2.1 动力蓄电池（课件）《新能源汽车概论》（劳保版）同步精品课堂

2.1 动力蓄电池 《新能源汽车概论》（劳保版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 准确阐述不同类型动力蓄电池的性能差异与应用场景。 熟练掌握动力蓄电池的结构组成及拆卸操作流程要点。 深入理解电池管理系统关键功能及其对电池的作用。 新知学习 情景导入 前面已经学习过，电动汽车“三电”系统主要是指电池系统、动力驱动系统和电控系统。目前，电动汽车发展最大的制约来源于其能量存储设备--动力蓄电池。动力蓄电池作为电动汽车的能量来源，是电动汽车产业链的核心，其作用相当于传统汽车的“燃油”。那么，电动汽车动力蓄电池(见图 2-1-1)与普通蓄电池(见图 2-1-2)有哪些区别呢?它是如何工作的呢? 新知学习 1.动力蓄电池的定义及要求 在国家标准《电动汽车术语》(GB/T 19596-2017)中，对动力蓄电池的定义为:为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池。 在新能源汽车商业化发展的今天，动力蓄电池被用来作为电能的来源。随之而来的技术问题主要包括单体电池和电池组电热特性的一致性设计方法、电池荷电状态的准确估计技术以及电池废旧部件的回收设施等。 一、动力蓄电池 新知学习 新能源汽车对动力蓄电池的要求主要有以下几点: (1)比能量高 (2)比功率大 (3)充放电效率高 (4)相对稳定性好 (5)使用成本低 (6)安全性好 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 新知学习 2.动力蓄电池的分类 动力蓄电池按工作介质不同可分为锂离子蓄电池、铅酸蓄电池、金属化物镍蓄电池(简称镍氢电池)和超级电容器。 在电动汽车上使用的动力落电池主要是镍氢电池(MH-Ni)和锂离子蓄电池(简称锂电池)。例如，丰田普锐斯采用镍氢蓄电池，特斯拉采用三元锂电池，北汽新能源EV160 采用磷酸铁锂电池，北汽新能源 EV200 采用三元锂电池。 一、动力蓄电池 新知学习 (1)镍氢电池 镍氢电池是 20 世纪 90年代发展起来的一种新型蓄电池，它的正极主要由镍制成负极主要由储氢合金制成，是一种碱性蓄电池。 (2)锂电池 锂电池是 1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能电池。锂电池具有工作电压高、比能量高、循环使用寿命长等优点 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 1)磷酸铁锂电池 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂电池，具有循环寿命(100%DODDOD是指蓄电池放电深度，100%DOD表示电池放电量占额定电量的100%)长(800次以上)、使用安全、可大电流快速放电、热稳定性好、金属资源丰富、无记忆效应等特点。 2)三元聚合物锂电池 三元聚合物锂电池简称三元锂电池，其正极使用镍钴锰酸锂[Li(NiCoMn)0，]三元材料，具有能量密度大、单体电压高、循环寿命(100%DOD)长、热稳定性好等特点。 4.动力蓄电池的性能比较 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 5.其他类型动力蓄电池 (1)燃料电池 燃料电池电动汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电动机驱动的汽车，其核心部件是燃料电池。 以氢一氧型燃料电池为例，其基本原理是将氢与氧做化学反应产生的化学能转化为电能。燃料电池的基本原理相当于电解反应的逆反应。 一、动力蓄电池 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 虽然氢燃料电池汽车在环保方面有很大的优势，但是它还处于初级发展阶段。限制其发展的主要因素有以下几个方面: 1)生产成本高 2)使用配套不足 由于氢燃料的生产、储存、运输等存在一定的安全隐患，因此加氢站等基础网络设建设相对落后。 3)需要配备辅助电池系统 (2)超级电容器 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性。图2-1-8所示为超级电容器的放电原理。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。 (3)飞轮电池 新知学习 一、动力蓄电池 新知学习 飞轮电池是 20 世纪 90年代才提出的新概念蓄电池，当飞轮以一定的角速度旋转时，就具有一定的动能。飞轮电池是一种以动能方式储存能量的机械蓄电池，其主要由电机、功率转换装置、电子控制装置、飞轮、磁浮轴承和真空壳等组成，具有比能量高比功率高、使用寿命长和环境适用性好等特点。 电芯型号与规格 新知学习 二、纯电动汽车动力蓄电池 新知学习 在电池成组(PACK)时，一般把未组装的电池称为电芯，而把连接上PCM 板、有充放控制等功能的成品称为电池。 混合动力电动汽车是介于内燃机汽车与电动汽车之间的一种车型，是内燃机汽车向纯电动汽车过渡的车型。 混合动力电动汽车与传统汽车的最大区别在于其动力系统，其至少拥有两个动力源和两个能量储存系统。 雷克萨斯混合动力汽车的动力蓄电池使用镍氢电池。 新知学习 三、混合动力电动汽车动力蓄电池 新知学习 随堂练习 题目 （1）简述锂电池和镍氢电池性能差异及原因。 （2）绘制动力蓄电池组水冷式冷却系统示意图。 课堂练习 1.超级电容器储存能量的方式是（ ） A. 通过化学反应 B. 利用电极与电解质之间形成的界面双层 C. 以动能方式储存 D. 基于生物分解反应 答案：B 解析：超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来储存能量的，不是通过化学反应、动能或生物分解反应。 课堂练习 2.锂电池按封装形式分类，不包括（ ） A. 方形 B. 球形 C. 圆柱形 D. 软包结构 答案：B 解析：锂电池封装形式有方形、圆柱形、软包结构，不存在球形封装形式。 课堂练习 3.方形镍氢电池中，安全阀的作用是（ ） A. 实现电池极柱与电池壳体之间的绝缘 B. 用于隔离正、负极板，储存电解液 C. 当电池内部压力过大时，释放气体，降低电池内部压力 D. 是电池反应的主体，储存能量 答案：C 解析：安全阀用于在电池内部压力过大时释放气体，保证安全。A 是绝缘垫的作用，B 是隔膜的作用，D 是正、负极板的作用。 课堂练习 4.根据单体蓄电池命名规则，ICP383450 中的 “38” 表示（ ） A. 电池的厚度 B. 电池的宽度 C. 电池的高度 D. 电池的直径 答案：A 解析：对于方形电芯命名，数字分别代表厚度、宽度、高度，ICP383450 中 “38” 表示厚度。 课堂练习 5.电池管理系统（BMS）的基本功能不包括（ ） A. 控制车辆的行驶方向 B. 电池状态监测 C. 电池安全保护 D. 能量控制管理 答案：A 解析：电池管理系统主要负责电池相关的管理和控制，不涉及控制车辆行驶方向，B、C、D 都是其基本功能。 课堂练习 6.在纯电动汽车中，确定电池的并联数量与串联数量时，不需要考虑的因素是（ ） A. 车辆的最高车速 B. 车辆的颜色 C. 车辆的整备质量 D. 车辆的最大爬坡度 答案：B 解析：确定电池串并联数量需考虑车辆性能相关因素，如最高车速、整备质量、最大爬坡度等，车辆颜色与之无关。 课堂练习 7.混合动力电动汽车常用的动力蓄电池是（ ） A. 镍氢电池和铅酸蓄电池 B. 镍氢电池和磷酸铁锂电池 C. 锂离子电池和超级电容器 D. 燃料电池和飞轮电池 答案：B 解析：混合动力电动汽车常用镍氢电池和磷酸铁锂电池作为动力蓄电池，其他选项组合不符合实际情况。 课堂练习 8.在拆卸比亚迪 - 秦动力蓄电池时，以下做法错误的是（ ） A. 断开动力蓄电池负极端子后自放电 30min B. 未授权人员私自拆卸动力蓄电池橘黄色线连接部分 C. 对动力蓄电池动力输出出口插座进行绝缘覆盖保护 D. 在安装过程中，按照设计扭矩要求使用专业工具紧固螺钉 答案：B 解析：没有经过授权人员不能私自拆卸动力蓄电池橘黄色线连接部分，A、C、D 选项的操作符合拆卸规范。 课堂小结 感谢观看 $$