1.1 常见单体蓄电池认知（课件）-《新能源汽车动力电池及管理系统检修》同步精品课堂（机工版）

同步精品课程——中职专业课 项目一 单体蓄电池检修 任务一 常见单体蓄电池认知 《新能源汽车动力电池及管理系统检修》 机工版 1 知识目标 1.了解单体蓄电池的定义。 2.掌握单体蓄电池的工作原理及分类。 3.了解秦EV单体蓄电池系统的组成工作原理。 4.具有辨识单体蓄电池的能力。 5.具有搭建单体蓄电池充放电电路的能力。 教学目标 加工工表明 导入情景 工作台上放了几种不同的单体蓄电池，作为一名助理工程师，你能从电池的标签上获得哪些信息？ 01 01 单体蓄电池的定义 1.电池的分类 按照电池的能量来源，可以将电池分为化学电池、物理电池、生物电池等三大类，分类图片如图所示。其中化学电池是利用物质的化学反应发电的电池，物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池，生物电池是利用生物化学反应发电的电池。 02 01 单体蓄电池的定义 2.动力蓄电池的定义 动力蓄电池是为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池。 3.蓄电池系统的结构 02 02 动力蓄电池的发展进程 动力蓄电池是纯电动汽车驱动能量的唯一来源，直接关系到电动汽车的动力性能、续驶能力和安全性。 从纯电动汽车成本构成看，动力蓄电池系统占据了新能源汽车成本的30%～50%。动力蓄电池技术一直影响着电动汽车实用化的进程。 1.铅酸蓄电池 第一代动力蓄电池为铅酸蓄电池，主要是阀控密封式铅酸蓄电池。 优点：大电流放电性能良好，价格低廉、资源丰富、废旧电池回收率高。 缺点：质量比能量低，主要原材料铅有污染。 阀控式密封铅酸蓄电池一度成为重要的车用动力蓄电池，应用在众多欧洲和美国汽车公司开发的电动汽车（Electric Vehicle，EV）和混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）上。 02 02 动力蓄电池的发展历程 2.碱性蓄电池 第二代动力蓄电池为碱性蓄电池，如镍镉蓄电池、镍氢蓄电池。 镍镉蓄电池因存在镉污染问题，欧盟各国已禁用于动力蓄电池，镍氢蓄电池的性价比明显比铅酸蓄电池高，是目前HEV的主要动力蓄电池。 镍氢蓄电池具有良好的耐过充、过放能力，不存在重金属污染问题，而且在工作过程中不会出现电解液增减现象，可以实现密封设计、免维护。与铅酸蓄电池和镍镉蓄电池相比，镍氢蓄电池具有较高的比能量、比功率及循环寿命。 02 02 动力蓄电池的发展历程 3.锂离子动力蓄电池 第三代动力蓄电池为锂离子动力蓄电池，锂离子动力蓄电池的能量密度高于阀控式密封铅酸蓄电池和镍氢蓄电池，质量比能量达到200W·h/kg，单体蓄电池电压高（3.6V），待其安全问题解决以后将是最具竞争力的动力蓄电池。 锂离子动力蓄电池具有相对较高的工作电压和较大的比能量，是镍氢蓄电池的3倍。锂离子动力蓄电池体积小，重量轻，循环寿命长，自放电率低，无记忆效应且无污染。 锂电池大致可分为两类：锂金属蓄电池和锂离子蓄电池。 锂金属蓄电池是以二氧化锰作为正极材料、用金属锂或锂合金作为负极材料，使用非水解电解质溶液的电池。 02 02 动力蓄电池的发展历程 电动汽车用锂离子动力蓄电池是在一次性锂动力蓄电池基础上发展起来的，是目前纯电动车用动力蓄电池研发的主要方向。锂动力蓄电池是继镍氢蓄电池之后，最受研发机构和汽车厂商青睐的具有潜力的车载动力蓄电池。 在锂动力蓄电池中，磷酸铁锂动力蓄电池由于比能量、比功率较三元锂动力蓄电池低，但是循环寿命长、安全性高。因此在大型纯电动汽车应用方面更具优势。 02 02 动力蓄电池的发展历程 4.燃料电池 第四代动力蓄电池为质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池，其特点是无污染，放电产物为H2O，是真正的电化学发电装置。 燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池也有正负极和电解质等，像一个动力蓄电池，它实质上是一个“发电厂”。 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在使用最广泛的汽油。按电解质的种类不同，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。 02 03 常见单体蓄电池的内部结构与工作原理 1.磷酸铁锂蓄电池 磷酸铁锂蓄电池是一种使用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子蓄电池，单体标称电压为3.2V，充电截止电压为3.6V~3.65V，放电截止电压为2.5V。最大持续放电倍率为3C。 02 03 常见单体蓄电池的内部结构与工作原理 1.磷酸铁锂蓄电池 在充放电的过程中，磷酸铁锂蓄电池正极的离子、电子得失如下： 充电： 放电： 02 03 常见单体蓄电池的内部结构与工作原理 2.三元锂蓄电池 常用的三元锂蓄电池有镍钴锰（，NCM）三元锂蓄电池和镍钴铝三元