智能新能源汽车技术课件

智能新能源汽车技术任务2.1动力电池基础知识一、案例引入小李驾驶一辆吉利帝豪EV450电动汽车，在行驶过程中由于路面不平导致该车底盘托底。小李担心汽车的动力电池损坏，所以将该车开入维修厂进行检查。维修人员建议对汽车的动力电池进行详细检查以确定其技术状况是否良好。那么，电动汽车的动力电池检查与维护的内容和要求都有哪些呢？2.1.1动力电池的基本概念请简述出电池的技术发明与发展过程1800年代，亚历山大·伏特制成了人类历史上最早的电池，后人称之为伏特电池……….。2.1.1动力电池的分类请思考：动力电池的分类有哪些？2.1.1动力电池的分类动力电池的分类按蓄电池电解质分类可分为酸性电池、碱性电池、中性电池以及有机电解液电池等。按蓄电池正极和负极材料的不同，可将蓄电池分为锌系电池、镍系电池、铅系电池、锂系电池及金属空气（氧气）系列电池等2.1.1动力电池的分类常用的车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池和锂电池等。请说说各自的优缺点？2.1.1动力电池的分类常用的车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池和锂电池等。电池种类单格工作电压/V比能量/Wh/kg月自放电率/%循环使用寿命/次铅酸蓄电池230-505200-300镍镉蓄电池1.245-80201500镍氢蓄电池1.260-12030300-500锂离子电池3.6110-16010500-2000XiangyangAutovocationaltechnicalcollege1.铅酸蓄电池铅酸电池（VRLA）：是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池荷电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。XiangyangAutovocationaltechnicalcollege1.铅酸蓄电池电池类型标称电压放电截止电压充电截止电压铅酸蓄电池2.0V1.5V2.4V常用的单个12V的铅酸电池是用6个单格铅酸电池串联起来组成的。还有24V、36V、48V等。根据铅酸蓄电池结构与用途区别，粗略将电池分为四大类：1、启动用铅酸蓄电池；2、动力用铅酸蓄电池；3、固定型阀控密封式铅酸蓄电池；4、其它类，包括小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。2锂离子电池锂离子电池优点无环境污染，绿色电池输出电压高能量密度高安全，循环性好自放电率小快速充放电充电效率高SK动力电池内部结构2锂离子电池2锂离子电池锂离子电池正极材料的特性名称钴酸锂(LiCoO2)锂镍钴锰三元(LiNiCoMnO2)锰酸锂(LiMn2O4)磷酸铁锂(LiFePO4)振实密度（g/cm3）2.8～3.02.0～2.32.2～2.41.0～1.4比表面积（m2/g）0.4～0.60.2～0.40.4～0.812～20克容量(mAh/g)135～140140～18090～100130～140电压平台(V)3.73.53.83.2循环性能≥500次≥500次≥300次≥2000次过渡金属贫乏贫乏丰富非常丰富原料成本很高高低廉低廉环保含钴含镍、钴无毒无毒安全性能差较好良好优秀适用领域中小电池小电池/小型动力电池动力电池、低成本电池动力电池/超大容量电源2锂离子电池锂电池与其他二次电池的对比项目镍镉电池镍氢电池铅酸电池锂离子电池聚合物锂离子电池能量密度(Wh/kg)45～8060～12030～50110～160～160循环寿命1500300～500200～300500500快速充电时间（h）12～48～162～42～4耐过充能力中等低高低低自放电（/月）20%30%5%10%10%单体电压(V)1.251.2523.63.6负载电流(峰值)20C5C5C2C2C负载电流(最佳值)1C0.5C或更低0.2C1C或更低1C或更低工作温度（℃）-40～60-20～60-40～60-20～60-20～60维护要求30～60天60～90天3～6月不需不需典型价格(相对值)506025100100环境影响含有毒金属轻微毒性环境污染环境友好环境友好记忆效应有轻微无无无耐滥用性高高低低中等运输问题无限制无限制受限制受限制受限制全球各大厂家在电动汽车中使用的锂电池技术锂离子电池重量电压容量能量含量冷却方式智能ED148kg<400V16.5Ah6.2kWh液体奔驰S级28kg126V7Ah0.8kWh气候宝马7系28kg126V7Ah0.9kWh气候欧宝198kg360V44.4Ah16kWh液体特斯拉450kg375V135Ah53kWh液体奔驰威霆Eca.400kg360V100Ah36kWh液体丰田普锐斯III140kg345.6V15Ah5.2kWh空气奔驰ATEGO混动版125kg345V5.5Ah1.9kWh空气奥迪Q5混动版38kg266V5Ah1.3kWh空气+气候2锂离子电池3镍氢（MH/Ni）电池什么是镍氢电池？镍镉电池镍氢电池镍氢电池是目前除锂电池外另一主流电动车动力电池种类，于上世纪90年代后逐渐发展开来，如以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。其能量密度与普通的锂电池差距并不大，约为70-100Wh/kg，但由于电池单体电压仅为1.2V，是锂电池的1/3，因此在需求电压一定的情况下，其电池组的体积要比锂电池大上一些。3镍氢（MH/Ni）电池正极：球形氢氧化镍，充电时为NiOOH,放电时为Ni(OH)2负极：海绵状金属镉或氧化镉粉以及氧化铁粉，氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性，增加极板的容量电解液：氢氧化纳或氢氧化钾溶液方形镍镉电池结构示意图圆柱形镍镉电池结构示意图镍氢电池-更环保的碱性动力电池优点：环境友好．不存在重金属污染历史：1988年开始实用化，1990年在日本开始规模生产负极：储氢合金；正极：氢氧化镍电解液：KOH水溶液，并加入少量的LiOH应用：一般用于混合动力汽车，能满足混合动力电动汽车高能量、高功率、长寿命和足够宽的工作温度范围要求镍氢动力电池在电动汽车上的应用由于镍氢电池满足混合动力电动汽车高功率密度的要求，该类电池目前在混合动力电动汽车尤其是在日系车型中应用广泛，如丰田凯美瑞混合动力车、普锐斯、雷克萨斯CT200.本田思域CIVIC等。福特公司推出的Escape混合动力汽车也采用了额定电压在300V左右的镍氢电池组。2.1.2新能源汽车对动力电池的要求请思考：电动汽车电池应当能具有哪些性能要求？2.1.2新能源汽车对动力电池的要求请思考：电动汽车电池应当能具有哪些性能要求？由于动力电池的能量密度远远低于燃油的能量密度，使得电动汽车的质量有较大增加，碰撞中需要车辆耗散的动能明显增加，产生的事故后果也更为严重。2.1.3动力电池的基本概念电池主要参数1.电压什么是工作电压？什么是额定电压？什么是终止电压？什么是充电电压？什么是端电压？什么是开路电压？什么是电动势？电池的放电过程3.1.3动力电池的基本概念容量与比容量什么是容量？什么是比容量？什么是额定容量？什么是实际容量？3.1.3动力电池的基本概念3.功率与比功率