3.单元二任务一 动力电池的认知（课件）—《新能源汽车概论》同步教学（北京出版社）

新能源汽车概论 学习单元二 新能源汽车动力电池的认知及使用 学习任务一 动力电池的认知 【任务描述】 张先生想购买一台新能源纯电动汽车，在考察了几款车型后，由于不同车型搭载动力电池类型不同，使张先生犹豫不决，不知道该购买哪款车型更合适。作为一名新能源汽车专业的销售服务人员，我们需要掌握这方面的知识并帮助客户了解这方面的知识，能够根据客户的需求，介绍新能源汽车对动力电池的要求，不同车型搭载的动力电池的类型及性能指标，帮客户选择一款性价比高的电动汽车。 【学习目标】 1.能准确掌握动力电池的性能指标。 2.能正确对动力电池进行分类。 3.能叙述新能源汽车对动力电池的要求。 一、电池的分类 二、电池的性能指标 三、新能源汽车对动力电池的要求 一、电池的分类 动力电池 利用物质的化学反应发电，将化学能直接转变为电能的装置。 按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池四种。 利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池。 如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。 利用生物化学反应发电的电池。 如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。 化学电池 物理电池 生物电池 一、电池的分类 1．原电池 原电池又称一次性电池或非蓄电池，是指电池放电后不能用简单的充电方法使活性物质复原而继续使用的电池。如锌—二氧化锰干电池 、锂锰电池、锌空气电池、一次锌银电池等。 2．蓄电池 蓄电池又称二次电池，是指电池在放电后可通过充电的方法使活性物质复原而继续使用的电池，这种充放电可以达数十次到上千次循环。如铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。 铅酸蓄电池 锂离子电池组 一、电池的分类 3．燃料电池 燃料电池(Fuel Cell)又称连续电池，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。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。如质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池等。 4．储备电池 储备电池是指电池正负极与电解质在储存期间不直接接触，使用前注入电解液或者使用其它方法使电液与正负极接触，此后电池进入待放电状态，如镁电池、热电池等。 一、电池的分类 5.太阳能电池 太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。 太阳能电池板 太阳能电池汽车 1.比能量 指单位质量的电能储存装置所能输出的能量，单位为J/kg、W·h／kg、kW·h／kg。电池的比能量是综合性指标，它反映了电池的质量水平。电池的比能量影响电动汽车的整车质量和续航里程，是评价电动汽车的动力电池是否满足预定的续航里程的重要指标。 2．能量密度 指单位体积电能储存装置所能输出的能量，单位为W·h／L、kW·h／L。能量密度越高，汽车的载重量和车内空间越大。 3．比功率 指单位质量电能储存装置所具有电能的功率，单位为W／kg、kW／kg。比功率越大，汽车加速和爬坡性能越好，最高车速越高。 4．功率密度 指单位体积电能储存装置具有的电能功率，单位为W／L、kW/L。功率密度越大，汽车的载重量和车内空间越大。 二、电池的性能指标 5．使用寿命 指使用时间的长短、放电循环次数的多少。单位为年、小时或循环次数。电池的充放电循环寿命越长，电池的性能越好。 6．充放电效率 指充入／输出电能储存装置的电能占充电／放电时消耗电能的百分比。SOC（荷电状态）是指剩余容量与全荷电容量的比值。 7．自放电率 指电池在存放时间内，在没有负荷的条件下自身放电，使得电池容量损失的速度，自放电率用单位时间（月／年）内电池容量下降的百分数来表示。 二、电池的性能指标 二、电池的性能指标 电池类型 比能量/(kW.h/kg) 比功率/(W/kg) 能量密度/(kW.h/L) 功率密度/(W/L) 循环寿命/次 铅酸蓄电池 35 130 90 500 400-600 镍镉蓄电池 55 170 94 278 500以上 镍氢蓄电池 80 225 143 470 1000以上 锂离子蓄电池 100 200 215 778 1200以上 燃料电池 500 60 ----- ---- ---- 飞轮电池 14 800 ----- ----- 25年 各种类型电池性能比较 1. 要求电池具有高的比能量。 2. 要求电池具有高的比功率。 3.循环寿命长。 4. 要求各电池单体在容量、内阻、功率特性和循环特性等方面具有高度的均匀致性。 5.要求电池应当具有良好的高低温特性、环境适应性强。 6.安全性好。 7. 要求电池制作的材料与环境友好、无二次污染，并可再生利用。 三、新能源汽车对电池的要求 纯电动汽车要求电池具有以下性能特点： 三、新能源汽车对电池的要求 USABC对电动汽车用动力电池制定的开发目标 性能参数 中期目标 长期目标 能量密度/(kW.h/L) 135 300 比能量/(kW.h/kg) 80～100 200 功率密度/(W/L) 250 600 比功率/(W/kg) 150～200 400 使用寿命/年 5 10 循环寿命/次 600 1000 正常充电时间/h ＜6 3～6 工作循环温度/℃ -30～65 -40～80 评价与反馈 一、填空题 1.动力电池的性能指标有 、 、 、 、 、 、自放电率等。 2.纯电动汽车要求电池具有 、 、 、 、 、 等性能特点。。 二、选择题 1. 物理电池是利用光、（ ）、物理吸附等物理能量发电的电池。 A．热 B．水 C．气 2．作为电动汽车用的动力电池，必须满足的条件： 技师A说：体积小、质量轻、贮存能量密度高。 技师B说：体积小、质量轻、贮存能量密度低 请问谁说得对？（ ） A．只有技师A说得对 B．只有技师B说得对 C．技师A和B说得都对 D．技师A和B说得都不对 三、技能考核 查阅相关资料，调查动力电池的性能指标有哪些，对各个性能指标进行解释，并完成表2-1-3 班级   姓名   学号   序号 性能指标 定义 1     2     3     4     5     6     7     8     $$