电动汽车动力电池管理系统原理与检修 教案 - 项目1-4 动力电池发展与制造工艺-动力电池检查维护与更换

电动汽车动力电池管理系统原理与检修教案项目一、动力电池发展与制造工艺一、教学设计教学课题动力电池发展与制造工艺总学时根据教学安排自定义引用教材电动汽车动力电池管理系统原理与检修ISBN978-7-111-44838-9教学方法五步教学法（作者自研创新，可根据自身教学风格自定义）任课老师教学目标1.能够说出动力电池技术的发展历史与主流发展方向2.能够解释动力电池材料关键技术的发展现状3.能够复述国内外动力电池的相关标准与要求4.能够复述国内动力电池拆解回收的标准与要求5.能够知道动力电池电芯的制造工艺流程与要求教学重点1.能够复述国内外动力电池的相关标准与要求2.能够复述国内动力电池拆解回收的标准与要求3.能够知道动力电池电芯的制造工艺流程与要求教学难点动力电池电芯的制造工艺流程与要求计划学时计划学时与教学节点控制请按个人实际情况安排班级教学设计五步教学流程教师活动学生活动节点（min）1.课前准备1.向学生推送准备授课内容的课前学习任务；2.准备授课内容教学材料（包括教辅等）；3.准备好相关教学设计与课堂设问问题；4.备课及准备教案、教学大纲。1.接受并完成老师推送的课前预备任务；2.课前预习及自习相关内容；3.针对预习及自习中的难点或疑问提炼及准备出向老师提问的相关问题。2.互动传授1.1汽车动力电池技术发展学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。知识点1：动力电池系统的发展历史与现状电动汽车自1831年在法国诞生以来已有120多年的历史，但其发展的成败都离不开电池的技术发展：1800年，Volt发明了“Volt堆栈”，可以做一个简易实验向学生展示其原理；1836年，英国的丹尼尔发明了“丹尼尔电池”；1859年，法国科学家普兰特加斯东发明了铅酸电池；1901年爱迪生发明了Fe-Ni电池；1984年荷兰Philips研制出LaNi5储氢合金；1991年，可充电的锂离子动力电池（18650）问世；1992年，SONY公司开始大规模生产民用锂离子电池。向学生比较不同类型动力电池性能。1.简要说出Volt堆栈原理；2.简要说出丹尼尔电池技术特征；3.简要说出铅酸电池技术特征；4.简要说出Fe-Ni电池技术特征；5.简要说出LaNi5储氢合金技术特征；6.简要说出锂离子动力电池技术特征。7.解释能量密度；8.解释比功率；9.解释循环寿命。根据自己的教学节点把控自定义知识点2：中国动力电池技术发展方向向学生简述中国动力电池技术的发现。1.向学生讲述磷酸铁锂电池技术的发展与应用现状；2.向学生讲述三元锂电池技术的发展与应用现状；3.向学生讲述锂硫电池技术的发展与应用现状；4.向学生讲述其它电池技术的发展与应用现状，简要介绍固态动力电池基础技术特征。1.请说说中国电动汽车发展的“三横三纵”分别指什么？其意义有哪些？2.请说出磷酸铁锂电池技术特征；3.三元锂电池技术特征；4.锂硫电池技术特征。根据自己的教学节点把控自定义知识点2：中国动力电池技术发展方向锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔膜、正极材料、负极材料等。1.简要说明电解液技术的发展与应用现状；2.简要说明隔膜技术的发展与应用现状；3.简要说明正极材料技术的发展与应用现状；4.简要说明负极材料技术的发展与应用现状。1.说明正极材料作用、技术应用中的优点与缺点；2.说明负极材料作用、技术应用中的优点与缺点；3.说明电解液材料作用、技术应用中的优点与缺点；4.说明隔膜材料作用、技术应用中的优点与缺点。根据自己的教学节点把控自定义1.2动力电池相关标准知识点1.欧、美电动汽车动力电池标准体系每个国家和公司都有自己的动力电池标准体系，欧盟国家在ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）标准的基础上，最早制定了自己的动力电池标准。动力电池标准体系需要涵盖动力电池的设计、生产、检验、安全等各个方面，并符合国家和行业相关法律法规的要求。1.欧盟国家动力电池标准体系1）ISO12405系列2）IEC62660系列2.美国动力电池标准体系1）SAEJ292-20112）UL25801.欧盟国家动力电池标准体系1）请说明ISO12405系列标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明IEC62660系列标准文件中明列了哪些标准与要求？2.