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课题二 新能源汽车动力电池

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新能源汽车概论课件 2.1认知新能源汽车动力电池技术

新能源汽车概论课件 2.1认知新能源汽车动力电池技术
五、动力电池发展与规划
1.动力电池总体发展思路
（1）近中期，在优化现有体系锂离子动力电池技术、满足新能源汽车规模化发展需 求的同时，以开发新型锂离子动力电池为重点，提升其安全性、一致性和寿命等关键技 术，同步开展新体系动力电池前瞻性研发。
（2）中远期，在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时，重点研发新体系动力电 池，显著提升能量密度，大幅度降低成本，实现新体系动力电池实用化和规模化应用。
1.新能源汽车电池结构 ➢ 动力电池系统主要由电芯、电池管理系统、冷却系统、线束、结构件和外壳构成，
7
任务2.1 认知新能源汽车动力电池技术 一、新能源汽车电池结构与分类
2.电池的分类 电池的种类很多，分类方法也有多种，一般按其原理可以分为生物电池、物理电池
和化学电池，
8
任务2.1 认知新能源汽车动力电池技术
23
ห้องสมุดไป่ตู้
任务2.1 认知新能源汽车动力电池技术
三、电池包的核心技术
3.电池热管理技术
由于车辆上装载电池的空间有限，正常运行所需的电池数
目也较大，电池会以不同倍率放电，并以不同生热速率产生大
量热量。
电池包内温度上升严重影响电池组的电化学系统的运行、
循环寿命、充电可接受性、电池包功率和能量、安全性和可靠
性等。如果电动汽车电池组不能及时散热，将导致电池组系统
3.锂离子电池 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的
二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机 理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。
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任务2.1 认知新能源汽车动力电池技术 一、新能源汽车电池结构与分类

新能源汽车概论习题册答案

新能源汽车概论习题册答案

《新能源汽车概论习题册》答案模块一新能源汽车概述课题一认识新能源汽车一、填空题1. 新型动力系统、新型能源、纯电动汽车、燃料电池汽车2. 电力驱动及控制系统3. 动力蓄电池、驱动电机控制器4. 燃料电池混合动力电动汽车、纯燃料电池电动汽车5．专用、绿6. D、F7.电能、电机、车载可充电储能系统8.两类、动力9.燃料电池系统、可充电储能系统二、选择题1．C 2．C 3．B 4．D 5. A 6.B三、判断题1.√2.√ 3．×四、简答题1.答：新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。

新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。

2.答：3.答：（1）新能源汽车号牌的样式新能源汽车号牌分为小型新能源汽车号牌和大型新能源汽车号牌两种。

（2）新能源汽车号牌的主要特点1）增设专用标志新能源汽车号牌增加专用标志，标志整体以绿色为底色，寓意电动、新能源，绿色圆圈中右侧为电插头图案，左侧彩色部分与英文字母“E”（Electric 电）相似。

其中，小型新能源汽车号牌为渐变绿色，大型新能源汽车号牌为黄绿双拼色（黄色在左侧）。

2）号牌号码“升位”与普通汽车号牌相比，新能源汽车号牌号码增加了 1 位，如原“粤 B·D1234”可升位至“粤 B·D12345”。

升位后，号码编排更加科学合理，避免了与普通汽车号牌“重号”，有利于在车辆高速行驶时更准确地辨识号牌。

3）实行分段管理为更好地实施国家新能源汽车产业发展及差异化管理政策，新能源汽车号牌按照不同车辆类型实行分段管理。

小型新能源汽车号牌中的字母“D”或“F”位于号牌序号的第一位，大型新能源汽车号牌中的字母“D”或“F”位于号牌序号的最后一位。

4）改进制作工艺新能源汽车号牌采用无污染的烫印制作方式，制作工艺绿色环保。

同时，使用二维码、防伪底纹暗记、激光图案等防伪技术，提高了号牌的防伪性能。

五、综合题1.答：（1）驱动电机（2）车载能源（3）驱动电机控制器（4）动力电缆（5）动力蓄电池（6）充电插孔2.答：（1）发动机（2）驱动电机控制器（3）动力蓄电池（4）充电接口（5）驱动电机（6）变速器（7）驱动电机课题二新能源汽车代表品牌一、填空题1. 电动机2. 电机、传动系统、台湾富田电机3. 三个字母、一个椭圆、成就梦想4. EX、LITE5．GE3 530、54.756.造世界水平的好车、打造民族的世界级汽车品牌二、选择题1．B 2．A 3．C 4．D三、判断题1.√2. ×3.√ 4．√ 5．×四、简答题1.答：在特斯拉公司中，Model S 拥有独一无二的底盘、车身、发动机以及能量储备系统。

新能源汽车概论-电动汽车用动力电池培训资料(doc 36页)

新能源汽车概论-电动汽车用动力电池培训资料(doc 36页)

新能源汽车概论-电动汽车用动力电池培训资料(doc 36页)第3章电动汽车用动力电池课题：3.1 概述教学目的：了解电池的类型熟悉电池的性能指标了解电动汽车对动力蓄电池的要求教学重点：电池的类型、电池的性能指标教学难点：电池的类型、电池的性能指标类型：新授课教学方法：讲练结合课时：2引入：动力电池系统是纯电动汽车能量的唯一来源，混合动力汽车、燃料电池汽车的主要能量来源。

因此，在电动汽车能源装置布置形式上可以分为两类。

引入案例P84一、电池的类型电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。

1．化学电池电池种类不同，其性能指标也有差异。

1．电压（1）电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。

①电池的端电压是指电池正极与负极之间的电位差；②开路电压是指电池在没有负载情况下的端电压；③额定电压是电池在标准规定条件下工作时应达到的电压；蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压；放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压。

2．容量（1）电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。

常用单位为安培小时，它等于放电电流与放电时间的乘积。

（2）电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。

①理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论值。

②实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量。

③标称容量是用来鉴别电池的近似安时值。

④额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电流在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。

3．内阻（1）定义;电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。

（2）特性：充电电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测量到比较准确的结果。

一般所知的电池内阻是充电态内阻，即指电池充满电时的内阻（与之对应的是放电态内阻，指电池充分放电后的内阻。

《新型能源汽车动力电池与驱动电机》课程标准

《新型能源汽车动力电池与驱动电机》课程标准

《新型能源汽车动力电池与驱动电机》课程标准新型能源汽车动力电池与驱动电机课程标准简介本课程旨在介绍新型能源汽车动力电池与驱动电机的基本原理与应用。

通过研究本课程，学生将了解到新型能源汽车动力电池和驱动电机的关键知识和技能，为他们在新能源汽车领域的职业发展提供基础支持。

课程目标1. 理解新型能源汽车动力电池的工作原理和基本特性。

2. 掌握新型能源汽车动力电池的种类和应用。

3. 理解驱动电机的原理和构造。

4. 掌握驱动电机的种类和性能评价方法。

5. 研究新型能源汽车动力电池与驱动电机的系统集成和控制策略。

课程内容第一章：新型能源汽车动力电池- 1.1 动力电池的概念和分类- 1.2 锂离子电池的原理和特性- 1.3 镍氢电池、铅酸电池等其他动力电池的特点- 1.4 动力电池的安全性和寿命管理第二章：驱动电机- 2.1 驱动电机的原理和分类- 2.2 直流电动机和交流电动机的特点与应用- 2.3 永磁同步电机和异步电机的特性比较- 2.4 驱动电机的效率和控制策略第三章：新型能源汽车动力系统集成- 3.1 动力电池系统的设计与集成- 3.2 驱动电机系统的设计与集成- 3.3 动力电池与驱动电机系统的匹配与优化- 3.4 整车电控系统的设计与调试评估方法- 平时表现及课堂参与：30%- 作业和实验报告：30%- 期末考试：40%参考书目- 1. 《新能源汽车动力电池与驱动电机技术》赵力主编，机械工业出版社，2018年- 2. 《新能源汽车驱动电机与电控技术》张军著，科学出版社，2019年以上为《新型能源汽车动力电池与驱动电机》课程的初步标准，请根据需要进行调整和完善。

祝你的文档写作顺利！。

新能源汽车电池教案

新能源汽车电池教案

新能源汽车电池教案
介绍
本教案旨在介绍新能源汽车电池的基本知识和相关技术，帮助学生了解和掌握新能源汽车电池的原理、分类、性能特点以及使用与充电注意事项。

目标
- 了解新能源汽车电池的工作原理和分类
- 理解新能源汽车电池的性能特点和使用注意事项
- 掌握新能源汽车电池的充电方法和安全知识
教学内容
1. 新能源汽车电池概述
- 新能源汽车的定义和发展背景
- 新能源汽车电池在新能源汽车中的作用
2. 新能源汽车电池的原理和分类
2.1 电池的基本原理
- 如何生成电流
- 正极和负极的作用
- 电解质的作用
2.2 新能源汽车电池的分类
- 锂离子电池
- 镍氢电池
- 燃料电池
3. 新能源汽车电池的性能特点
- 能量密度和功率密度
- 充电速度和续航里程
- 衰减和寿命
4. 新能源汽车电池的使用与充电注意事项- 正确使用新能源汽车电池的方法和技巧- 安全使用新能源汽车电池的注意事项
教学方法
- 课堂讲解：通过讲解介绍新能源汽车电池的基本知识和相关技术
- 示范实验：展示电池的工作原理和充电方法
- 小组讨论：组织学生自主讨论新能源汽车电池的使用与充电注意事项
教学评估
- 编写测试题目，测试学生对于新能源汽车电池知识的掌握情况
参考资料
1. 张三, 新能源汽车电池原理与应用, 2020年
2. 李四, 新能源汽车电池技术与发展, 2019年
3. 新能源汽车电池相关网站及文献资源
以上为初步教案内容，仅供参考，具体教学内容和教学方法可根据实际情况灵活调整。

汽车新能源动力电池管理及维护技术教案

汽车新能源动力电池管理及维护技术教案

《汽车新能源电池管理及维护技术》课程标准课程编码[ ] 课程承担单位[ ]制定[ ] 制定日期[ ]审核[ ] 审核日期[ ]批准[ ] 批准日期[ ]一、课程的性质、任务与对应职业岗位的分析~1．课程性质《汽车新能源电池管理及维护技术》是新能源汽车技术专业所配置的一门职业核心课程，是一门必修课。

其功能在于培养学生具备从事汽车新能源技术方向的动力电池管理及维护方面的职业能力。

本课程的目的是使学生通过本课程的学习，掌握汽车涉及的动力电池管理及维护方面的基本操作技能。

培养学生具有良好的职业素质，树立了正确的职业观，以及培养学生高尚的职业道德，练就了高超的职业操作技能。

使学生发挥特长，练就过硬的专业素质，在以后的职业道路上实现梦想，创造人生的价值。

2．课程任务电池管理系统是新能源汽车必备的重要零部件，与动力蓄电池组共同构成电池系统，为新能源汽车提供动力。

主要包括：动力电池、动力电池管理系统、动力电池状态的实时监测、动力电池的安全保护、动力电池的SOC评估和SOH评估、动力电池的均衡控制、动力电池的信息管理、热管理系统、动力电池系统的使用与维护九个部分。

“以行业需求为导向、以能力为本位”的先进教育理念为指导，依照市场需求构建培养模式、优化课程体系，使学生掌握世界与中国在新动力电池管理和维护领域的新技术、新应用、新动向和新方向。

3．课程对应职业岗位的分析本门课程的学习重点在于汽车所涉及的新能源电池的专业知识，在学习过程中，以实际工作能力需要为出发点，通过在校的学习，学生在理论方面应掌握动力电池、动力电池管理系统、动力电池状态的实时监测、动力电池的安全保护、动力电池的SOC评估和SOH评估、动力电池的均衡控制、动力电池的信息管理、热管理系统、动力电池系统的使用与维护、分析及处理方法等实际工作内容。

学生在学习完本课程后能更好的学习后续专业课，能独立学习与职业相关的新技术、新知识，对社会、企业和客户有强烈责任意识，毕业后可以从事汽车4S店、大中型汽车维修企业的机电维修岗位以及服务顾问岗位，做技能精湛的准职业人。

新能源汽车动力电池结构与原理

新能源汽车动力电池结构与原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊新能源汽车动力电池那些事儿。

你说这动力电池啊，就好比是新能源汽车的“心脏”。

咱人要是没了心脏可就玩儿完了，车没了好的动力电池那也得歇菜呀！这动力电池的结构呢，其实就像一个小团队。

正极、负极、电解液、隔膜，它们各司其职，紧密合作。

正极就像是团队里的冲锋队员，负责往外输出能量；负极呢，就像个沉稳的后卫，接收并储存能量；电解液就如同团队的润滑剂，让能量传递更顺畅；隔膜则是个严格的守卫者，把正负极隔开，防止它们瞎捣乱。

那这原理是啥呢？简单说，就是一个充电和放电的过程。

充电的时候呢，就像给电池这个“大口袋”装能量进去；放电的时候呢，就是把“口袋”里的能量往外掏，让车子跑起来。

这一进一出，可不就驱动着车前进啦！你想想看，要是这电池不厉害，车子能跑多远呀？就好比一个人没吃饱饭，哪有力气跑长跑呢？所以说，好的动力电池那可太重要啦！现在的新能源汽车发展得多快呀，那电池技术也是日新月异。

就跟咱手机更新换代似的，越来越好。

以前的电池可能跑个一两百公里就不行了，现在呢，能跑好几百公里甚至更多！这进步，多让人惊叹啊！而且啊，这动力电池还越来越安全了呢。

以前可能会有人担心电池会不会爆炸啥的，现在可不一样啦，各种技术保障，让咱开着新能源汽车心里踏踏实实的。

咱再打个比方，这新能源汽车动力电池就像是一个神奇的魔法盒子，里面装满了能量和惊喜。

它能让车子变得环保又高效，为我们的环境做出大贡献呢！你说，这未来的新能源汽车动力电池会发展成啥样呢？会不会有超级厉害的电池出现，让车子能一口气跑上千公里？那可就太牛啦！我相信肯定会有那么一天的。

总之呢，新能源汽车动力电池结构与原理虽然听起来有点复杂，但其实也没那么难理解。

只要咱多了解了解，就会发现它真的很有意思。

它可是推动着新能源汽车不断前进的重要力量啊！咱就期待着它能给我们带来更多的惊喜和便利吧！。

《新能源汽车动力电池管理及维护技术》教学课件

一、新能源汽车动力电池管理及维护技术1、新能源汽车动力电池管理和维护技术新能源汽车动力电池管理和维护技术是指在新能源汽车使用过程中，通过控制电池的充放电，以及对电池进行维护保养，以保持电池的正常工作性能和使用寿命。

(1) 电池充放电管理新能源汽车动力电池充放电管理是指在新能源汽车使用过程中，通过控制电池的充放电，能源汽车动力电池的充放电管理包括：a. 充电管理：新能源汽车动力电池的充电管理主要包括：充电电流的控制、充电时间的控制、充电终止条件的控制等。

b. 放电管理：新能源汽车动力电池的放电管理主要包括：放电电流的控制、放电终止条件的控制等。

(2) 电池维护管理新能源汽车动力电池维护管理是指在新能源汽车使用过程中，通过对电池进行维护保养，能源汽车动力电池的维护管理包括：a. 内部保养：新能源汽车动力电池的内部保养主要包括：检查电池内部结构是否完好、清理电池内部污物、检查电池内部连接线路是否完好等。

b. 外部保养：新能源汽车动力电池的外部保养主要包括：检查电池外壳是否完好、检查电池外部连接线路是否完好、检查电池外部温度是否正常等。

二、新能源汽车动力电池管理及维护技术的应用新能源汽车动力电池管理及维护技术可以应用于新能源汽车的日常使用和维护中。

(1) 日常使用新能源汽车动力电池管理及维护技术可以用于新能源汽车的日常使用，可以有效地控制电池的充放电，以保持电池的正常工作性能和使用寿命。

(2) 维护保养新能源汽车动力电池管理及维护技术也可以用于新能源汽车的维护保养，可以有效地对电池进行内部和外部的维护保养，以保持电池的正常工作性能和使用寿命。

三、新能源汽车动力电池管理及维护技术的安全措施新能源汽车动力电池管理及维护技术的安全措施主要包括：(1) 在新能源汽车使用过程中，应遵守电池的安全使用规定，不得使用未经检验的电池。

(2) 在新能源汽车使用过程中，应遵守电池的充放电管理规定，不得超负荷充电或放电。

(3) 在新能源汽车使用过程中，应遵守电池的维护保养规定，要定期进行电池的内部和外部的检查和维护。

《新能源汽车维护与保养》课件项目2 动力电池及充电系统维护与保养


第 26 页 共 50 页
慢充接口
2.2 充电系统维护与保养
2.2.1 充电系统概述
1 充电系统的组成--慢充系统的组成
（3）慢充线束：用于连接慢充接口与车载 充电机，将慢充桩输入的220 V单相交流 电输送至车载充电机。
（4）车载充电机：用于将220 V单相交流 电转换成动力电池所需的290～420 V高压 直流电。
假如你是4S店的维修师傅，你认为动力电池、动力电 池箱及电池管理系统该如何维护呢？
2.1 动力电池系统维护与保养
2.1.1 动力电池系统概述
第 9 页 共 50 页
1 动力电池系统的组成
动力电池系统主要由动力电池箱、动力电池、电池管理系统和辅助元器件等组成。
类型 铅酸电池、镍（ni-）氢电池及锂离子电池。
第 14 页 共 50 页
2 动力电池系统的工作原理
动力电池系统首先接收和存储由车载充电机、制动能量回收系统或外置充电装置提供的电能， 然后通过高压配电装置为驱动电机、电动压缩机和PTC加热器等用电设备提供电能。
动力电池
输出高压直流电
MCU
将高压直流电转换成三相交流电
BMS
监控动力电池的工作状态 通过CAN总线与VCU和车载充电机对动力电池系统的充放电进行综合管理
教学目标
技知 能识 目目 标标
1. 熟悉动力电池系统及充电系统的组成和工作原理。 2. 掌握动力电池和动力电池箱的检查方法。 3. 掌握电池管理系统的维护方法。 4. 掌握充电插座及线束和高压控制盒的检查方法。 5. 掌握车载充电机和 DC/DC 变换器的维护方法。
教学目标
技能目标
1. 会测试 CAN 总线的电阻和 DC/DC 变换器的电压。 2. 能够正确、安全、熟练地对检查动力电池箱气密性、

课题二----新能源汽车动力电池

电动汽车上的蓄电池需满足以下基本要求。 ①比能量高。 ②充电时间短。 ③连续放电率高，自放电率低。 ④不需要复杂的运行环境。 ⑤安全可靠。 ⑥寿命长，免维修，制造成本低。
课题二----新能源汽车动力电池
任务二 镍基蓄电池
课题二----新能源汽车动力电池
一、镍基蓄电池简介
镍基蓄电池是指用氢氧化亚镍作正极活性物质的碱性蓄电池。
课题二----新能源汽车动力电池
二、铅酸电池的结构
铅酸蓄电池的主要部件有正负极板、电解液、隔膜、电池壳、电池盖、安 全阀，另外还有端子、连接条、极柱等附件。图2-18为普通铅酸电池结构图。
课题二----新能源汽车动力电池
1. 极板
正负极板是由板栅和活性物质组成。正极活性物质主要成分为二氧化铅 (PbO2)，呈棕红色，负极活性物质主要成分为海绵状铅(Pb)，呈深灰色。
4. 电池壳、电池盖
课题二----新能源汽车动力电池
三、铅酸电池的工作原理
1. 充放电电化学反应
铅酸电池放电过程，如图2-19所示。
课题二----新能源汽车动力电池
2. 充电时的氧循环
铅酸电池充电过程，如图2-20所示。
课题二----新能源汽车动力电池
四、铅酸电池的充放电特性
1. 放电特性
铅酸电池的放电特性，如图2-21所示的放电曲线AB段。
四高压储气罐氢气和汽油丌同常温下氢气是气体密度非常低幵且非常难液化常温下更是无法液化因此氢气要安全储藏和运输幵丌容易所以氢气无法像汽油那样直接注入普通油箱里
课题二----新能源汽车动力电 池
学习任务
1.解燃油汽车面临的问题。 2.掌握新能源汽车的定义。 3.掌握新能源汽车的分类。 4.了解新能源汽车的结构原理。 5.熟悉新能源汽车的发展现状。
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五、镍氢电池的负极材料
镍氢电池负极材料为储氢合金，在充电和放电过程中发生吸氢和放氢反应， 涉及电极表面电化学及体相扩散过程。 储氢合金应满足如下要求。 ①合金的储氢容量高。 ②有良好的电催化活性。 ③在强碱性电解质溶液中，化学性较稳定，在氢的阳极氧化电位范围内具 有较强的抗氧化能力。 ④充放电效率高。 ⑤具有良好的电和热的传导性。 ⑥循环使用寿命长，反复充放电过程中，合金不易粉化。
任务六
金属空气电池
一、金属空气电池简介
金属空气电池是一类特殊的燃料电池，也是新一代绿色二次电池的代表之一。
二、金属空气电池的结构及工作原理
如图2-26所示，金属空气电池主要由正极、负极、电解液三大部分组成。 金属空气电池的工作原理如下。
1. 正极（空气电极） 2. 负极（金属电极）
3. 电解液
六、镍氢电池的充放电特性
1. 充电特性
图2-7为镍氢电池的充电特性图。
2. 放电特性
图2-8为镍氢电池的放电特性图。
3. 温度特性
图2-9为镍氢电池 各温度下的充电电压。 图2-10为镍氢电池各 温度下的放电特性。
4. 自放电
镍氢电池有一定程度的自放电行为，图10为镍氢电池的自放电特性。可能 产生自放电的机制如图2-11所示。
锂离子电池的工作原理如图2-14所示。
四、锂离子电池的正极材料
（1）氧化钴锂（LiCoO2） （2）氧化镍锂（LiNiO2） （3）氧化锰锂（LiMn2O4） （4）多元材料
五、锂离子电池的负极材料
负极材料也是锂离子电池的主要部分，它的好坏直接影响到电池的性能。对 负极材，有以下要求。 ①具有较低的氧化还原电位，接近金属锂的电位，使电池的输出电压高。 ②Li+能够大量地在主体材料中可逆脱嵌，比容量值大。 ③在Li+的脱嵌过程中，主体结构稳定，变化小，以获得好的循环性能。 ④氧化还原电位随插锂数目的变化应尽可能少，以使电压不发生显著变化， 保持稳的充放电。 ⑤有较好的电子电导率和离子电导率，减少极化，利于大电流充放电。 ⑥Li+在材料中有较大的扩散系数，利于快速充放电。 ⑦容易获得，成本不高，环保性好。
2. 金属氧化物材料电极 3. 导电聚合物材料电极
4. 复合材料电极
五、超级电容电池的特性
①充电速度快。只要充电几十秒到几分钟就可达到其额定容量的95％以 上，而现在使用最广泛的铅酸蓄电池充电通常需要几个小时。 ②循环使用寿命长。深度充放电循环使用次数可达50万次，如果对超级 电容电池每天充放电20次，连续使用可达68年，且没有“记忆效应”。 ③大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小。大电流能量循环 效率≥90%。 ④功率密度高。可达300 W/kg～5 000 W/kg，相当于普通蓄电池的数 十倍；比能量大大提高，铅酸蓄电池一般只能达到0.02 kWh/kg，而超级电容 电池目前研发已可达10 kWh/kg。 ⑤产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想 的绿色环保电源。 ⑥充放电线路简单，无需像充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期 使用免维护。 ⑦超低温特性好。使用环境温度范围宽达－40 ℃～＋70 ℃。 ⑧检测方便。剩余电量可直接读出。 ⑨单体容量范围通常在0.1 F～1 000 F。
8. 放电速率（放电率）
一般用电池在放电时的时间或放电电流与额定电流的比例来表示。 时率：电池以某种电流放电直到电池的电压降低到终止电压时，所经过的 放电时间。 倍率：电池以某种电流放电的数值为额定容量数值的倍数。
9. 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。
三、铅酸电池的工作原理
1. 充放电电化学反应
铅酸电池放电过程，如图2-19所示。
2. 充电时的氧循环
铅酸电池充电过程，如图2-20所示。
四、铅酸电池的充放电特性
1. 放电特性
铅酸电池的放电特性，如图2-21所示的放电曲线AB段。
2. 充电特性
电极表面硫酸浓度迅速增大，电池端电压沿着如图2-22所示的充电曲线 AB段急剧上升。
三、金属空气电池的类型和特点
1. 锌空气电池
（1）锌空气电池的类型
①中性锌空气电池。 ②低功率大荷电量锌空气湿 电池。将烧结或粘接式活 性炭 电极和板状锌电极组合成电极组 浸入李有氢氧化钠溶液的容器中 （图2-27）。 ③高功率锌空气电池。
（2）锌空气电池的技术上存在的问题
2. 铝空气电池
3. 锂空气电池
正、负极发生如下反应。
四、镍氢电池的正极材料
镍氢电池的正极以质量轻、孔隙率高的泡沫镍作为电极基体，起导电和电 极骨架的作用，泡沫镍的使用可增加电池容量。 泡沫镍基体的要求： ①为增加活性物质填充量，要求有足够高的孔隙率。 ②有合理的孔隙结构。 ③有足够的强度，好的延伸率，良好的反复弯曲性能。 ④有大的比表面积，质量分布均匀，以利于基体与活性物质颗粒的接触和 电极反应的进行。 ⑤良好的导电性。
2. 隔膜
隔膜的主要作用：在正、负极板间起绝缘作用，防止正负极板短路，使电 池结构紧凑；隔膜上有许多微孔，使电解液中正负离子顺利通过；阻缓与隔离 脱落的正负极板活性物质；防止正负极板因震动而损伤。 AGM材料隔膜具有如下特征。 ①优良的耐酸性能和抗氧化能力。 ②厚度均匀一致，无针孔、无机械杂质。 ③材料孔径小、孔率高。 ④优良的吸附性能，保留电解液能力强。 ⑤电阻小。 ⑥具有一定强度，保证工艺上的可操作性。 ⑦杂质少，尤其是铁、铜的含量低。
七、镍氢电池的特性
镍氢电池的优点如下： ①比能量达50～70 Wh/kg，比功率达150～300 W/kg。 ②使用寿命较长，循环充放电达1 000次。 ③耐过充、过放电能力较强。 ④绿色环保，无铅、镉等对人体有害金属的污染。 ⑤使用温度范围宽，可以在-23～55℃下正常工作。 镍氢电池的缺点如下： ①自放电损耗较大，月损失20%～40%。 ②对温度敏感，温度对放电电压和容量有较大影响。 ③目前成本较高，是铅酸电池价格的5倍以上。 ④单体电池电压较低，为1.2 V。
二、铅酸电池的结构
铅酸蓄电池的主要部件有正负极板、电解液、隔膜、电池壳、电池盖、安 全阀，另外还有端子、连接条、极柱等附件。图2-18为普通铅酸电池结构图。
1. 极板
正负极板是由板栅和活性物质组成。正极活性物质主要成分为二氧化铅 (PbO2)，呈棕红色，负极活性物质主要成分为海绵状铅(Pb)，呈深灰色。
课题二
汽车蓄电池
学习任务
1.解燃油汽车面临的问题。 2.掌握新能源汽车的定义。 3.掌握新能源汽车的分类。 4.了解新能源汽车的结构原理。
5.熟悉新能源汽车的发展现状。
技能要求
1.能够描述各电池的机构组成；
2.能够描述各电池的工作原理；
3.能够分析各电池的放电特性。
任务一 电池概述
一、电池的分类
3. 电解液
胶体电解质铅酸电池的优点如下。 ①电解质凝胶化，使电池绝不漏液，比一般的铅酸电池多灌10%～50%的电 解液。 ②充电接受能力强，容量衰减慢，能量转换效率高。 ③自放电率小。 ④循环寿命长，使用循环寿命在500次以上。 ⑤耐低温，在-20℃状态下放电，接近常温状态性能。
4. 电池壳、电池盖
2. 电池容量(A·h)
指充满电的电池在指定的条件下放电到终止电压时输出的电量。
3. 能量（W·h，kW·h）
是指在按一定标准所规定的放电制度下电池所输出的电能，它决定电动汽车 的行驶距离。
4. 功率(W，kW)
指在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的能量。电池的功率决定 电动汽车的加速性能和最高转速等。
任务八
氢燃料电池
一、氢燃料电池简介
锂离子电池负极材料主要有以下几种。
（1）石墨材料
（2）非石墨材料
任务四
铅酸电池
一、铅酸电池简介
铅酸电池自发明以来已有150余年的历程，在基础理论、性能等方面持续 发展，很长时期内在化学电源中占据重要地位。目前形成了很大的产业链，在 交通、通信、电力、航海、航空等领域有广泛的应用。早期的电动车辆多以铅 酸电池为能量源。
任务三 锂电池
一、锂电池简介
1. 锂金属电池
锂金属电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的 电池。
2. 锂离子电池
锂离子电池指的是以两种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合 物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。
二、锂电池的结构
锂离子电池的结构如图2-13所示。
三、锂离子电池的工作原理
化学电池常见的分类方法有三种： ①按电解液种类分类。 ②按电池所用正、负极材料的不同。 ③按工作性质和储存方式的不同。
二、电池的工作原理
电池基本工作原理如图2-3所示。
三、电池的性能参数
1. 电压(V)
电池电压参数包括电动势、开路电压、工作电压、额定电压和截止电压等。 电动势：电池正负极之间的平衡电极电位差。 开路电压：电池在开路时的端电压，等于正极电位与负极电位之差。 工作电压：分为放电电压和充电电压。 额定电压：电池在标准规定的条件下工作时应达到的电压，可作为验收电池 质量和电池选用的依据。 截止电压：分为放电截止电压和充电截止电压。
任务七
飞轮电池
二、飞轮电池的结构
飞轮电池是一种典型的机电一体化装置，由飞轮电池本体、电力电子装置 及控制器三部分组成（图2-31）。
三、飞轮电池的工作原理
图2-33所示是飞轮电池原理的示意图。飞轮电池充放电工作过程如图234所示。
四、飞轮电池特性
飞轮电池兼顾了化学电池、燃料电池和超导电池等储能装置的诸多优点， 主要表现在如下几个方面。 ①能量密度高。储能密度可达100 ～200 W·h/kg，比功率可达5 000 W/kg ～10 000 W/kg。 ②能量转换效率高。工作效率高达90%。 ③体积小、重量轻。飞轮直径约为20 cm多，总质量在10 kg多。 ④工作温度范围宽。对环境温度没有严格要求。 ⑤使用寿命长。不受重复深度放电影响，能够循环几百万次运行，预期寿 命长达25年，可供电动汽车行驶500万km。 ⑥低损耗、低维护。磁悬浮轴承和真空环境使机械损耗可以被忽略，系统 维护周期长。