課題任務(wù)3-3鋰離子動(dòng)力蓄電池認(rèn)知課時(shí)4課時(shí)（180min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）掌握鋰離子動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理（2）掌握鋰離子動(dòng)力蓄電池的特性及應(yīng)用（3）能完成鋰離子動(dòng)力蓄電池組的拆卸檢查素質(zhì)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生具備從事汽車行業(yè)工作的職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神（2）培養(yǎng)學(xué)生“敬、精、專、創(chuàng)”的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：鋰離子動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理；鋰離子動(dòng)力蓄電池的特性及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：能完成鋰離子動(dòng)力蓄電池組的拆卸檢查教學(xué)方法情景模擬法、問答法、理實(shí)一體化教學(xué)法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，組織學(xué)生下載“任務(wù)工單——鋰離子動(dòng)力蓄電池認(rèn)知”，并根據(jù)任務(wù)工單進(jìn)行組內(nèi)分工，同時(shí)提醒同學(xué)通過超星APP或其他學(xué)習(xí)軟件，收集鋰離子動(dòng)力蓄電池的相關(guān)資料，并進(jìn)行了解【學(xué)生】提前上網(wǎng)觀看相關(guān)資料，熟悉教材考勤【教師】使用超星APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到互動(dòng)導(dǎo)入【教師】講述“一名客戶想要購買一輛吉利帝豪EV汽車，他來到4S店想要了解吉利帝豪EV動(dòng)力蓄電池的類型和特點(diǎn)。”案例，并提出問題如何對新能源汽車鉛酸蓄電池進(jìn)行檢查？作為一名銷售顧問，請你為客戶介紹主流動(dòng)力蓄電池的基本知識。【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答傳授新知【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識點(diǎn)，講解鋰離子動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理、鋰離子動(dòng)力蓄電池的特性及應(yīng)用等內(nèi)容鋰離子動(dòng)力蓄電池是一種二次電池（充電電池），近年來，鋰電池不僅廣泛應(yīng)用于新能源汽車、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、儲能領(lǐng)域，而且受工業(yè)智能化、軍事信息化、民用便利化以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市快速發(fā)展帶動(dòng)，應(yīng)用場景日趨豐富。1．鋰離子動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)【教師】通過多媒體展示“鋰離子動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)”圖片，并進(jìn)行講解鋰離子動(dòng)力蓄電池基本都由正極、負(fù)極、電解質(zhì)及隔膜組成，另外加上正負(fù)極引線、安全閥、正溫度控制端子（PTC）、電池殼等。（1）正極層狀化合物、尖晶石型結(jié)構(gòu)、橄欖石型結(jié)構(gòu)（2）負(fù)極碳材料、氧化物負(fù)極材料、金屬及合金類負(fù)極材料（3）電解質(zhì)（4）隔膜2．