教案學年第學期課程新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修計劃學時92學時授課專業(yè)授課班級主講教師教學部教研組年月日學校名稱首頁教材分析（根據(jù)不同單元教學內(nèi)容，開課前進行簡析）黨的二十大報告提出，要實施全面節(jié)約戰(zhàn)略，發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，綠色發(fā)展戰(zhàn)略升級，并提出“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和”目標。新能源作為現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟增長新引擎被提出。新能源汽車作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是我國重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對實現(xiàn)碳達峰碳中和目標具有重要的作用。2020年10月，國務院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，“三縱三橫”研發(fā)布局為我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展搭建了強有力的技術(shù)底座，也為我國新能源汽車發(fā)展指明了方向，提出了更高要求。發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，是汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。隨著我國汽車領域科技水平的不斷提高，以及世界環(huán)境保護意識的不斷提升，新能源汽車已經(jīng)成為該行業(yè)的一個發(fā)展方向。新能源汽車動力電池系統(tǒng)是新能源汽車的三大核心系統(tǒng)之一。在此背景下，“新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修”也成為新能源汽車技術(shù)專業(yè)的必修課。本課程堅持思政育人、文化育人、專業(yè)育人、實踐育人四位一體的教學理念，采用理實一體的教學模式，以實際拆裝檢測案例導入典型工作任務，將思政教育融入課堂教學，注重對使用者專業(yè)知識、動手能力和職業(yè)素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)。本教材共有4個項目11個任務，介紹了新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)認知、動力電池包結(jié)構(gòu)原理與檢修、電池管理系統(tǒng)組成原理與檢修，以及電池熱管理系統(tǒng)組成原理與檢修，使學生系統(tǒng)性地了解新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)構(gòu)造與原理、檢修方面的知識。項目一新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)認知新能源汽車的動力電池包和電池管理系統(tǒng)構(gòu)成了動力電池系統(tǒng)。動力電池包是純電動“動力源”，是可以存儲和供出電能源的裝置。在車輛各系統(tǒng)正常的情況下，動力電池包能將輸出電能傳遞給驅(qū)動電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過電機驅(qū)動系統(tǒng)的機械傳動裝置將驅(qū)動力傳遞給車輪，從而帶動汽車前進或后退。電池管理系統(tǒng)可以在車輛運行過程中監(jiān)測動力電池的運行狀態(tài)，并根據(jù)控制邏輯適時地對動力電池進行充電保護或能量回收，從而使驅(qū)動電機始終處于最佳的工作狀態(tài)，為電動汽車的工作提供充足的能量。本項目主要介紹動力電池系統(tǒng)的組成和基本原理，介紹過程中以乘用車和商用車為例介紹動力電池系統(tǒng)的組成與特點，并通過某款具體車型帶領大家認識乘用車動力電池系統(tǒng)的部件。項目二動力電池包結(jié)構(gòu)原理與檢修為了解決燃油作為汽車能源帶給環(huán)境的污染問題，以電力作為能源的電動車和油電混合的電動車已經(jīng)成為世界各國研究的熱點。動力電池是電動汽車的動力源，是能量的儲存裝置，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成其他形式的能量，并驅(qū)動汽車行駛。動力電池在電動汽車上發(fā)揮著非常重要的作用，但也是目前制約電動汽車發(fā)展的關鍵因素。本項目主要介紹以下內(nèi)容：動力電池基本認知、動力電池基本組成與原理、動力電池包基本結(jié)構(gòu)與原理，以及典型動力電池包結(jié)構(gòu)與檢修。項目三電池管理系統(tǒng)組成原理與檢修電池管理系統(tǒng)（BMS）俗稱動力電池的保姆或管家，是用來對動力電池進行安全監(jiān)控、有效管理、實時控制的裝置。BMS智能化管理及維護各個電池單元，防止動力電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長動力電池的使用壽命，監(jiān)控動力電池的狀態(tài)。為此，它需要采集數(shù)據(jù)、評估數(shù)據(jù)、診斷故障并進行控制，還要報告車主，所以它具有電池參數(shù)監(jiān)測、SOC和SOH估算、安全管理、熱管理、均衡管理、通信管理、故障檢測等功能。BMS根據(jù)不同項目需求分為集中式和分布式兩類，集中式電池管理系統(tǒng)一般常見于電動叉車、電動低速車等，容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場景中，而分布式架構(gòu)的BMS在一般純電動汽車上備受青睞。項目四電池熱管理系統(tǒng)組成原理與檢修新能源汽車上的動力電池起著關鍵作用。對于動力電池而言，不管電池技術(shù)水平多高，遇到極端溫度都會出現(xiàn)各種問題，所以電池熱管理系統(tǒng)應運而生。電池熱管理系統(tǒng)的作用是應對電池的熱相關問題，保證動力電池使用性能、安全性和壽命。本項目主要從兩個方面介紹電池熱管理系統(tǒng)相關內(nèi)容：電池熱管理系統(tǒng)基本組成與原理、典型電池熱管理系統(tǒng)組成與檢修。