美国动力电池标准体系1）请说明SAEJ292-2011标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明UL2580标准文件中明列了哪些标准与要求？根据自己的教学节点把控自定义知识点2.中国对动力电池的测试标准要求中国国家标准不仅适用于锂离子动力电池，还对电动汽车动力电池进行了规范。对动力电池组和动力电池系统进行了定义，还要求对系统进行测试。目前，我国动力电池行业标准规范主要从电池性能、电池寿命、安全性三个方面界定了评价标准和明确的测试方法。1）GB/T31484-20152）GB/T31485-20151）请说明GB/T31484-2015标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明GB/T31485-2015标准文件中明列了哪些标准与要求？根据自己的教学节点把控自定义知识点3.动力电池回收拆解标准1.车用动力电池回收利用拆解规范GB/T34014-2017规定了动力电池编码的基本原则、编码对象、编码结构和数据载体。根据电池规范，在生产中对电池进行管理、维护和追溯，对电动汽车关键参数进行监控，并对动力电池进行回收，具有可追溯性和唯一性，准确确定动力电池回收的责任主体GB/T34015-2017中剩余能量是指电动汽车动力电池报废后的实际剩余电量。测评标准的执行：1）动力电池材料的测试与评价2）对动力电池进行性能测试和评价3）动力电池系统性能测试与评价2.动力电池拆解标准的相关技术要求1）在设计动力电池时，制造商应充分考虑可拆卸性和可回收性；2）回收拆解企业应当具备国家法律法规要求的相关资质；3）拆解企业应当采用机械或自动化拆解方式，提高拆解效率和安全性；4）动力电池在拆解时应配备绝缘手套、防机械伤害手套、安全帽、绝缘鞋、防护面具、防震绝缘救援钩等安全防护用品；5）应配备专业防护罩、专用起重工具、起重设备、专用拆装工装台、专用抽气系统、专用拆模机、专用模块拆装设备和绝缘工具；6）应有绝缘测试设备，如绝缘电阻测试仪，在接触动力电池之前，应当使用绝缘检测装置，以防止动力电池泄漏造成事故；7）拆除、储存场所应当设置消防设施、报警设施、应急设施等安全防范措施。3.动力电池拆解作业程序要求：废旧动力电池拆解程序应严格遵循安全、环保和资源循环利用的三大原则。动力电池是带电设备，容易发生火灾爆炸，动力电池组重量大，拆卸过程需要切断，这使得拆卸过程危险。动力电池包含有毒和有害的有机物质，如重金属、冷却液和电解质。粗心的操作会造成环境污染。废动力电池含有大量有价值的金属元素，经过物理拆解后可以回收再进行化学回收。1.请说明动力电池材料的测试与评价内容有哪些？2.请说明对动力电池进行性能测试和评价内容有哪些？3.请说明动力电池系统性能测试与评价内容有哪些？4.动力电池拆解作业程序要求有哪些？1）回收和拆卸预处理动力电池时，应收集电池型号、制造商、电压、标称容量、尺寸和质量等信息，以便于编制拆卸说明书。采用专门的抽空系统和专门的容器收集液冷动力电池冷却液，防止冷却液对环境造成污染。动力电池组应进行绝缘测试，并进行放电或绝缘处理，防止泄漏，确保拆卸安全。拆下外部电线和容易掉落的附件，以防止在吊装过程中坠落造成伤害。2）拆卸不同电池生产厂家生产的动力电池的材料、形状、组合方法和冷却方法都有很大的不同，拆卸过程应根据实际情况采用不同的拆卸方法。同时，拆卸过程中应使用专用设备和工具，按照科学合理的拆卸工艺，在保证拆卸过程安全、环保、高效的前提下，对动力电池进行拆卸，避免在拆卸过程中损坏电池模块或电池单元。动力电池模块的拆卸应机械化，鼓励自动化拆卸，禁止人工拆卸。根据自己的教学节点把控自定义1.3动力电池电芯制造工艺与流程知识点1：电池电芯的制造流程锂离子电池的结构主要包括正极、负极、电解液、隔膜和外壳。生产过程一般可分为前、后两个部分。1.前端生产工艺具体流程与工艺要求：1）简要讲解筛粉工序操作要点与工艺要求；2）简要讲解烘粉工序操作要点与工艺要求；3）简要讲解配胶工序操作要点与工艺要求；4）简要讲解活性材料的制浆搅拌工序操作要点与工艺要求；5）简要讲解涂布工序操作要点与工艺要求；6）简要讲解碾压工序操作要点与工艺要求；7）简要讲解正负极分切工序操作要点与工艺要求；8）简要讲解正极片烘烤工序操作要点与工艺要求；9）简要讲解电芯卷绕工序操作要点与工艺要求；10）简要讲解电芯装配工序操作要点与工艺要求；11）简要讲解去除水分和注入电解液工序操作要点与工艺要求；12）简要讲解正极帽盖焊接封口工序操作要点与工艺要求；13）简要讲解清洗工序操作要点与工艺要求；14）简要讲解喷码装盘工序操作要点与工艺要求；第十五道工序：通过化成将电芯激活。