鋰離子動(dòng)力蓄電池的分類【教師】通過多媒體展示“鋰離子動(dòng)力蓄電池的分類”圖片，并進(jìn)行講解鋰離子動(dòng)力蓄電池可以分成兩個(gè)大類：一次性不可充電電池（又稱為鋰原電池）和二次充電電池（又稱為鋰蓄電池）。不可充電電池如鋰二氧化錳電池、鋰-亞硫酰胺電池等。二次充電電池可以根據(jù)不同的情況分類：1）按外形分方形鋰電池（普通手機(jī)電池）、圓柱形鋰電池（電動(dòng)工具的18650）和紐扣式鋰離子動(dòng)力蓄電池。2）按外包材料分鋁殼鋰電池、鋼殼鋰電池、軟包電池3）按電解液狀態(tài)分鋰離子動(dòng)力蓄電池（LIB）、聚合物電池（PLB）和全固態(tài)鋰離子動(dòng)力蓄電池（目前還處于試驗(yàn)階段）4）按用途分普通電池和動(dòng)力蓄電池5）按性能特性分高容量電池、高倍率電池、高溫電池、低溫電池6）按正極材料分磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、三元鋰電池3.鋰離子動(dòng)力蓄電池的工作原理【教師】通過多媒體播放“鋰離子動(dòng)力蓄電池的工作原理”視頻，并進(jìn)行講解鋰離子動(dòng)力蓄電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，在有外電路連接的情況下，就會(huì)形成電流，此時(shí)鋰原子氧化為鋰離子并經(jīng)由電解液游到負(fù)極去，進(jìn)入負(fù)極的儲存晶格，并獲得一個(gè)電子，還原為鋰原子。放電時(shí)，整個(gè)過程相反。4．鋰離子動(dòng)力蓄電池的性能特點(diǎn)【教師】通過多媒體展示“鋰離子動(dòng)力蓄電池基本充放電電壓曲線”圖片，并進(jìn)行講解（1）充放電特性鋰離子動(dòng)力蓄電池充電從安全、可靠及兼顧充電效率等方面考慮，通常采用兩段式充電方法。第一階段為恒流限壓，第二階段為恒壓限流。鋰離子動(dòng)力蓄電池充電的最高限壓值根據(jù)正極材料不同而有一定的差別。對于不同的鋰離子動(dòng)力蓄電池，區(qū)別主要有兩點(diǎn)：①第一階段恒流值，根據(jù)電池正極材料和制造工藝不同，最佳值存在一定的差別。一般采用電流范圍為0.2～0.3C。②不同鋰離子動(dòng)力蓄電池在恒流時(shí)間上存在很大的差別，恒流可充入容量占總體容量的比例也存在很大差別。從電動(dòng)汽車實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，恒流時(shí)間越長，充電時(shí)間越短，更有利于應(yīng)用。此外鋰離子動(dòng)力蓄電池放電在中前期電壓穩(wěn)定，下降緩慢，但在放電后期電壓下降迅速。（2）安全性提高鋰離子動(dòng)力蓄電池安全性的措施有：①使用安全型鋰離子動(dòng)力蓄電池電解質(zhì)，如采用阻燃電解液，使用固體電解質(zhì)，代替有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)等。②提高電極材料熱穩(wěn)定性。一種方法是對負(fù)極材料的表面包覆，如在石墨表面包覆無定形碳或金屬層；另一種方法是在電解液中添加成膜添加劑，在電極材料表面形成穩(wěn)定性較高的固體電解質(zhì)界面膜（SEI），有利于獲得更好的熱穩(wěn)定性。此外還可以通過體相摻雜、表面處理等手段提高正極材料熱穩(wěn)定性。（3）溫度對鋰離子動(dòng)力蓄電池使用性能的影響①溫度對可用容量比率的影響。②溫度對電池內(nèi)阻的影響。（4）鋰離子動(dòng)力蓄電池不能過充過放的原因放電時(shí)，鋰離子不能完全移向正極，必須保留一部分鋰離子在負(fù)極，以保證下次充電時(shí)鋰離子可以暢通嵌入通道，否則，電池壽命就相當(dāng)短。不能過充，否則會(huì)因正極材料中的鋰離子移走太多時(shí)，造成晶格坍塌，而使電池表現(xiàn)出壽命終結(jié)狀態(tài)。由此可見，鋰離子充、放電控制精度要求相當(dāng)高，既不能過充，也不能過放，否則都將影響電池壽命，這是由鋰離子動(dòng)力蓄電池的工作機(jī)理所決定的。（5）鋰離子動(dòng)力蓄電池的優(yōu)點(diǎn)①工作電壓高。②比能量高③循環(huán)壽命長④自放電?