本教材以職業(yè)教育工學一體化課程改革模式作為課程設置與內(nèi)容選擇參照點，以科學性、實用性、通用性為原則，符合職業(yè)教育汽車類課程體系設置特點。從展現(xiàn)形式來看，本教材為立體化教材，它以獨具魅力的紙質(zhì)教材為核心，借助移動互聯(lián)網(wǎng)，通過掃描二維碼實現(xiàn)紙質(zhì)教材與移動端數(shù)字化資源的瞬間鏈接，將教材配套的數(shù)字化資源與紙質(zhì)教材內(nèi)容充分融合，益教易學。本教材可作為職業(yè)教育新能源汽車、汽車運用技術(shù)等專業(yè)的教學用書，也可作為成人高等教育或汽車技術(shù)人員培訓教材，汽車維修人員和汽車技術(shù)愛好者亦可用于自學。學期教學工作總結(jié)與反思學期教學工作總結(jié)可以在完成了全部教學任務后從以下幾個方面展開（也可以在完成部分模塊的教學任務后撰寫相應的反思）：一、教學目標教學目標達成情況，主要從知識目標、技能目標和素養(yǎng)目標三個方面進行反思，其中知識目標可以通過相應的書面考試、課堂復習與回顧、知識辯論與競賽等方式進行。技能目標可以通過課前信息發(fā)現(xiàn)與搜集、課中的技能操作、課后的技能作業(yè)和教學活動中的技能操作分享等情況進行考核，素養(yǎng)目標可以通過案例、情景模擬、創(chuàng)新意識、安全意識等方面進行考核，創(chuàng)新意識、安全意識等意識主要通過過程性評價進行，也可以由學生撰寫相應的心得體會來進行判斷。過程性評價可以結(jié)合學生在完成每一項學習任務時的表現(xiàn)來實現(xiàn)。團隊合作、溝通交流等都可以通過各類課前、課中和課后的小組活動以及學生在學習空間或?qū)W習社區(qū)（網(wǎng)絡交互工具）中的表現(xiàn)來評價。二、教材對教材的評價可以從教材的語言是否通俗易懂、內(nèi)容是否實用、容量是否適中、案例是否合適、是否有利于吸納最新知識、新能源汽車維修技術(shù)等方面進行判斷。三、教學資源是否構(gòu)建了移動學習空間（學習社區(qū)），一定學習空間的交互交流是否活躍、有效，最新的知識、技術(shù)及其模式等信息的搜集是否及時、數(shù)量是否眾多、討論是否充分，是否進行過專門的整理歸類，是否根據(jù)學生情況和教學內(nèi)容創(chuàng)設相應的情景、案例，形成相應的任務等。教學資源的形式是否新穎、有趣、是否與新能源汽車維修技術(shù)相結(jié)合，做到圖文并茂、音視頻并舉。教學資源的功能搭配是否合理，是否開發(fā)分別適用于自主學習、合作學習、探究性學習、評價性作業(yè)等教學資源，教學資源是否能滿足教學需要。四、學生教師在教學過程中是否運用有效的教學模式，通過相應的教學資源和教學組織形式，充分調(diào)動學生學習的積極性，激發(fā)學生的學習興趣、強化學生的學習動機。學生是否在教師的引導下積極運用現(xiàn)代信息技術(shù)搜集信息、開展討論與交流、積極思考與應用，學習方式是否進行了改變。教學資源、教學方式、學習方式等在適應學生方面還需要做哪些改進。五、教師教師對教材的研究是否透徹，教學資源開發(fā)的能力如何，是否確立了任務引領的教學理念，是否能夠嫻熟地運用情境教學、項目教學、案例教學等教學方法，是否有意識地引導學生開展自主學習、交互式合作學習、發(fā)現(xiàn)學習、探究性學習等新的學習模式，教學資源的開發(fā)是否有利于運用新的教學模式，是否適應學生學習方式的變革，教師對新知識、新技術(shù)等是否保持一定的敏感，是否恰當?shù)貙⑵溲a充到教學內(nèi)容中來。教師的語言、態(tài)度、情感是否貼近學生，學生是否樂于接受，是否喜歡等。教師對教材的把握情況應該是教師教學后反思的重點內(nèi)容之一。教材的重點內(nèi)容安排是否恰當，是否契合學生將來的工作任務，基本知識的學習方式是否多元化（自主學習、合作學習、探究學習等），教學時間安排是否合理，教學難點的確定是否準確，教學難點的突破是否發(fā)揮了學生的主體性，教學資源的開發(fā)是否與教學難點的突破相結(jié)合。教案首頁單元/章節(jié)名稱項目一新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)認知任務一動力電池系統(tǒng)認知學時6學期總課次92授課時間第周，星期，第節(jié)學習目標知識目標：1、掌握新能源汽車動力電池系統(tǒng)的定義；2、掌握動力電池系統(tǒng)的組成及各部分的作用。技能目標：1、能夠說出動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)的作用及主要組成；2、能夠說出動力電池系統(tǒng)的基本工作原理。素養(yǎng)目標：1、了解安全操作要求，養(yǎng)成安全文明操作的習慣；2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習慣；3、實施操作結(jié)束后，清潔工具，并將工具設備歸位，清潔場地。教學重點及解決措施教學重點：1、動力電池系統(tǒng)的基本工作原理解決措施：1、可以采取交流、討論、頭腦風暴、引導文等方法；2、通過探究性學習和發(fā)現(xiàn)式學習掌握動力電池系統(tǒng)的基本工作原理；3、增強學生的感性認識，教師可以通過一些鮮活的事例來加深學生的認識和理解；4、從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，采取從個別到整體的策略，幫助學生逐步學習動力電池系統(tǒng)的基本工作原理，并在一個個事例中逐步加深印象。教學難點及解決措施教學難點：1、動力電池系統(tǒng)的基本工作原理解決措施：1、可以采取交流、討論、頭腦風暴、引導文等方法；2、通過探究性學習和發(fā)現(xiàn)式學習掌握動力電池系統(tǒng)的基本工作原理；3、增強學生的感性認識，教師可以通過一些鮮活的事例來加深學生的認識和理解；4、從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，采取從個別到整體的策略，幫助學生逐步學習動力電池系統(tǒng)的基本工作原理，并在一個個事例中逐步加深印象。教學反思1、對學生掌握動力電池系統(tǒng)認知的能力和狀況進行評估與反思；2、對學生課前課中搜集、回憶相關信息的能力和效果進行反思；3、對學生課前自主學習的效果及其習慣進行反思；4、對教學設計的合理性（包括教學方法、學習方式、資源準備與開發(fā)、時間安排、重點內(nèi)容和難點內(nèi)容的確定與相應的教學策略選擇的適當性）進行評估與反思；5、對學生探究性和發(fā)現(xiàn)式的學習效果進行反思，如果運用效果不佳，可以加強教師的引導與組織。教學要素設計附注一、教學資源卡片、展板、手機、網(wǎng)絡、紙張、彩筆、白板、電腦、引導文、互評和自評表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實踐法、頭腦風暴法、引導文法三、學習方法合作式學習法、發(fā)現(xiàn)式學習法、探究式學習法、自主式學習法四、特點翻轉(zhuǎn)課堂模式的運用，學生課前進行相關的自主式學習，知識的講解占用時間相對減少，課堂效率和效果將提高。條件允許的話，可以組織學生參觀當?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學過程設計附注一、教學準備（課前進行，大約需要45分鐘）通過班主任老師，在本課程教學前建立QQ群或微信群，并通過學習空間，在班主任的協(xié)助下，建立若干學習小組（5人左右），選出小組組長。通過學習空間，布置學習任務：每一位學生都要通過微信、QQ、移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體動力電池系統(tǒng)認知的內(nèi)容。要求先在小組內(nèi)分享，小組長打包后發(fā)給老師，小組成員集體評選出典型的動力電池系統(tǒng)認知內(nèi)容分享到本課程的學習空間。二、教學過程（一）教學導入（5分鐘）課程內(nèi)容簡要介紹。（二）展示動力電池系統(tǒng)認知內(nèi)容的搜集情況（15分鐘）各學習小組選派一位同學通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡等方式交流、講述動力電池系統(tǒng)的認知。對學生的展示交流進行評價，評價以鼓勵為主，同時可以提出一些希望，還可以有意識地對接下來的討論進行暗示與引導。（三）分小組討論（15分鐘）第一步：頭腦風暴（8分鐘）討論的內(nèi)容是本小組搜集的動力電池系統(tǒng)認知內(nèi)容，討論的要點是找出動力電池系統(tǒng)認知的重點內(nèi)容。各小組指定一位記錄員，將小組討論的關鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上，也可以通過拍照后分享在學習空間里。第二步：發(fā)現(xiàn)式學習（7分鐘）教師根據(jù)各小組的關鍵詞及動力電池系統(tǒng)認知的內(nèi)容，逐步給出相應的關鍵詞，再由各小組在相應的動力電池系統(tǒng)認知內(nèi)容中找出上述關鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。（四）任務導入和主要內(nèi)容講授（110分鐘）任務導入某職業(yè)院校新能源汽車技術(shù)專業(yè)學生，學習了純電動汽車的組成，掌握了包括動力電池系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)以及底盤、車身和輔助電氣的相關知識。現(xiàn)班級同學要開始深入學習動力電池系統(tǒng)，老師提出兩個問題：一是動力電池系統(tǒng)由哪些部件組成？二是動力電池系統(tǒng)的基本工作原理是什么？要求班級同學通過對新能源汽車動力電池系統(tǒng)的學習，整理出動力電池系統(tǒng)的組成和工作原理等相關知識。主要內(nèi)容講授新能源汽車動力電池系統(tǒng)是新能源汽車的三大核心系統(tǒng)之一，是為電動汽車儲存和提供電能源的裝置，具有強大的電能容量及輸出功率，其工作性能直接關系著電動汽車的動力性能、續(xù)駛能力以及安全性能。一、動力電池系統(tǒng)定義《電動汽車術(shù)語》（GB/T19596-2017）界定的電動汽車相關術(shù)語中，蓄電池系統(tǒng)的定義為“一個或一個以上蓄電池包及相應附件（管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設備以及機械總成等）構(gòu)成的能量存儲裝置”。通過蓄電池系統(tǒng)定義可知，電動汽車的電池系統(tǒng)主要包括動力電池包、電池管理系統(tǒng)、電池熱管理部件及連接電路等?！峨妱悠囉娩囯x子動力蓄電池包和系統(tǒng)》（GB/T31467.1-2015）附錄A（資料性附錄）中蓄電池系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)中，提到“蓄電池系統(tǒng)是能量存儲裝置，包括單體或模塊或電池包，還包括電路和電控單元（如電池控制單元、電流接觸器）。對于高于60Vd.c.的蓄電池系統(tǒng)，應該包括手動切斷功能”。通過這部分描述可知，電池系統(tǒng)主要由能量儲存裝置動力電池包、電池控制單元以及相關連接電路組成。同時，動力電池系統(tǒng)要求在電池電壓超過安全電壓時，動力電池包上配置能實現(xiàn)手動切斷高壓電功能的裝置，即高壓維修開關。結(jié)合GB/T19596-2017和GB/T31467.1-2015附錄A的描述可以看出，動力電池包是動力電池系統(tǒng)組成的一部分，動力電池系統(tǒng)是在動力電池包的基礎上增加了電池管理系統(tǒng)組件（電池控制單元、電流接觸器等）、電池熱管理組件和高低壓連接線束等而形成。動力電池包是為整車的行駛提供或儲存電能的被動執(zhí)行裝置，而電池管理系統(tǒng)在被動執(zhí)行的基礎上還具有主動管理和控制的功能。二、動力電池系統(tǒng)組成從功能組成來看，動力電池系統(tǒng)主要由動力電池包和電池管理系統(tǒng)組成，但電池管理系統(tǒng)對動力電池熱管理功能的實現(xiàn)還需要電動水泵、冷卻管路等部件的協(xié)同。因此，為了使結(jié)構(gòu)表達得更加清晰完整，我們將動力電池系統(tǒng)的組成劃分為動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)三部分。（一）動力電池包動力電池包是能從外部獲取、存儲電能，并能對外輸出電能的單元，是動力電池系統(tǒng)的核心部件，是沒有輔助電源的純電動汽車的唯一動力源。動力電池包的好壞直接影響電動汽車的動力性能、續(xù)駛能力和安全性。動力電池包主要由動力電池組、動力電池箱體、輔助元器件、電池管理系統(tǒng)組件和電池熱管理系統(tǒng)組件組成，有些動力電池包內(nèi)部還有高壓維修開關。需要注意的是電池管理系統(tǒng)組件和電池熱管理系統(tǒng)組件屬于電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)，這里不做介紹。其中動力電池組是由多個電池模組或單體電池經(jīng)并聯(lián)或串聯(lián)所形成的組合體。動力電池箱體是支撐、固定、包圍和密封電池系統(tǒng)的部件，主要包含箱體上蓋和下托盤，還有護板、螺栓、螺母、壓條等一些起到固定密封作用的輔助元器件。動力電池箱體有承載及保護動力電池組及電氣元件的作用。輔助元器件主要包括動力電池包內(nèi)部起控制和監(jiān)測作用的電子電器元件，如高壓繼電器、電流傳感器、預充電阻、分壓器、熔斷器、高低壓線束插接器、高低壓連接線束等，這些器件是監(jiān)測、控制、連接動力電池包的內(nèi)部高壓電的組件。高壓維修開關是在關鍵時刻實現(xiàn)高壓系統(tǒng)電氣隔離的執(zhí)行部件。一般在新能源汽車車輛檢修時，為了確保人車安全，可以通過拆下高壓維修開關的方式將動力電池系統(tǒng)的高壓電斷開。（二）電池管理系統(tǒng)《電動汽車術(shù)語》（GB/T19596-2017）中對電池管理系統(tǒng)（batterymanagementsystem，BMS）的描述是：“監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)等），可以為蓄電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制，并提供與應用設備通信接口的系統(tǒng)?！备鶕?jù)國標對電池管理系統(tǒng)的描述，可以看出電池管理系統(tǒng)（BMS）是為電池系統(tǒng)提供保護和管理的核心系統(tǒng)，主要由電池控制單元［也稱為電池管理單元（BMU）］、電池信息采樣單元（CSC）、采樣線和各種傳感器組成。在動力電池工作過程中，電池管理系統(tǒng)（BMS）通過信息采集單元及各種傳感器等元件對動力電池組總電壓、總電流、監(jiān)測點溫度、單體電池電壓等參數(shù)進行實時監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對動力電池的實時狀態(tài)進行評估，進而根據(jù)監(jiān)測到的電池狀態(tài)發(fā)出相關控制指令，實現(xiàn)對動力電池系統(tǒng)的過電壓、欠電壓、過電流、過高溫和過低溫的保護，繼電器控制，SOC估算，充放電管理，均衡控制，故障報警及處理。此外，電池管理系統(tǒng)還可以通過CAN總線將采集到的數(shù)據(jù)上報給整車控制器，并接收控制器的指令，與車輛上的其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。（三）電池熱管理系統(tǒng)動力電池包溫度過低，會影響動力電池包的容量；溫度過高，則會影響動力電池的性能和循環(huán)壽命。因此，做好熱管理對動力電池的性能、壽命乃至整車的行駛里程都具有十分重要的意義。電池熱管理系統(tǒng)就是用來實時監(jiān)測動力電池包溫度，并根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)控制相關元件（如PTC加熱器和電子水泵）工作，從而將動力電池包的溫度控制在合適工作范圍內(nèi)的系統(tǒng)。動力電池熱管理系統(tǒng)的主要功能有：①電池溫度的準確測量和監(jiān)控；②電池組溫度過高時的有效散熱和通風；③低溫條件下的快速加熱；④有害氣體產(chǎn)生時的有效通風；⑤保證電池組溫度場的均勻分布。三、動力電池系統(tǒng)基本工作原理動力電池系統(tǒng)可以給整車高壓部件供電，也可以充電存儲電能，并可以在電動汽車工作過程實時監(jiān)測動力電池的參數(shù)信息，控制動力電池的工作。這里主要介紹動力電池系統(tǒng)的供電原理、充電原理和電池管理原理。1.供電原理當起動車輛或打開電動空調(diào)時，電池管理系統(tǒng)（BMS）根據(jù)駕駛員的操作信號和動力電池的監(jiān)測信號，判定動力電池需要并可以供電時，電池管理系統(tǒng)（BMS）控制動力電池包內(nèi)的供電相關的高壓繼電器閉合。動力電池高壓主電路接通，動力電池包的高壓電經(jīng)動力電池包內(nèi)的各高壓繼電器、高壓線束等高壓部件輸出，動力電池開始給車輛高壓部件提供需要的高壓電。當車輛停止或電動空調(diào)停止時，電池管理系統(tǒng)（BMS）控制相關高壓繼電器斷開，高壓供電電路斷開。2.充電原理當插上充電槍充電時，電池管理系統(tǒng)（BMS）根據(jù)駕駛員的操作信號和動力電池的監(jiān)測信號，判定動力電池需要并可以進行充電時，電池管理系統(tǒng)（BMS）控制動力電池包內(nèi)部的充電相關的高壓繼電器閉合。從交流充電口供過來的三相交流電經(jīng)車載充電機（OBC）轉(zhuǎn)換成相應直流高壓電，經(jīng)各高壓繼電器、高壓線束供給動力電池包，動力電池開始充電。當充電完成時，電池管理系統(tǒng)（BMS）控制相關高壓繼電器斷開，交流充電停止，拔下交流充電槍。3.電池管理原理在電動汽車工作過程中，動力電池包內(nèi)的各傳感器和監(jiān)測點監(jiān)測到的電壓、溫度、電流等參數(shù)送給電池管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)這些信息估算的動力電池狀態(tài)，并根據(jù)監(jiān)測到的動力電池狀態(tài)和駕駛員的操作信號發(fā)出相應的控制指令，控制相應高壓繼電器和電池熱管理等組件工作，實現(xiàn)對動力電池充放電控制、溫度控制、故障自檢及報警的控制。與此同時，電池管理系統(tǒng)（BMS）可以通過CAN通信總線將相關信息傳輸給整車CAN網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。（五）任務練習與小組展示（60分鐘）任務練習學生分組進行任務練習，教師巡回指導。小組展示小組中選出優(yōu)秀的同學進行展示。（六）教學評價（10分鐘）1、教學評價學生按要求進行互評和自評2、教師評價（七）課堂小結(jié)（5分鐘）本任務介紹了動力電池系統(tǒng)定義、動力電池系統(tǒng)組成及基本工作原理。動力電池系統(tǒng)定義為：一個或一個以上蓄電池包及相應附件構(gòu)成的能量存儲裝置。動力電池系統(tǒng)由動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)構(gòu)成。動力電池包是電池系統(tǒng)的供電和儲能裝置；電池管理系統(tǒng)用于監(jiān)測和控制動力電池的工作狀態(tài)；電池熱管理系統(tǒng)用于將動力電池系統(tǒng)的溫度控制在正常工作范圍以內(nèi)。動力電池系統(tǒng)的工作原理主要介紹了供電原理、充電原理和電池管理原理。（八）作業(yè)布置和預習安排（5分鐘）1、作業(yè)布置動力電池系統(tǒng)的基本工作原理？2、預習安排典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點由于本次課是本課程的首次授課，課前準備工作難度相對較大，可以借助班主任資源事先布置，包括學習空間的建立、學習小組的安排、學習任務的布置等對探究性學習要加強引導。首次開展學生互評和自評，要明確要求，同時要求學生客觀、公正、公平。教師在講解知識和技能操作時，一定要立足于學生已有的經(jīng)驗和體會，在具體的過程設計時，可以根據(jù)知識、技能操作的難易程度，采取不同的順序，可以是按照先講解后討論再技能操作的順序進行，也可以按照先技能操作示范、再交流討論，然后講解的順序展開。教案首頁單元/章節(jié)名稱項目一新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)認知任務二典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點學時6學期總課次92授課時間第周，星期，第節(jié)學習目標知識目標：1、掌握乘用車動力電池系統(tǒng)組成及各部分的作用；2、掌握商用車動力電池系統(tǒng)組成及各部分的作用。技能目標：1、能夠說出乘用車動力電池系統(tǒng)布局特點；2、能夠說出商用車動力電池系統(tǒng)布局特點。素養(yǎng)目標：1、了解安全操作要求，養(yǎng)成安全文明操作的習慣；2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習慣；3、實施操作結(jié)束后，清潔工具，并將工具設備歸位，清潔場地。教學重點及解決措施教學重點：1、乘用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點解決措施：1、可以通過討論、探究、舉例等方式來掌握乘用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點；2、采取列表、對比等方法強化記憶和認識，然后再進行必要的思考，并輔之以相應的事例來加深理解；3、可以通過網(wǎng)絡等媒體獲取，在取得感性認識的同時，要注意適時引導學生關注相關的重點知識；4、通過學習反思與總結(jié)的方式進行消化與吸收。教學難點及解決措施教學難點：1、商用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點解決措施：1、可以通過討論、探究、舉例等方式來掌握商用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點；2、采取列表、對比等方法強化記憶和認識，然后再進行必要的思考，并輔之以相應的事例來加深理解；3、可以通過網(wǎng)絡等媒體獲取，在取得感性認識的同時，要注意適時引導學生關注相關的重點知識；4、通過學習反思與總結(jié)的方式進行消化與吸收。教學反思1、學生利用關鍵詞開展學習與探究的意識是否初步形成，還有哪些障礙；2、學生課前準備是否充分，在自主式學習過程中，對相關概念的理解程度如何；3、學生課前準備工作是否充分，小組學習的形式還有哪些需要改進；4、從個別到整體的策略在學習典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點是否有效；教學要素設計附注一、教學資源卡片、展板、手機、網(wǎng)絡、紙張、彩筆、白板、電腦、互評和自評表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實踐法、頭腦風暴法三、學習方法合作式學習法、發(fā)現(xiàn)式學習法、探究式學習法、自主式學習法四、特點翻轉(zhuǎn)課堂模式的運用，學生課前進行相關的自主式學習，知識的講解占用時間相對減少，課堂效率和效果將提高。條件允許的話，可以組織學生參觀當?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學過程設計附注一、教學準備（課前進行，大約需要45分鐘）通過學習空間，布置學習任務：每一位學生都要通過微信、QQ、移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體搜集典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點的內(nèi)容。要求先在小組內(nèi)分享，小組長打包后發(fā)給老師，小組成員集體評選出典型的動力電池系統(tǒng)組成及布局特點內(nèi)容分享到本課程的學習空間。二、教學過程（一）教學導入（5分鐘）1、回憶新能源汽車動力電池系統(tǒng)的定義；2、回憶動力電池系統(tǒng)的組成及各部分的作用；3、回憶動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)的作用及主要組成；4、回憶動力電池系統(tǒng)的基本工作原理。（二）展示典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點內(nèi)容的搜集情況（15分鐘）各學習小組選派一位同學通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡等方式交流、講述典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點的內(nèi)容。對學生的展示交流進行評價，評價以鼓勵為主，同時可以提出一些希望，還可以有意識地對接下來的討論進行暗示與引導。（三）分小組討論（15分鐘）第一步：頭腦風暴（8分鐘）討論的內(nèi)容是本小組搜集的典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點內(nèi)容，討論的要點是找出典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點的重點內(nèi)容。各小組指定一位記錄員，將小組討論的關鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上，也可以通過拍照后分享在學習空間里。第二步：發(fā)現(xiàn)式學習（7分鐘）教師根據(jù)各小組的關鍵詞及典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點的內(nèi)容，逐步給出相應的關鍵詞，再由各小組在相應的典型動力電池系統(tǒng)組成及布局特點內(nèi)容中找出上述關鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。（四）任務導入和主要內(nèi)容講授（110分鐘）任務導入某職業(yè)院校新能源汽車技術(shù)專業(yè)學生，學習了乘用車動力電池系統(tǒng)的組成，掌握了乘用車電池系統(tǒng)組成及特點?，F(xiàn)班級同學要開始學習商用車電池系統(tǒng)，老師提出兩個問題：一是商用車電池系統(tǒng)與乘用車電池系統(tǒng)的組成有哪些不同？二是商用車電池系統(tǒng)與乘用車電池系統(tǒng)的布局有哪些不同？要求班級同學根據(jù)典型動力電池系統(tǒng)布局及特點的學習，整理出商用車與乘用車不同的動力電池系統(tǒng)組成、布局及特點。主要內(nèi)容講授新能源汽車根據(jù)其應用場景不同，不同類型新能源汽車的動力電池系統(tǒng)在組成和布局上有各自的特點。這里以純電動汽車的商用車和乘用車動力電池系統(tǒng)為例，介紹動力電池系統(tǒng)組成和布局特點。一、乘用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點乘用車動力電池系統(tǒng)主要由動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)組成，一般多采用集中式布置形式。其動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)布置相對集中，主要位于汽車底部和前機艙內(nèi)部。這種動力電池系統(tǒng)的動力電池包一般位于整車底部，電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)的相關部件基本都布置在汽車前機艙內(nèi)和動力電池包內(nèi)部。（一）乘用車動力電池系統(tǒng)組成部件動力電池包是動力電池系統(tǒng)供出和存儲電能的裝置，其主要由動力電池箱體、電池模組、高壓連接線束、低壓連接線束、輔助元器件、電池管理系統(tǒng)組件和電池熱管理組件等構(gòu)成。其中，動力電池箱體是動力電池的密封裝置，可以保護內(nèi)部所有部件，它的防護等級很高，一般采用IP67的防護等級。電池模組是電池包的最小維修單元，由多個單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組合而成，不同的電池包一般有不同結(jié)構(gòu)形式的電池模組；高壓連接線束將動力電池包內(nèi)各個電池模組連接起來，構(gòu)成高壓工作電路；低壓連接線束分布在電池包內(nèi)，為電池包內(nèi)電池管理單元、高壓繼電器提供工作電壓，并輸送監(jiān)測到的動力電池的溫度、電壓和電流等信號，構(gòu)成動力電池包低壓供電電路和監(jiān)測電路；輔助元器件主要指監(jiān)測、控制動力電池包工作狀態(tài)的相關元器件，如高壓繼電器、預充電阻等，需要注意的是有些動力電池包的輔助元器件集成安裝在高壓控制盒內(nèi)；動力電池包內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)組件主要有采樣線、信息采集裝置和電池控制單元等，是監(jiān)測、控制動力電池包狀態(tài)和工況的裝置；動力電池包內(nèi)部的電池熱管理系統(tǒng)組件主要有散熱板、冷卻水管和加熱膜等部件，它們可以執(zhí)行電池管理系統(tǒng)指令，將動力電池包的溫度調(diào)整到合適工作范圍以內(nèi)。電池管理系統(tǒng)是對動力電池進行智能化管理的系統(tǒng)，能實時監(jiān)測動力電池的狀態(tài)，防止出現(xiàn)過充電和過放電，從而延長電池的使用壽命。電池管理系統(tǒng)的核心部件是電池控制單元［也稱為電池管理單元（BMU）］，一般位于電池包或前機艙的合適位置。電池熱管理系統(tǒng)根據(jù)電池管理系統(tǒng)的指令進行電池加熱或冷卻，將動力電池的溫度控制在合理范圍以內(nèi)。乘用車電池熱管理系統(tǒng)部件除了有位于動力電池包內(nèi)部的電池熱管理組件，還包括位于汽車前機艙的部件，如電動水泵、PTC加熱器等。（二）乘用車動力電池系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)及布局特點根據(jù)電池控制單元是否位于動力電池包內(nèi)部，純電動乘用車動力電池系統(tǒng)可分為兩種典型結(jié)構(gòu)，分別為外置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)和內(nèi)置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)。內(nèi)置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)的電池控制單元位于動力電池包內(nèi)部。這種系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)相關組件都位于動力電池包內(nèi)部，從電池信息采樣裝置到電池控制單元之間相關低壓線束都在動力電池包內(nèi)部，所以布線相對簡單。但是電池控制單元位于電池包內(nèi)，若出現(xiàn)故障需要對電池控制單元進行維修時，操作復雜，維修困難。外置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)的電池控制單元位于前機艙合適位置，不在電池包內(nèi)部，所以電池管理系統(tǒng)相關部件的布置相對不集中，且從電池信息采樣裝置到電池控制單元之間需要布置相關低壓線束，布線相對復雜。但這種系統(tǒng)的電控制單元位于前機艙，便于維護和檢修?？傊瑹o論是內(nèi)置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)還是外置電池控制單元的動力電池系統(tǒng)，一般都有一個儲能供電裝置（即動力電池包），且系統(tǒng)的組成部件主要集中布置在車輛底部和前機艙內(nèi)，其相關部件的位置相對集中，所以其布置形式為集中式布置形式。