1）化成是对注液后的电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。将电芯的性能激活，还要经过X-ray监测、绝缘监测、焊接监测，容量测试等一系列“体检过程”。2）化成工序当中还包括对电芯“激活”后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测、自放电测试、高温老化及静置。1.前端生产工艺具体流程与工艺要求：1）复述筛粉工序操作要点与工艺要求；2）复述烘粉工序操作要点与工艺要求；3）复述讲解配胶工序操作要点与工艺要求；4）复述活性材料的制浆搅拌工序操作要点与工艺要求；5）复述讲解涂布工序操作要点与工艺要求；6）复述碾压工序操作要点与工艺要求；7）复述正负极分切工序操作要点与工艺要求；8）复述讲解正极片烘烤工序操作要点与工艺要求；9）复述电芯卷绕工序操作要点与工艺要求；10）复述电芯装配工序操作要点与工艺要求；11）复述去除水分和注入电解液工序操作要点与工艺要求；12）复述正极帽盖焊接封口工序操作要点与工艺要求；13）复述清洗工序操作要点与工艺要求；14）复述喷码装盘工序操作要点与工艺要求；根据自己的教学节点把控自定义2.后端生产工艺具体流程与工艺要求锂电池后端的生产过程主要分为容分、化成、测试包装和储存四个步骤：1）容分2）化成3）测试包装4）储存电池筛选工艺包括活化、化成、陈化、分选及分容工序。1）请说明活化工序操作方法；2）请说明化成工序操作方法；3）请说明陈化工序操作方法；4）请说明分选工序操作方法；5）请说明分容工序操作方法。6）请说出锂离子电芯制造注意事项。根据自己的教学节点把控自定义知识点2.动力电池组的PACK生产流程1.动力电池组系统是将大量电芯串联或并联，并集成电源和热管理等电池硬件系统的电池组。汽车电池自动装配生产线按规定要求加工组装成电池成型模块，再组装成成品电池盒。装配线采用机器人、计算机及可编程控制、条码识别、精密机械、气动等技术，整个装配线由电芯自动分组线、小盒装配线、上盒装配线、整体装配线四个子线组成。汽车动力电池自动装配生产线由包片工区、汇流排、焊接工区、槽盖胶封工区、槽盖固化及端子焊接、色胶固化工区等组成。2.PACK包括电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出（包括连接器），并由青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK。3.PACK方法1）串并联方式。2）先并联后串联。3）先串联后并联。4.PACK工艺：电池的PACK有两种方式，一种是激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接。动力电池组制造过程中的气密性试验分为两个环节：1）热管理系统级气密性试验；2）组件级气密性试验。5.电池性能检测：1）静态测试，包括绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等；2）动态测试，通过大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。3）SOC调整，将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC。6.PACK工艺流程1.PACK方法1）串联和并联方式技术特征；2）先并联后串联技术特征；3）请说出先串联后并联技术特征。2.PACK工艺：电池的PACK有两种方式，一种是激光焊接或超声波焊接或脉冲焊接。请分别说明这两种PACK工艺的技术特点。3.动力电池组制造过程中的气密性试验分为哪两个环节？4.电池性能检测内容有哪些？5.请说出PACK工艺流程有哪些？如何对do动力电池的生产质量进行评价？根据自己的教学节点把控自定义3.实践1.实践安全要求。2.实践任务（根据教学需要与条件选择）：1）指导学生进行电芯材料认识，并对电芯进行拆解，认识其结构构成；2）对废旧电池模组测量、拆解，并了解其PACK工艺；3）有条件的可以适当安排参观电芯生产线的生产工艺；4）根据老师自己的自定义安排。3.在学生中选拔当值助教；选拔对学生进行分组；小组内部成员组长进行角色分配。4.指导、点拨学生实践，解决实践中的疑惑。5.安全监控。6.指导学生自我实践汇报，并对学生汇报内容进行总结性点评。1.分组；2.小组成员角色分配；3.任务分配；4.实践执行；5.组内自我作业安全监控；6.信息整理与类聚；7.记录；8.实践汇报与总结。根据自己的教学节点把控自定义4.探讨请说说电芯制造前段工艺与后端工艺分别有哪些工序？请说说动力电池电芯的具体生产流程与工艺有哪些？请说说动力电池电芯PACK工序有哪些？请说说动力电池电芯PACK工艺要求有哪些？1.探讨、思考、假设；2.信息整理与类聚；3.讲解与收获分享；4.质疑；5.记录。根据自己的教学节点把控自定义5.总结什么是锂电池？为什么称锂电池为“摇椅电池”？动力电池研究的主要任务有哪些？磷酸铁锂与三元锂电池有什么区别？正极材料在应用上有哪些要求？负极材料在应用上有哪些要求？隔膜材料的作用是什么？电解液的作用是什么？ISO、IEC创建的动力电池标准内容有哪些？美国SAEJ292-2011标准中对动力电池提出了哪些要求？美国UL2580标准的主要内容有哪些？中国GBT31484-2015标准中提出了哪些规范与要求？中国GBT31485-2015标准中提出了哪些规范与要求？中国GBT31486-2015标准中提出了哪些规范与要求？通过回答问题与解决问题方式加深巩固课堂学习内容，并提升自我思考与问题表达能力、语言组织能力。根据自己的教学节点把控自定义

二、教学实施记录分析项目动力电池发展与制造工艺实施计划实施过程教师评估与总结签名：日期：备注

项目二、电动汽车动力电池类型一、教学设计教学课题电动汽车动力电池类型总学时自定义引用教材电动汽车动力电池管理系统原理与检修ISBN978-7-111-44838-9教学方法五步教学法（作者自研创新，可根据自身教学风格自定义）任课老师教学目标1.能够说出动力电池相关技术参数与电动汽车对动力电池的技术性能要求2.能够说出动力电池的种类3.能够知道各种动力电池的结构与工作原理4.能够知道各种动力电池的技术发展与应用教学重点1.动力电池的种类2.动力电池的结构与工作原理教学难点各种动力电池的结构与工作原理计划学时计划学时与教学节点控制请按个人实际情况安排班级教学设计五步教学流程教师活动学生活动节点（min）课前准备1.向学生推送准备授课内容的课前学习任务；2.准备授课内容教学材料（包括教辅等）；3.准备好相关教学设计与课堂设问问题；4.备课及准备教案、教学大纲1.接受并完成老师推送的课前预备任务；2.课前预习及自习相关内容；3.针对预习及自习中的难点或疑问提炼及准备出向老师提问的相关问题。互动传授2.1动力电池应用要求学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。知识点1.动力电池的基本概念1.电池技术常见名称的解读1）讲述电芯技术术语解释2）讲述电池PCAK技术术语解释3）讲述蓄电池电芯组技术术语解释4）讲述动力电蓄池组技术术语解释学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。解释电芯、电池PCA、蓄电池电芯组、动力电蓄池组的区别与相关技术特征。根据自己的教学节点把控自定义知识点2.动力电池化学能与电能转换基本原理1.所谓电动汽车，是指以电能为动力的汽车。动力电池及其管理系统、驱动电机及其控制系统、车辆控制系统是现代电动汽车的三大核心技术组成部分。2.电池应用过程是将电能输入转化为化学储能，再输出为电能的能量转换过程。3.以丹尼尔电池化学反应为例，介绍丹尼尔电池化学反应过程为：在化学反应中，Cu2+和Zn2+在25℃的标准自由能△G是-212kJ/mol。如果把锌加入Cu2+溶液中，铜就会沉淀出来了。反应式可以分解为两个电化学反应步骤：（有条件可以设置一个丹尼尔电池化学反应实验，让学生感受一下）1.在老师的指导下做一个丹尼尔电池化学反应实验。并能解释出动力电池的化学能与电能转换基本原理。根据自己的教学节点把控自定义知识点3.电动汽车常见动力电池与主要技术指标1.电动汽车常用的动力电池：一次电池（不可充电电池）金属锂电池：锂锰电池、锂亚电池、锂铁电池等；干电池：锌锰干电池、碱性锌锰电池等；贮备电池：银锌电池。二次电池（可充电电池）铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锌空气电池、液态锂离子电池、聚合物锂离子电池等。其它电池（只能发电，不能储电）燃料电池：氢氧燃料电池、直接甲醇燃料电池等；太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、光敏化学太阳能电池等。2.电动汽车动力电池性能要求电动汽车的主要部件是动力电池、驱动电机和能量转换控制系统。为了达到快速充电、安全等高性能要求，动力电池必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深放电性能，并且要求尽可能低的成本和最长的使用寿命。电动汽车的性能、可靠性取决于动力电池的能量密度，其核心技术指标主要包括能量、能量密度、充放电比、循环寿命、安全性、一致性、可靠性等指标。回答：相关动力电池性能参数计算：1）动力电池系统额定电压计算：2）动力电池系统容量计算：3）动力电池系统总能量计算：4）动力电池系统重量比能量计算：5）动力电池总功率计算：根据自己的教学节点把控自定义知识点4.电池的主要性能指标要求讲解：1.能量密度2.动力电池一致性3.电动势4.开路电压5.额定电压6.工作电压7.放电终止电压8.电池容量9.动力电池内阻10.电池能量11.功率和功率密度12.放电深度和放电制度13.循环寿命14.使用寿命15.自放电率简述：1.什么是能量密度？举例说明？2.什么是动力电池一致性？举例说明？3.什么是电动势？举例说明？4.什么是开路电压？举例说明？5.什么是额定电压？举例说明？6.什么是工作电压？举例说明？7.什么是放电终止电压？举例说明？8.什么是电池容量？举例说明？9.什么是动力电池内阻？举例说明？10.什么是电池能量？举例说明？11.什么是功率和功率密度？举例说明？12.什么是放电深度和放电制度？举例说明？13.什么是循环寿命？举例说明？14.什么是使用寿命？举例说明？15.什么是自放电率？举例说明？根据自己的教学节点把控自定义2.2电动汽车常用动力电池的种类动力电池按照动力电池所用正、负极材料不同，可分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、飞轮电池、超级电容、锂-空气电池、锂硫电池、固态电池、燃料电池等。目前，电动汽车主要使用锂离子动力电池。知识点1.锂离子电池1.锂离子电池是一种二次电池（充电电池），依靠锂离子在正负极之间移动工作。将锂离子嵌入碳中形成负极，常用的负极材料为LixCoO2、LixNiO2和LixMnO4，电解液为LiPF6+碳酸二乙酯（EC）+碳酸二甲酯（DMC）。阳极、阴极和电解液参与了锂离子电池电化学反应，阴极由LiCoO2、LiFePO4、LiMnO4、LiNiO2、Li（LiaNixMnyCoz）O2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O等活性物质组成。阳极由石墨、硬碳、LiPF6、Li4Ti5O12、Si、Ge等组成，电解液可以是液态或固态，液态电解液在有机溶剂中含有锂盐，如LiPF6、LiBF4或LiClO4。2.动力电池的种类及特点锂离子动力电池基本单元是由若干单体锂离子电池组成，电芯的类型从结构上分类包括软包电池、圆柱形电池及方形电池。1）软包电池2）圆柱形电池3）方形电池3.锂离子电池正极材料与负极材料4.锂离子电池工作原理以钴酸锂电池为例，在其内部的阴极将发生以下可逆化学反应：LiCoO2⇋Li(1-x)CoO2+xLi++xe-在阳极的相应电化学反应为：xLi++xe-+6C⇋LixC6在某些情况下，电池内部的化学反应可能与上述标准反应有所差异。在过放电情况下，阴极侧可能发生如下反应：Li++LiCoO2→Li2O+CoO在过充的情况下，正极侧可能发生以下反应：LiCoO2→Li++CoO2。5.讲授磷酸铁锂电池的工作原理6.讲授三元锂电池的工作原理7.锂离子动力电池测试1）设问：动力电池单体主要性能测试内容2）设问：动力电池组测试内容1.说出锂离子电池能量转换的工作特征是什么？2.请解释软包电池技术特征与封装原理；3.请解释圆柱形电池技术特征与封装原理；4.请解释方形电池技术特征与封装原理；5.请说出锂离子电池正极材料与负极材料的作用、解释锂离子电池正极材料与负极材料在充放电中的工作过程；请详细说明锂离子电池工作原理。5.请说明磷酸铁锂电池的工作原理6.请说明三元锂电池的工作原理7.请说明不同类型锂离子电池正极材料的特性：名称钴酸锂锂镍钴锰三元锰酸锂磷酸铁锂振实密度比表面积克容量电压平台循环性能过渡金属原料成本环保安全性能适用领域8.请说出动力电池单体主要性能测试内容有哪些？9.请说出动力电池组测试内容有哪些？根据自己的教学节点把控自定义2.2.2其它电池知识点1.铅酸电池1.讲解铅酸电池技术特点与应用2.反应过程为：1.请说出铅酸电池工作原理是什么？2.请列出铅酸电池化学反应式根据自己的教学节点把控自定义知识点2.镍氢电池1.讲解镍氢电池技术特点与应用1.请说出镍氢电池工作原理是什么？2.请列出镍氢电池化学反应式根据自己的教学节点把控自定义知识点3.