、轃o記憶效應(yīng)⑥環(huán)保性高【教師】布置任務(wù)查閱相關(guān)資料，闡述2023年鋰離子動(dòng)力蓄電池有哪些技術(shù)突破？【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答5.鋰離子動(dòng)力蓄電池的應(yīng)用【教師】通過多媒體展示“性能對比”、“吉利帝豪EV450動(dòng)力蓄電池結(jié)構(gòu)”、“比亞迪E5電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)”、“比亞迪刀片電池”圖片，并進(jìn)行講解如今，在售的新能源汽車配備的鋰離子電池主要有磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池兩種，這兩種電池在自身特點(diǎn)上存在顯著差異。（1）吉利帝豪EV450三元鋰電池吉利帝豪EV450使用寧德時(shí)代的三元鋰電池，以鉆酸鋰、錳酸鋰或像酸餛等化合物為正極，可嵌入鋰離子的碳材料為負(fù)極，使用有機(jī)電解質(zhì)，擁有52kWh的容量，輔以ITCS2.0智能溫控系統(tǒng)，保障電池壽命，動(dòng)力蓄電池總成安裝在車體下部。（2）比亞迪E5磷酸鐵鋰電池2017年款比亞迪E5，采用磷酸鐵鋰電池。整個(gè)動(dòng)力蓄電池由12個(gè)電池組串聯(lián)，12個(gè)BIC、190個(gè)單體蓄電池。單體電壓為3.3V，電池包內(nèi)部含有2個(gè)分壓接量密觸器、1個(gè)正極接觸器、1個(gè)負(fù)極接觸器、采樣線束、電池模組連接片和連接電纜等。（3）比亞迪漢EV刀片電池刀片電池從原理上來講還是磷酸鐵鋰電池，只是在制造工藝上做了改進(jìn)，其外形狹長類似“刀片”，故取名刀片電池.【教師】隨機(jī)邀請學(xué)生完成以下任務(wù)查閱資料，思考鋰離子動(dòng)力蓄電池面臨哪些挑戰(zhàn)？下一代技術(shù)發(fā)展趨勢是什么？【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶實(shí)踐應(yīng)用【教師】帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)操間進(jìn)行實(shí)踐操作1．準(zhǔn)備工作（1）實(shí)訓(xùn)場所：理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室。（2）工具及設(shè)備：拆裝專用工具、防護(hù)用具等。（3）臺架/車輛：帝豪EV450。（4）輔助資料：車輛維修手冊、教材等。2．操作步驟【教師】通過多媒體展示圖片，并進(jìn)行講解拆卸動(dòng)力蓄電池包1）回收冷卻液高壓斷電與檢驗(yàn)斷開輔助蓄電池負(fù)極，并包裹絕緣斷開車載充電機(jī)側(cè)動(dòng)力蓄電池高壓母線，病包裹絕緣等待放電5min用萬用表驗(yàn)電，測得電壓。2）舉升車輛斷開高低壓舉升車輛至適當(dāng)位置斷開動(dòng)力蓄電池測高壓母線斷開動(dòng)力蓄電池包低壓插接器3）斷開動(dòng)力蓄電池包冷卻水管，回收冷卻液，冷卻液若有泄露，請及時(shí)清潔4）選擇正確的套筒，拆卸動(dòng)力蓄電池包與車身接地線5）用扭力扳手對角松開動(dòng)力蓄電池包固定螺栓6）將動(dòng)力蓄電池包舉升平臺放置車下，并調(diào)整到適當(dāng)?shù)母叨?）安全舉升車輛，移出動(dòng)力蓄電池包安裝動(dòng)力蓄電池包1）將動(dòng)力蓄電池包舉升到合適的位置2）安裝動(dòng)力蓄電池包固定螺栓，并用棘輪緊固3）確保所有螺栓安裝后，退出舉升平臺并用扭力扳手緊固電池包固定螺栓4）安裝動(dòng)力蓄電池包接地線束5）安裝動(dòng)力蓄電池包冷卻水管6）安裝動(dòng)力蓄電池包低壓插接器7）安裝動(dòng)力蓄電池包側(cè)高壓母線8）安裝車載充電機(jī)側(cè)動(dòng)力蓄電池母線，安裝輔助蓄電池負(fù)極，并給車輛加注冷卻液完成鋰離子動(dòng)力蓄電池的認(rèn)知檢查驗(yàn)收安裝情況，確認(rèn)6S管理【學(xué)生】以小組為單位，進(jìn)行實(shí)操，根據(jù)分工填寫“任務(wù)工單——