二、商用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點純電動商用車動力電池系統(tǒng)與乘用車動力電池系統(tǒng)有很大的不同，這里從動力電池系統(tǒng)組成和布局特點兩個方面介紹商用車動力電池系統(tǒng)。（一）商用車動力電池系統(tǒng)組成1.商用車動力電池系統(tǒng)安裝位置商用車的動力電池系統(tǒng)在車上的安裝位置不完全統(tǒng)一，根據(jù)實車空間分散布置，常見位置有：①汽車底部底盤上表面；②汽車尾部正后方；③汽車尾部側(cè)面；④還有些商用車的電池系統(tǒng)位置比較特殊，位于汽車頂部。2.商用車動力電池系統(tǒng)組成商用車動力電池系統(tǒng)從功能上來看，也是由動力電池包、電池管理系統(tǒng)、電池熱管理系統(tǒng)組成的。但是從組成結(jié)構(gòu)上來看，商用車的動力電池系統(tǒng)是由多個動力電池包、高壓控制盒、熱管理附件和箱體間高低壓連接線束等組成的。動力電池包在商用車電池系統(tǒng)里亦稱電池箱，后面統(tǒng)一稱為電池箱；商用車的電池控制單元，一般稱為電池管理單元（BMU），通常位于高壓控制盒或電池控制盒內(nèi)部。這里介紹的電池管理單元位于高壓控制盒內(nèi)部，是商用車電池系統(tǒng)的組成部分。商用車的電池箱相當于乘用車的動力電池包，從組成上來看其內(nèi)部主要是影響供電能力的單體電池或電池模組。商用車動力電池系統(tǒng)中有多個電池箱，每個電池箱都是電池系統(tǒng)的獨立供電單元，所有電池箱串聯(lián)后給車輛提供需要的總電量。不同的商用車根據(jù)用電需求的不同，搭載的電池箱數(shù)目也有所不同，某公交動力電池系統(tǒng)搭載了6個電池箱。需要說明的是，商用車的電池箱內(nèi)部主要包含單體電池或電池模組、信息采集器、熱管理組件以及高低壓連接線束，而高壓繼電器、預充電阻和電流傳感器等輔助元器件則位于獨立安裝的高壓控制盒內(nèi)，沒有包含在電池箱內(nèi)。高壓控制盒是商用車動力電池系統(tǒng)中的一個獨立總成，是動力電池系統(tǒng)中各電池箱對外供電和電量補充的總控中心，主要由電池管理單元（BMU）、高壓采樣單元（HVB）、電源分配模塊（PDM）、遠程監(jiān)控模塊（RDB）、電子輔助元器件（如各種高壓繼電器、電流傳感器、預充電阻）和高低壓連接線束等組成。它集成了電池管理單元（BMU）、高壓采樣單元（HVB）、電源分配模塊（PDM）和遠程監(jiān)控模塊（RDB）的功能，能進行動力電池系統(tǒng)的高壓繼電器狀態(tài)的監(jiān)測，電壓、溫度和電流的監(jiān)測，高壓電路通斷的控制和動力電池系統(tǒng)電池箱溫度的控制，從而控制動力電池系統(tǒng)供電和充電工作過程，并在工作過程中將電池箱的溫度控制在正常工作范圍以內(nèi)。商用車電池系統(tǒng)的高低壓連接線束有兩種，分別為電池包內(nèi)部的高低壓線束和電池箱之間的高低壓線束。動力電池包內(nèi)部的高壓連接線束可以將單體電池或電池模組連接，低壓連接線束傳輸采集的單體電池電壓和溫度信息；電池箱體之間的高壓連接線束可以將電池系統(tǒng)的各電池箱之間的高壓電連成一個回路，低壓連接線束將低壓信號傳輸?shù)礁邏嚎刂坪袃?nèi)部。熱管理附件主要是指電池箱內(nèi)部的散熱板、加熱膜，電池箱外部的冷卻水管、冷卻水泵和散熱器等組件，電池熱管理系統(tǒng)的部件可以根據(jù)電池管理單元（BMU）的指令進行電池加熱或冷卻，將電池系統(tǒng)中的電池箱和高壓控制盒的溫度控制在合理范圍以內(nèi)。（二）商用車動力電池系統(tǒng)布局特點在商用車的動力電池系統(tǒng)中，電池箱、高壓控制盒、連接線束和熱管理附件等組成部件并不是集成在一個箱體內(nèi)部，而是分散布置的。這樣可以根據(jù)車輛的空間特點合理布置電池箱和高壓盒等的位置，提高車輛空間的利用效率。這種電池系統(tǒng)的各電池箱之間采用專用高低壓線束進行連接。為了確保安全，商用車的動力電池系統(tǒng)在高壓控制盒和每個電池箱上都裝有手動維修開關（MSD）。（五）任務練習與小組展示（60分鐘）任務練習學生分組進行任務練習，教師巡回指導。小組展示小組中選出優(yōu)秀的同學進行展示。（六）教學評價（10分鐘）1、教學評價學生按要求進行互評和自評2、教師評價（七）課堂小結(jié)（5分鐘）本任務介紹了乘用車和商用車動力電池系統(tǒng)組成和布局特點。乘用車動力電池系統(tǒng)主要由動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)組成，一般多采用集中式布置形式，其動力電池包、電池管理系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)布置相對集中。一般乘用車的電池包僅有一個，常位于汽車底部；電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)相關部件位于動力電池包內(nèi)部和前機艙內(nèi)。商用車動力電池系統(tǒng)由多個動力電池包、高壓控制盒、箱體間高低壓連接線束和熱管理附件等組成，其動力電池包也稱為電池箱。商用車電池系統(tǒng)的所有部件都分散布置在車輛的合適位置，沒有乘用車那么集中。（八）作業(yè)布置和預習安排（5分鐘）1、作業(yè)布置乘用車動力電池系統(tǒng)組成及布局特點？2、預習安排動力電池基本認知運用關鍵詞開展信息搜索是信息技術(shù)素養(yǎng)的重要內(nèi)容，要引導學生運用，要增強運用的效果。要鼓勵學生進行理性思考，可以先發(fā)揮有這方面擅長的學生的積極性，帶動其他學生積極投入并產(chǎn)生示范效應，所以必要的引導和鼓勵是很重要的。教案首頁單元/章節(jié)名稱項目二動力電池包結(jié)構(gòu)原理與檢修任務一動力電池基本認知學時6學期總課次92授課時間第周，星期，第節(jié)學習目標知識目標：1、掌握動力電池的分類；2、掌握動力電池的性能參數(shù)。技能目標：1、能夠說出新能源汽車動力電池的要求；2、能夠說出動力電池包性能參數(shù)。素養(yǎng)目標：1、了解安全操作要求，養(yǎng)成安全文明操作的習慣；2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習慣；3、實施操作結(jié)束后，清潔工具，并將工具設備歸位，清潔場地。