飞轮电池讲解镍氢电池技术特点与应用请说出飞轮电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点4.超级电容讲解超级电容技术特点与应用请说出超级电容工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点5.锂空气电池讲解镍氢电池技术特点与应用请说出锂空气电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点6.锂硫电池讲解锂硫电池技术特点与应用请说出锂硫电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点7.锌空气电池讲解锌空气电池技术特点与应用请说出锌空气电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点8.锌空气电池讲解锌空气电池技术特点与应用请说出锌空气电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点9.固态电池讲解固态电池技术特点与应用请说出固态电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义知识点10.燃料电池讲解燃料电池技术特点与应用请说出燃料电池工作原理是什么？根据自己的教学节点把控自定义实践1.实践安全要求。2.实践任务（根据教学需要与条件选择）：1）通过网络调研，比较出至少5家主流电动汽车使用的动力电池类型，技术优劣等方面的比较，并总结出调查结果。2）在老师指导与安全监督下对磷酸铁锂和三元锂动力电池模组进行拆解，对比这两种不同的锂电池技术特征与封装差异。3.在学生中选拔当值助教；选拔对学生进行分组；小组内部成员组长进行角色分配。4.指导、点拨学生实践，解决实践中的疑惑。5.安全监控。6.指导学生自我实践汇报，并对学生汇报内容进行总结性点评。1.分组；2.小组成员角色分配；3.任务分配；4.实践执行；5.组内自我作业安全监控；6.信息整理与类聚；7.记录；8.实践汇报与总结。根据自己的教学节点把控自定义探讨飞轮电池是怎么工作的？问题有哪些？超级电容是怎么工作的？问题有哪些？锂-空气电池是怎么工作的？问题有哪些？锂硫电池是怎么工作的？问题有哪些？锌-空气电池是怎么工作的？问题有哪些？铝-空气电池是怎么工作的？问题有哪些？固态电池是怎么工作的？问题有哪些？燃料电池是怎么工作的？问题有哪些？1.探讨、思考、假设；2.信息整理与类聚；3.讲解与收获分享；4.质疑；5.记录。根据自己的教学节点把控自定义总结什么是电芯？什么是电池PCAK？什么是电池模块？什么是动力电池组？请说出动力电池的化学能与电能转换基本原理是什么？并列出化学反应式。请列出动力电池系统额定电压、容量、总能量、重量比能量、总功率的计算公式。请复述动力电池的主要性能指标。请复述铅酸电池的结构与工作原理。请复述镍氢电池的结构与工作原理。请复述锂离子电池的结构与工作原理。通过回答问题与解决问题方式加深巩固课堂学习内容，并提升自我思考与问题表达能力、语言组织能力。根据自己的教学节点把控自定义

二、教学实施记录分析项目电动汽车动力电池类型实施计划实施过程教师评估与总结签名：备注

项目三、动力电池结构一、教学设计教学课题动力电池结构总学时自定义引用教材电动汽车动力电池管理系统原理与检修ISBN978-7-111-44838-9教学方法五步教学法（作者自研创新，可根据自身教学风格自定义）任课老师教学目标1.能够复述动力电池电芯的种类与结构组成2.能够解释动力电池联接的方法3.能够知道动力电池成组安全性能要求4.能够掌握并复述动力电池成组的结构组成教学重点1.动力电池电芯的种类与结构组成2.动力电池联接的方法3.动力电池成组安全性能要求4.动力电池成组的结构组成教学难点1.动力电池电芯的种类与结构组成2.动力电池成组的结构组成计划学时计划学时与教学节点控制请按个人实际情况安排班级教学设计五步教学流程教师活动学生活动节点（min）1.课前准备1.向学生推送准备授课内容的课前学习任务；2.准备授课内容教学材料（包括教辅等）；3.准备好相关教学设计与课堂设问问题；4.备课及准备教案、教学大纲1.接受并完成老师推送的课前预备任务；2.课前预习及自习相关内容；3.针对预习及自习中的难点或疑问提炼及准备出向老师提问的相关问题。2.互动传授3.1单体电池学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。知识点1.单体电池的类型与结构1.