项目三 任务1 铅酸电池的类型及原理（教案）《新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修》同步精品课堂（机工版）

《新能源车动力蓄电池系统构造与检修》教案 课 题 项目三任务1 铅酸电池的类型及原理 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修》中的项目三。要求学生理解新能源汽车动力蓄电池的功用、结构等，课标要求是掌握新能源汽车动力蓄电池的作用。选用的教材是由机械工业出版社出版的《新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修》（第一版），学习内容是新能源汽车动力蓄电池基本知识的内容和各项方法。 学情分析 知识储备：对电动汽车结构基本知识有着初步的了解。 能力水平：熟悉电动汽车结构基本知识的各项方法。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：理解铅酸电池的类型。 能力目标：能够掌握铅酸电池的储能原理。 素质目标：1.认识到新能源汽车动力蓄电池基本知识的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习重难点 教学重点：1. 铅酸电池的类型。 2. 铅酸电池的储能原理。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1. 情境导入 让学生阅读教材导入情景，引导学生思考： 新能源汽车动力蓄电池基本知识基本知识。 2. 展示学习目标 认识到新能源汽车动力蓄电池基本知识的重要性。 掌握汽新能源汽车动力蓄电池基本知识的具体内容。 1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.通过情景问话，引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。 二.1.新课讲解:借助PPT讲授新能源汽车动力蓄电池基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图 ，对新能源汽车动力蓄电池基本知识有一个初步的了解。 任务引入 动力电新能源汽车与传统汽车虽在结构上有很大变化， 但也有相似之处， 例如整车的低压供电部分， 绝大多数新能源汽车仍然使用与传统汽车一样的铅酸电池， 为整车的低压模块提供工作电源， 那到底为什么铅酸电池能通用呢？ 让我们一起学习吧！ 纯电动汽车一辆、纯电动汽车维修手册、学习工作页、微课资源、汽车维修专用工具等。 引入： 铅酸电池发明已有150多年，目前在所有化学电源中，铅酸电池生产规模最大，单就起动蓄电池而言，全世界年产量达10亿只之多，每年生产铅酸电池消耗的铅质量约200万吨，占全年全球铅总产量的一半以上。作为发展历史最悠久的动力电池，铅酸电池技术成熟、性能可靠、成本低廉、维护方便，在储能电源、起动电源、车载电源等领域仍然应用广泛。 一、铅酸电池的类型与储能原理 1、铅酸电池的类型 根据铅酸电池的作用可将其分为三种类型： ①起动式铅酸蓄电池（Starter batteries)。 ②牵引式铅酸蓄电池(Traction batteries)。 ③固定式铅酸蓄电池(Stationary batteries) 1、铅酸电池的类型 根据铅酸电池的作用可将其分为三种类型： ①起动式铅酸蓄电池（Starter batteries)。 ②牵引式铅酸蓄电池(Traction batteries)。 ③固定式铅酸蓄电池(Stationary batteries) 用于汽车上的起动蓄电池,必须满足发动机需要,即在1~5s内的短时间内，提供汽车起动发动机足够大的电流。汽油机起动电流为200~600A，柴油机达1000A。 汽油机电源12V，柴油机电源24V 起动式铅酸蓄电池由于不能深度充放电，不能用于电动汽车的主电源，一般仅作为低压辅助电源使用； 固定式铅酸蓄电池容量可以做到很大，但比能量较低，体积和质量很大，不适合车用，一般仅用于不间断电源等位置相对固定的场合。 牵引式铅酸蓄电池容量相对较大，可深度充放电，比能量较高，可用于电动汽车主动力电源。 铅酸蓄电池由于其技术成熟，可大电流放电，适用温度范围宽和无记忆效应等性能上的优点，以及原材料的易于获取和远低于镍氢和锂离子等高能电池,目前仍然是切实可行的动力电池。 铅酸电池的结构 一个铅酸电池包括5个主要部件:正负极板,隔板,电解液,电池壳盖和排气栓。 正负极板是蓄电池的核心部件,是蓄电池的“心脏”,分为正极和负极。 正极活性物质主要成分为二氧化铅,负极活性物质主要成分为铅。 隔板是由微孔橡胶、玻璃纤维等材料制成的,新型隔板由聚丙烯、聚乙烯等制成,其主要作用是:防止正、负极板短路;使电解液中正、负离子顺利通过;延缓正、负极板活性物质的脱落,防止正、负极板因振动而损伤。因此要求隔板要孔率高、孔径小,耐酸,不分泌有害物质,在电解液中电阻小,具有化学稳定性。 电解液是蓄电池的重要组成不分,是由浓硫酸和净化水配置而成的,他的作用是闯到电流和参加电化学反应。电解液的纯度和密度对将电池容量和寿命有重要影响。 电池壳、盖是安装正、负极板和电解液的容器,应该耐酸、耐热、耐振。壳体系多采用硬橡胶或聚丙烯塑料材料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组。 