動力蓄電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理PART01學習目標目錄PART02學習準備PART03學習小結(jié)01020301學習目標學習目標目標12能說出動力蓄電池電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；能描述動力蓄電池的原理；02學習準備學習準備1.鎳氫電池負極柱安全閥正極柱絕緣墊正極板電池殼隔膜負極板方形鎳氫電池結(jié)構(gòu)學習準備接枝聚丙烯KOH為主的水溶液塑料、金屬鎳氫電池正極負極隔膜電解液外殼學習準備部件功能正、負極柱分別用于連接正、負極板，是電池與外電路的連接點。安全閥用于完成電池的密封，當電池內(nèi)部壓力過大時安全閥開啟，釋放氣體，降低電池內(nèi)部壓力,提高電池安全性。電池殼電池反應的容器，同時完成電池的密封。絕緣墊實現(xiàn)電池極柱與電池殼體之間的絕緣。正、負電極電池反應的主體，電池的能量儲存在正、負電極。隔膜隔離正、負電極，儲存電解液，提供離子通道，阻隔電池內(nèi)部正負電極之間電子的通道。學習準備密封圈負極殼頂蓋安全閥隔膜正極負極圓柱形鎳氫電池結(jié)構(gòu)在應用過程中，由于活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化，電極會發(fā)生膨脹，圓柱形電池的耐壓程度要遠高于方形電池，所以一般圓柱形電池的安全閥開啟壓力要比方形電池高得多。方形電池在應用中容易發(fā)生膨脹，組合應用時需要采取防膨脹措施。學習準備充電正極充電負極正極上的Ni(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)镹iOOH。在負極，析出的氫原子吸附在儲氫合金表面，形成吸附態(tài)氫原子，然后再擴散到儲氫合金內(nèi)部，形成金屬氫化物MH。充電原理過充電正極過充電負極過充電時，正極上會析出氧，然后擴散到負極上去極化反應，生成

離子。

學習準備放電正極放電負極鎳氫電池放電時，NiOOH得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹i(OH)2，金屬氫化物內(nèi)部的氫原子擴散到表面形成吸附態(tài)的氫原子，再發(fā)生電化學氧化反應生成水。放電原理過放電正極過放電負極過放電時，正極活性物質(zhì)中的NiOOH已經(jīng)消耗完了，這時正極上會發(fā)生水分子被還原成OH-和氫氣。負極上由于儲氫合金的催化作用，使OH-與氫氣反應又生成水。學習準備反應原理：只有質(zhì)子在正極、負極間轉(zhuǎn)移，水參與正負極的單電極反應，但在整個反應過程中，不存在水的消耗，所以可以實現(xiàn)免維護。學習準備2.鋰電池學習準備鋰電池分類按正極材料按電解質(zhì)電池形狀封裝外殼鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰聚合物、液態(tài)電解質(zhì)方形、圓柱形、軟包塑料、金屬學習準備斷電防爆結(jié)構(gòu)蓋帽（正極端）正極極耳外殼（負極端）頂隔圈負極極耳正極底部隔圈負極隔膜紙密封圈正極端負極端密封圈鋁殼隔膜紙負極正極隔圈基本組成學習準備鋰電池負極正極電解液隔膜安全閥含鋰鹽的有機溶液微孔聚丙烯和微孔聚乙烯防爆半球面鋁膜正極基體材料為鋁箔負極基體材料為銅箔學習準備負極材料多為鋰離子嵌入碳化合物，有PC（石油焦）、MCMB(中間相碳微球)、CF（碳纖維）、石墨、LiXC6（鋰-碳層間化合物）、Li3TiO3（鈦酸鋰）等；為提高電池的輸出電流，采用薄電極設計，負極基體材料（負極集流體）為銅箔。負極基體材料學習準備過充和過放都會損壞負極材料，鼓包和負極晶格塌落，枝晶刺破隔膜導致短路。學習準備正極材料采用鋰化合物LiXCoO2（鈷酸鋰）、LiXMnO2（錳酸鋰）、LiFePO4（磷酸鐵鋰）、Li(NiCoMn)O2（鎳鈷錳酸鋰）三元材料等；通常正極基體材料（正極集流體）為鋁箔。正極基體材料學習準備電解質(zhì)是含鋰鹽的有機溶液，為離子運動提供運輸介質(zhì)，一般用LiPF6（六氟磷酸鋰）、LiAsF6（六氟合砷酸鋰）等的混合溶液，形態(tài)有液體、膠體和固體。鋰電池電解液學習準備隔膜通常使用微孔聚丙烯和微孔聚乙烯或者二者的復合膜，孔徑一般在0.03~0.12um。允許鋰離子Li+往返通過，阻止電子e-通過，在正負極之間起絕緣作用，隔膜被稱為電池第三極。微觀隔膜宏觀隔膜學習準備無論何種類型的鋰離子電池，其基本工作原理是一樣的，鋰離子電池實際上是一種“濃差電池”

。鋰離子電池工作原理圖(a)充電過程(b)放電過程負極正極隔膜負極正極隔膜鋰離子電解液鋰離子電解液充電器負載電流電流在充電過程中，正極材料是提供鋰離子的源泉。LiCoO2/C電池充電時鋰離