讲解电芯类型：锂离子电池的结构形式常见的有圆柱碳包式、方型叠片式、圆柱叠片式、圆柱卷绕式、方型卷绕式等。1）圆柱形电池2）方形电池3）软包装电池2.讲解电芯组成1）标准锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜、安全阀组成；2）配有一个或多个附加安全装置，如过电压安全装置、熔断器、过充或短路安全装置；3）在3到4V的电压范围内工作。3.正极活性物质（1）磷酸铁锂（2）三元材料（3）钴酸锂（4）锰酸锂4.负极活性材料5.电解质6.隔膜1.请说明圆柱形电池特点与应用优势2.请说明方形电池特点与应用优势3.请说明软包装电池特点与应用优势4.请解释“18650”的含义5.请说明磷酸铁锂的作用、特点与应用优势6.请说明三元材料的作用、特点与应用优势7.请说明钴酸锂的作用、特点与应用优势8.请说明锰酸锂的作用、特点与应用优势9.请说明负极活性材料的作用、特点与应用优势10.请说明电解质的作用、特点与应用优势11.请说明隔膜的作用、特点与应用优势根据自己的教学节点把控自定义知识点2.动力电池联接的方法1.讲解锂电池串联：2.讲解锂电池并联：3.讲解锂电池混联：1.请说明串联的作用与技术特点2.请说明并联的作用与技术特点3.请说明混联的作用与技术特点知识点3.动力电池成组安全性能与成组要求1.讲授动力电池成组安全性能要求设问：动力电池箱对防碰撞、防水、防火、防尘等要求特别严格，在具体应用上有哪些要求？设问：动力电池由于长期运行后，单体之间的不一致性会越来越大，为防止问题出现，其匹配的要求有哪些？2.讲授电池的成组技术1）电池的成组技术大致分为电池箱、电池排列、电池电气连接、温度控制、充放电管理五大领域。2）特斯拉S型车动力电池组技术特性。3.讲授电池成组连接方法1.说出动力电池箱在应用上具体要求2.说出动力电池成组的匹配具体要求3.说明动力电池成组连接方法有哪些？4.说明动力电池不同成组连接有哪些影响因素？5.请说出用以提高提高电池一致性常用措施有哪些？根据自己的教学节点把控自定义3.2 电动汽车动力电池结构与组成讲授1：动力电池是电动汽车的动力来源，可以分为三层结构：电池单元、电池模块和动力电池系统，完整的动力电池包括电池单元、电池管理控制器和其他电气机械装置等。讲授2：动力电池组成部件主要包括：1）维修开关组件2）动力电池箱体3）电池模块组件4）动力电池管理单元5）CSC采集组件6）低压连接组件7）高压连接组件8）热管理系统组件9）S-Box继电器控制器10）内压保护装置11）密封缓冲泡棉组件1）请说明维修开关组件作用与技术应用特点。2）请说明动力电池箱体作用与技术应用特点。3）请说明电池模块组件作用与技术应用特点。4）请说明动力电池管理单元作用与技术应用特点。5）请说明CSC采集组件作用与技术应用特点。6）请说明低压连接组件作用与技术应用特点。7）请说明高压连接组件作用与技术应用特点。8）请说明热管理系统组件作用与技术应用特点。9）请说明S-Box继电器控制器作用与技术应用特点。10）请说明内压保护装置作用与技术应用特点。11）请说明密封缓冲泡棉组件作用与技术应用特点。。根据自己的教学节点把控自定义3.实践1.实践安全要求。2.实践任务（根据教学需要与条件选择）：（1）使用实训车辆，指导学生拆卸维修开关，操作步骤：1）关闭点火开关并拔出钥匙；2）拆下低压蓄电池负极；3）用实用绝缘带将负极堆盖住；4）拆下高压检修开关上的饰板；5）检查绝缘手套安全性能，戴上绝缘手套；6）将拆下的检修开关放在安全的地方；7）等待5-10分钟；8）检测记录动力电池端电压值。（2）根据教材中的讲解，指导学生按照步骤拆解并学习特斯拉动力电池（也可以使用比亚迪、吉利、北汽等新能源车辆的动力电池进行分解、测量，原理相通、结构类似）3.在学生中选拔当值助教；选拔对学生进行分组；小组内部成员组长进行角色分配。4.指导、点拨学生实践，解决实践中的疑惑。5.安全监控。6.指导学生自我实践汇报，并对学生汇报内容进行总结性点评。1.分组；2.小组成员角色分配；3.任务分配；4.实践执行；5.组内自我作业安全监控；6.信息整理与类聚；7.记录；8.实践汇报与总结。根据自己的教学节点把控自定义4.探讨（拆解的）动力电池联结的方法有哪些？有哪些技术改进？（拆解的）动力电池成组安全性能与成组要求？有哪些技术改进？（拆解的）动力电池成组的影响因素有哪些？有哪些技术改进？1.探讨、思考、假设；2.信息整理与类聚；3.讲解与收获分享；4.质疑；5.记录。根据自己的教学节点把控自定义5.总结能够解释动力电池电芯的种类与结构组成从电池单体选型的角度，应保证电池单体通过哪些安全性试验？在电池模块内部结构和材料的选取上有哪些要求？动力电池的不一致表现有哪些？有哪些危害？锂电池并联和串联的区别是什么？动力电池的不一致的防范措施有哪些？影响动力电池成组循环寿命的因素有哪些？动力电池由哪些部件组成？通过回答问题与解决问题方式加深巩固课堂学习内容，并提升自我思考与问题表达能力、语言组织能力。根据自己的教学节点把控自定义

二、教学实施记录分析项目实施计划实施过程教师评估与总结签名：备注

项目四、动力电池检查维护与更换一、教学设计教学课题动力电池检查维护与更换总学时自定义引用教材电动汽车动力电池管理系统原理与检修ISBN978-7-111-44838-9教学方法五步教学法（作者自研创新，可根据自身教学风格自定义）任课老师教学目标1.能够知道并复述动力电池系统失效模式2.能够知道并复述非安全性故障的影响因素3.能够知道并复述电池容量衰减的影响因素4.能够知道并掌握动力电池外部检查与性能检测方法5.能够知道并掌握动力电池内部检查与性能检测方法6.能够知道并掌握动力电池组更换方法7.能够知道并掌握动力电池电芯更换方法教学重点1.动力电池外部检查与性能检测2.动力电池内部检查与性能检测3.动力电池组更换4.动力电池电芯更换教学难点1.动力电池外部检查与性能检测2.动力电池内部检查与性能检测3.动力电池组更换4.动力电池电芯更换计划学时计划学时与教学节点控制请按个人实际情况安排班级教学设计五步教学流程教师活动学生活动节点（min）1.课前准备1.向学生推送准备授课内容的课前学习任务；2.准备授课内容教学材料（包括教辅等）；3.准备好相关教学设计与课堂设问问题；4.备课及准备教案、教学大纲1.接受并完成老师推送的课前预备任务；2.课前预习及自习相关内容；3.针对预习及自习中的难点或疑问提炼及准备出向老师提问的相关问题。2.互动传授4.1动力电池常见失效原因与检查方法学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。知识点1.动力电池系统失效模式1.动力电池系统失效模式讲授1.动力电池系统失效模式可以分为三种不同层级的失效模式，即电芯失效模式、动力电池管理系统失效模式、Pack系统集成失效模式。电芯的失效模式又可分为安全性失效模式和非安全性失效模式。讲授2.电芯安全性失效原因：1）电池正极和负极短路2）电解液泄露3）电池负极析锂4）电池鼓包2.非安全性故障的影响因素1）容量一致性差2）过量自放电3）低温放电4）容量衰减3.电池容量衰减的影响因素1）过度充电2）溶剂氧化3）电解液不稳定5）自放电6）可逆容量损失7）溶剂氧化1）请说明电池正极和负极短路原因与预防措施有哪些？2）请说明电解液泄露原因与预防措施有哪些？3）请说明电池负极析锂原因与预防措施有哪些？4）请说明电池鼓包原因与预防措施有哪些？5)请解释为什们会出现容量一致性差问题，有哪些危害？6)请解释为什们会出现过量自放电问题，有哪些危害？7)请解释为什们会出现低温放电问题，有哪些危害？8)请解释为什们会出现电池容量衰减问题，有哪些危害？1）请说明过度充电的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？2）请说明溶剂氧化的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？3）请说明电解液不稳定的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？5）请说明自放电的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？6）请说明可逆容量损失的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？7）请说明溶剂氧化的原因是什么？并详细说明是如何导致电池容量衰减的？根据自己的教学节点把控自定义知识点2.动力电池外部检查与性能检测讲授1.动力电池外部检查1.车辆断电1）在维修和保养电动汽车时，应检查动力电池盒的外部。2）设问：影响动力电池与系统安全性的机械故障有哪些？3）向学生说明日常维护保养中动力电池的日常检查和更换方法。2.动力电池外观检查1）辅助动力电池维护2）高压动力电池维护讲授2.动力电池的测试信息读取与电池性能检测1.动力电池测试信息读取1）讲解动力电池测试信息读取原理，原理见下图：2.动力电池性能检测3.动力电池外部绝缘故障检查1.解释影响动力电池与系统安全性的机械故障有哪些？2.说明日常维护保养中动力电池的日常检查和更换方法