排气栓一般由塑料材料制成,对电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。同时可以将充电时电池内产生的气体排出电池,避免电池产生危险。除上述部件外,铅酸电池单体内还有链条、徼柱、液面指示器等零部件。 2、铅酸电池的储能原理 铅酸电池的放电时的电化学反应被称为双硫化反应，正极成流反应为: 负极成流反应为: 电池总反应: （1）铅蓄电池的放电 当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。 放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。 理论上，放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止，但由于生成的PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，因此在使用中被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只有20％～30％。因此，采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率，增大蓄电池的容量。 蓄电池放电终了特征 （1）单格电池电压降到放电终止电压； （2）电解液密度降到最小许可值。 放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下所示。 C20——蓄电池的额定容量 （2）铅蓄电池的充电 充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。 充电时，正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。 铅蓄电池的充电 当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产生O2从电解液中逸出，负极板附近产生H2从电解液中逸出,电解液液面高度降低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 蓄电池充足电的标志是：（1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态；（2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值，且在2～3h内保持不变。 三.课堂互动: 组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，教师进行点评和指导。 四.巩固练习:布置相关练习题和思考题，让学生巩固所学知识，教师进行个别辅导 学习新能源汽车动力蓄电池基本知识的总体认知 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 (1) 听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 (2) 听课、理解电动汽车结构基本知识的总体认知 积极发言 (3) 结合生活实际，思考现代新能源汽车动力蓄电池基本知识的总体构造及作用。 请学生先结合教材自行归纳分类 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 针对特点，提出相应的保育要点 注意要点，提醒学生结合生活经验分析。 通过视频、多媒体学习。以小组为单位进行阐述。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 1.通过导入情景以及学生思考结果引出新能源汽车动力蓄电池基本知识的总体内容。为进一步学习本课重点奠定基础。 2.教师讲述新能源汽车动力蓄电池基本知识总体认知等重点知识。 活动三： 巩固练习 素质提升 1.提问学生铅酸电池的类型。 2.提问学生铅蓄电池的充电流程。 学生课上复习，并完成本节教学重点。 加深对本节内容的理解并加强课堂知识点的记忆。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结： 本节课通过讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法和手段，使学生掌握了新能源汽车动力蓄电池基本知识等内容，培养了学生对于新能源汽车动力蓄电池这门课程的兴趣，树立了良好的职业道德观念。同时，也让学生认识到新能源汽车动力蓄电池的基本内容，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 2.作业： (1)简述铅酸电池的类型。 (2)简述铅蓄电池的充电流程。 板书设计 三、铅酸电池的储能原理 1.正极成流反应 2..负极成流反应 3.电池总反应 一、铅酸电池的类型 1.起动式铅酸 2.牵引式铅酸 3.固定式铅酸 4.其他类型 5.及其参数 二、铅酸电池的结构 1正负极板 2.隔板 3.电解液 4.电池壳盖 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $