstavuje kompromis medzi hustotou energie, cenou, životnosťou a bezpečnosťou. Systém riadenia batérie nepretržite sleduje napätie, prúd a teplotu článkov, vzájomne ich vyvažuje a vynucuje bezpečné prevádzkové limity, aby sa žiaden článok neprebíjal, nepodvybíjal ani neprehrieval.
Riadenie teploty je neoddeliteľnou súčasťou batérie, nie dodatočným riešením. Väčšina vysokonapäťových batérií má vlastný okruh kvapalinového chladenia a ohrevu, vedený medzi článkami, aby ich udržal v úzkom teplotnom pásme, v ktorom pracujú efektívne a starnú pomaly. Tento tepelný manažment chráni články počas rýchleho nabíjania a náročnej jazdy, keď vzniká značné teplo, a v chlade ich zohrieva, aby obnovil výkon, pričom spolupracuje so širšími klimatizačnými a predtemperovacími systémami vozidla.
Keďže je taká ťažká a nákladná, vysokonapäťová batéria formuje celé vozidlo. Zvyčajne je umiestnená nízko v podlahe, kde jej hmotnosť znižuje ťažisko a zlepšuje jazdné vlastnosti a stabilitu, pričom zároveň uvoľňuje priestor v kabíne. Výrobcovia tiež rozlišujú medzi celkovou a využiteľnou kapacitou batérie, pričom zámerne ponechávajú rezervu na oboch koncoch rozsahu nabitia, aby spomalili degradáciu a predĺžili životnosť. Výsledkom je komponent navrhnutý tak, aby vyvážil dojazd, rýchlosť nabíjania, bezpečnosť a životnosť, a ktorého stav je jedným najväčším faktorom dlhodobej hodnoty elektromobilu.
- Veľká trakčná batéria, ktorá poháňa elektromotory
- Pracuje pri stovkách voltov (bežne 400 V; objavuje sa 800 V)
- Zložená z mnohých lítium-iónových článkov s vlastným chladením
- Najťažšia a najdrahšia časť elektromobilu