智能新能源汽車技術任務2.1動力電池基礎知識一、案例引入小李駕駛一輛吉利帝豪EV450電動汽車，在行駛過程中由于路面不平導致該車底盤托底。小李擔心汽車的動力電池損壞，所以將該車開入維修廠進行檢查。維修人員建議對汽車的動力電池進行詳細檢查以確定其技術狀況是否良好。那么，電動汽車的動力電池檢查與維護的內容和要求都有哪些呢？2.1.1動力電池的基本概念請簡述出電池的技術發(fā)明與發(fā)展過程1800年代，亞歷山大·伏特制成了人類歷史上最早的電池，后人稱之為伏特電池……….。2.1.1動力電池的分類請思考：動力電池的分類有哪些？2.1.1動力電池的分類動力電池的分類按蓄電池電解質分類可分為酸性電池、堿性電池、中性電池以及有機電解液電池等。按蓄電池正極和負極材料的不同，可將蓄電池分為鋅系電池、鎳系電池、鉛系電池、鋰系電池及金屬空氣（氧氣）系列電池等2.1.1動力電池的分類常用的車用動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池等。請說說各自的優(yōu)缺點？2.1.1動力電池的分類常用的車用動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池等。電池種類單格工作電壓/V比能量/Wh/kg月自放電率/%循環(huán)使用壽命/次鉛酸蓄電池230-505200-300鎳鎘蓄電池1.245-80201500鎳氫蓄電池1.260-12030300-500鋰離子電池3.6110-16010500-2000XiangyangAutovocationaltechnicalcollege1.鉛酸蓄電池鉛酸電池（VRLA）：是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池荷電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；放電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。XiangyangAutovocationaltechnicalcollege1.鉛酸蓄電池電池類型標稱電壓放電截止電壓充電截止電壓鉛酸蓄電池2.0V1.5V2.4V常用的單個12V的鉛酸電池是用6個單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成的。還有24V、36V、48V等。根據(jù)鉛酸蓄電池結構與用途區(qū)別，粗略將電池分為四大類：1、啟動用鉛酸蓄電池；2、動力用鉛酸蓄電池；3、固定型閥控密封式鉛酸蓄電池；4、其它類，包括小型閥控密封式鉛酸蓄電池，礦燈用鉛酸蓄電池等。2鋰離子電池鋰離子電池優(yōu)點無環(huán)境污染，綠色電池輸出電壓高能量密度高安全，循環(huán)性好自放電率小快速充放電充電效率高SK動力電池內部結構2鋰離子電池2鋰離子電池鋰離子電池正極材料的特性名稱鈷酸鋰(LiCoO2)鋰鎳鈷錳三元(LiNiCoMnO2)錳酸鋰(LiMn2O4)磷酸鐵鋰(LiFePO4)振實密度（g/cm3）2.8～3.02.0～2.32.2～2.41.0～1.4比表面積（m2/g）0.4～0.60.2～0.40.4～0.812～20克容量(mAh/g)135～140140～18090～100130～140電壓平臺(V)3.73.53.83.2循環(huán)性能≥500次≥500次≥300次≥2000次過渡金屬貧乏貧乏豐富非常豐富原料成本很高高低廉低廉環(huán)保含鈷含鎳、鈷無毒無毒安全性能差較好良好優(yōu)秀適用領域中小電池小電池/小型動力電池動力電池、低成本電池動力電池/超大容量電源2鋰離子電池鋰電池與其他二次電池的對比項目鎳鎘電池鎳氫電池鉛酸電池鋰離子電池聚合物鋰離子電池能量密度(Wh/kg)45～8060～12030～50110～160～160循環(huán)壽命1500300～500200～300500500快速充電時間（h）12～48～162～42～4耐過充能力中等低高低低自放電（/月）20%30%5%10%10%單體電壓(V)1.251.2523.63.6負載電流(峰值)20C5C5C2C2C負載電流(最佳值)1C0.5C或更低0.2C1C或更低1C或更低工作溫度（℃）-40～60-20～60-40～60-20～60-20～60維護要求30～60天60～90天3～6月不需不需典型價格(相對值)506025100100環(huán)境影響含有毒金屬輕微毒性環(huán)境污染環(huán)境友好環(huán)境友好記憶效應有輕微無無無耐濫用性高高低低中等運輸問題無限制無限制受限制受限制受限制全球各大廠家在電動汽車中使用的鋰電池技術鋰離子電池重量電壓容量能量含量冷卻方式智能ED148kg<400V16.5Ah6.2kWh液體奔馳S級28kg126V7Ah0.8kWh氣候寶馬7系28kg126V7Ah0.9kWh氣候歐寶198kg360V44.4Ah16kWh液體特斯拉450kg375V135Ah53kWh液體奔馳威霆Eca.400kg360V100Ah36kWh液體豐田普銳斯III140kg345.6V15Ah5.2kWh空氣奔馳ATEGO混動版125kg345V5.5Ah1.9kWh空氣奧迪Q5混動版38kg266V5Ah1.3kWh空氣+氣候2鋰離子電池3鎳氫（MH/Ni）電池什么是鎳氫電池？鎳鎘電池鎳氫電池鎳氫電池是目前除鋰電池外另一主流電動車動力電池種類，于上世紀90年代后逐漸發(fā)展開來，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動力汽車均采用此類電池作為儲能元件。其能量密度與普通的鋰電池差距并不大，約為70-100Wh/kg，但由于電池單體電壓僅為1.2V，是鋰電池的1/3，因此在需求電壓一定的情況下，其電池組的體積要比鋰電池大上一些。3鎳氫（MH/Ni）電池正極：球形氫氧化鎳，充電時為NiOOH,放電時為Ni(OH)2負極：海綿狀金屬鎘或氧化鎘粉以及氧化鐵粉，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，增加極板的容量電解液：氫氧化納或氫氧化鉀溶液方形鎳鎘電池結構示意圖圓柱形鎳鎘電池結構示意圖鎳氫電池-更環(huán)保的堿性動力電池優(yōu)點：環(huán)境友好．不存在重金屬污染歷史：1988年開始實用化，1990年在日本開始規(guī)模生產負極：儲氫合金；正極：氫氧化鎳電解液：KOH水溶液，并加入少量的LiOH應用：一般用于混合動力汽車，能滿足混合動力電動汽車高能量、高功率、長壽命和足夠寬的工作溫度范圍要求鎳氫動力電池在電動汽車上的應用由于鎳氫電池滿足混合動力電動汽車高功率密度的要求，該類電池目前在混合動力電動汽車尤其是在日系車型中應用廣泛，如豐田凱美瑞混合動力車、普銳斯、雷克薩斯CT200.本田思域CIVIC等。福特公司推出的Escape混合動力汽車也采用了額定電壓在300V左右的鎳氫電池組。2.1.2新能源汽車對動力電池的要求請思考：電動汽車電池應當能具有哪些性能要求？2.1.2新能源汽車對動力電池的要求請思考：電動汽車電池應當能具有哪些性能要求？由于動力電池的能量密度遠遠低于燃油的能量密度，使得電動汽車的質量有較大增加，碰撞中需要車輛耗散的動能明顯增加，產生的事故后果也更為嚴重。2.1.3動力電池的基本概念電池主要參數(shù)1.電壓什么是工作電壓？什么是額定電壓？什么是終止電壓？什么是充電電壓？什么是端電壓？什么是開路電壓？什么是電動勢？電池的放電過程3.1.3動力電池的基本概念容量與比容量什么是容量？什么是比容量？什么是額定容量？什么是實際容量？3.1.3動力電池的基本概念3.功率與比功率