纯电动-混合动力汽车结构原理与检修 教案 3-1动力电池结构原理与检修

《动力电池结构、原理与安全检修基础》教案（4学时版）一、课程基本信息项目内容课程名称《纯电动汽车、混合动力汽车结构原理与检修》授课任务任务1：动力电池结构、原理与安全检修基础授课对象中职/高职新能源汽车技术、汽车检测与维修专业学生课时安排4学时（180分钟）教学形式理论讲授+多媒体演示+电池模组实物/模型观察+安全规范演练+小组探究二、教学目标（一）知识目标能说出动力电池的基本性能参数含义（比能量、比功率、SOC、循环寿命等）；能描述常见动力电池类型（三元锂、磷酸铁锂、镍氢）的结构特点与代表车型；能说明动力电池的组成层级（电芯→单元组→模组→电池包）及BMS核心功能；能列举电池一致性对整车性能的影响及检测方法。（二）能力目标能识别不同车型（帝豪EV、荣威e50、比亚迪e6、丰田普锐斯）动力电池的安装位置与结构差异；能通过铭牌或参数表判断电池类型、电压平台、容量与能量（kWh）；能理解BMS在监控、保护、均衡中的作用；能在指导下执行动力电池检修前的安全隔离与断电准备。（三）素养目标牢固树立“高压危险、严禁非专业拆解”的安全红线意识；培养严谨细致的工作态度，尊重技术规范；建立环保意识：理解电池回收与梯次利用的重要性。三、教学重难点教学重点：动力电池的层级结构（电芯→模组→电池包）；三元锂vs磷酸铁锂vs镍氢电池的性能对比与应用车型；BMS（电池管理系统）的核心功能（监控、保护、SOC估算、均衡）；检修安全前提：工位隔离、断开维修开关、验电。教学难点：理解SOC（荷电状态）的非线性特性及估算复杂性；掌握电池串并联对总电压/容量的影响（如荣威e50的93串结构）；认识“电池一致性”对寿命与安全的关键影响。四、教学准备教师准备：PPT课件（含电池层级图、各车型电池结构分解图、BMS功能框图、参数对比表）；视频素材：电池生产线、BMS工作原理动画、安全事故警示片；教具：

•锂电池电芯（方形/软包）、模组实物或高仿真模型；

•维修开关（服务插销）样品；

•高压警示隔离带、绝缘手套、验电笔；学习任务单（含参数计算、车型匹配、安全判断题）；安全警示标语：“警告：动力电池分解必须由厂家或专业技术人员完成！”学生准备：复习电学基础（电压、电流、串联/并联）；预习本任务文档中关于电池类型与结构的内容。五、教学过程设计（总时长：180分钟）教学环节教师活动学生活动时间设计意图1.情境导入

（引发认知冲突）展示新闻：“某车主自行拆解电动车电池起火！”

提问：为什么一块‘电池’如此危险？它内部到底是什么结构？

引出任务：今天我们要“看懂”动力电池，但绝不“乱动”！思考并讨论：电池为何会爆炸？普通人能修吗？10分钟强化安全敬畏心，明确学习边界2.核心概念精讲

（构建知识框架）（1）电池关键参数（20分钟）

-比能量（Wh/kg）：决定续航

-比功率（W/kg）：决定加速（混动更看重）

-SOC：剩余电量百分比（非线性！）

-循环寿命：容量<80%即报废

（2）电池类型与代表车型（30分钟）

①三元锂电池（帝豪EV300）：高能量密度，成本高

②磷酸铁锂（比亚迪e6/e5、荣威e50、北汽EV160）：安全、寿命长，能量密度略低

③镍氢电池（丰田普锐斯）：用于HEV，电压低（1.2V/单体）

结合文档图3-1-30至3-1-37展示结构差异

（3）电池结构层级（10分钟）

电芯→并联成单元组→串联成模组→多模组串联成电池包

以荣威e50为例：93串×3.2V≈300V听讲、记录参数定义

完成“车型-电池类型”匹配练习

计算：比亚迪e5（198×3.3V=653.4V）60分钟系统化梳理知识；

用真实车型数据强化理解3.BMS与一致性

（深化原理）（1）BMS功能详解（15分钟）

-实时监控：总电压、电流、温度、单体电压

-故障诊断：短路、漏电、过温

-SOC估算、充放电控制、均衡管理

-与VCU通信，协调整车功率

（2）电池一致性问题（15分钟）

-为何要一致？不一致会导致：容量下降、发热、寿命缩短

-检测方法：开路电压、容量分选、内阻测量

强调：一致性是PACK厂核心工艺观察BMS功能框图

小组讨论：为什么不能随便混用旧电芯？30分钟揭示“看不见”的控制逻辑；

理解高质量电池包的制造难度4.安全规范与检修前提

（重中之重）重点强调文档警告：

“动力电池的分解和组装必须由生产厂家或专业技术人员完成！”

讲解专业检修前的必要准备（20分钟）：

-工位隔离：独立空间或隔离带

-环境要求：洁净、干燥、无火花

-断电流程：关闭点火→拔维修开关→静置5–10分钟→验电

-个人防护：绝缘手套、护目镜

演示维修开关（服务插销）的位置与拆卸示意（图3-1-41/42）观看安全操作视频

模拟“断电准备”流程（手势+口述）

填写《安全操作确认清单》30分钟将“禁止非专业操作”转化为“专业如何做”；

建立职业行为规范5.小组探究与总结

（整合输出）布置小组任务：

“对比分析比亚迪e6与丰田普锐斯动力电池的异同”

维度：电池类型、电压、结构、BMS、应用场景

课堂总结：

-动力电池=高能量+高风险

-三元锂重续航，铁锂重安全，镍氢用于混动

-BMS是“电池大脑”，一致性是寿命关键

-安全第一：不拆、不碰、不冒险！

作业布置：

1.完成小组对比报告；

2.查阅本地一家车企（如比亚迪、蔚来）的动力电池技术路线。小组合作完成对比表

代表汇报核心发现30分钟培养技术分析能力；

连接产业前沿六、板书设计（简要）任务1：动力电池结构、原理与检修一、关键参数✓比能量（Wh/kg）→续航✓比功率（W/kg）→动力（混动看重）✓SOC：剩余电量%（非线性！）✓寿命：容量<80%即报废二、电池类型&车型•三元锂：帝豪EV300（高能量）•磷酸铁锂：比亚迪e6/e5、荣威e50（安全、长寿命）•镍氢：丰田普锐斯（HEV专用，1.2V）三、结构层级电芯→单元组（并联）→模组（串联）→电池包例：荣威e50=93串×3.2V≈300V四、BMS功能监控|保护|SOC估算|均衡|通信⚠️警告：动力电池分解必须由专