教學重點及解決措施教學重點：1、動力電池的分類解決措施：1、通過探究性學習和發(fā)現(xiàn)式學習掌握動力電池的分類；2、獨立完成總結(jié)性學習作品的展示；3、可以先由教師講解，再由學生通過網(wǎng)絡查找相關的知識材料來加深理解，并關注重點知識內(nèi)容；4、通過作品展示、交流與分享來提高自己的學習能力。教學難點及解決措施教學難點：1、動力電池的性能參數(shù)解決措施：1、通過探究性學習和發(fā)現(xiàn)式學習掌握動力電池的性能參數(shù)；2、獨立完成總結(jié)性學習作品的展示；3、可以先由教師講解，再由學生通過網(wǎng)絡查找相關的知識材料來加深理解，并關注重點知識內(nèi)容；4、通過作品展示、交流與分享來提高自己的學習能力。教學反思1、反思本堂課幾個主要教學策略的得失與效果；2、本部分內(nèi)容比較繁雜，需要科學把握重點，教學過程中要有取有舍，詳略得當，做到脈絡清晰。對于教學內(nèi)容的安排是否合適，要進行課后反思；3、本堂課要從兩條路徑來實現(xiàn)教學目標，一個是動力電池的分類，另一個就是動力電池的性能參數(shù)；4、對學生探究性和發(fā)現(xiàn)式的學習效果進行反思，如果運用效果不佳，可以加強教師的引導與組織。教學要素設計附注一、教學資源卡片、展板、手機、網(wǎng)絡、紙張、彩筆、白板、電腦、引導文、互評和自評表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實踐法、頭腦風暴法、引導文法三、學習方法合作式學習法、發(fā)現(xiàn)式學習法、探究式學習法、自主式學習法四、特點翻轉(zhuǎn)課堂模式的運用，學生課前進行相關的自主式學習，知識的講解占用時間相對減少，課堂效率和效果將提高。條件允許的話，可以組織學生參觀當?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學過程設計附注一、教學準備（課前進行，大約需要45分鐘）通過班主任老師，在本課程教學前建立QQ群或微信群，并通過學習空間，在班主任的協(xié)助下，建立若干學習小組（5人左右），選出小組組長。通過學習空間，布置學習任務：每一位學生都要通過微信、QQ、移動網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體動力電池基本認知的內(nèi)容。要求先在小組內(nèi)分享，小組長打包后發(fā)給老師，小組成員集體評選出典型的動力電池基本認知內(nèi)容分享到本課程的學習空間。二、教學過程（一）教學導入（5分鐘）1、回憶乘用車動力電池系統(tǒng)組成及各部分的作用；2、回憶商用車動力電池系統(tǒng)組成及各部分的作用；3、回憶乘用車動力電池系統(tǒng)布局特點；4、回憶商用車動力電池系統(tǒng)布局特點。（二）展示動力電池基本認知內(nèi)容的搜集情況（15分鐘）各學習小組選派一位同學通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡等方式交流、講述動力電池的基本認知。對學生的展示交流進行評價，評價以鼓勵為主，同時可以提出一些希望，還可以有意識地對接下來的討論進行暗示與引導。（三）分小組討論（15分鐘）第一步：頭腦風暴（8分鐘）討論的內(nèi)容是本小組搜集的動力電池基本認知內(nèi)容，討論的要點是找出動力電池基本認知的重點內(nèi)容。各小組指定一位記錄員，將小組討論的關鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上，也可以通過拍照后分享在學習空間里。第二步：發(fā)現(xiàn)式學習（7分鐘）教師根據(jù)各小組的關鍵詞及動力電池基本認知的內(nèi)容，逐步給出相應的關鍵詞，再由各小組在相應的動力電池基本認知內(nèi)容中找出上述關鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。（四）任務導入和主要內(nèi)容講授（110分鐘）任務導入某職業(yè)院校新能源汽車技術(shù)專業(yè)的學生，在課間討論“哪種動力電池更適合電動汽車”這一問題。一部分同學認為鎳氫電池的壽命長、價格適中，所以非常適合電動汽車使用；另一部分同學認為鋰電池的使用壽命也很長、充電方便、安全性高，所以其比鎳氫電池更適合電動汽車。請學習有關動力電池的基本知識，整理出適合不同電動汽車的多種動力電池的性能特點。主要內(nèi)容講授對于動力電池，目前仍無統(tǒng)一的定義。動力電池的名稱來源于動力機械應用領域（如雪艇等），此后一直沿用至今。目前習慣將用于電動汽車的電池稱為“動力電池”。在國家標準《電動汽車術(shù)語》（GB/T19596-2017）中，動力蓄電池（tractionbattery）的定義為：為電動汽車動力系統(tǒng)提供能量的蓄電池。一、動力電池類型動力電池是電動汽車的儲能裝置。電池從問世發(fā)展至今，種類繁多，分類方法也不相同。（一）按照電池的工作性質(zhì)及使用特征按照電池的工作性質(zhì)及使用特征的不同，動力電池主要分為：一次電池、二次電池、儲備電池和燃料電池。1.一次電池一次電池也稱為原電池或干電池，只能進行一次放電，不能進行充電再利用，放電后電池只能被遺棄。例如：干電池、堿性電池、鋅汞電池和氧化銀電池等。這類電池不能再利用的原因是電池反應本身不可逆，或者條件限制使可逆反應很難進行。2.二次電池二次電池也稱為充電電池或蓄電池，是可重復進行充電、放電使用的電池。例如：鉛酸電池、鎳鎘電池、鋰離子電池和鋅空氣電池等。這類電池實際上是一個化學能量儲存裝置，先用直流電將電池充滿，這時電能以化學能的形式儲存在電池中，放電時，化學能再轉(zhuǎn)換為電能。3.儲備電池儲備電池是正、負極活性物質(zhì)不與電解液直接接觸的電池，需要在使用前臨時注入電解液或用其他方法使電池激活。傳統(tǒng)電池的正、負極活性物質(zhì)與電解液直接接觸易發(fā)生變質(zhì)或自放電，而儲備電池因正、負極活性物質(zhì)與電解液的隔離避免了這種現(xiàn)象的發(fā)生，從而使其能夠長時間儲存。例如：鎂銀電池、鈣熱電池和鉛高氯酸電池等。4.燃料電池燃料電池是一種將化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置，只要有活性物質(zhì)連續(xù)注入，這種電池就能長期不斷地進行放電。如氫燃料電池的正極是氧化極，負極是氫或碳氫化合物或乙醇等燃料電極。燃料電池發(fā)電效率高、比能量高、環(huán)境污染少，但成本高、技術(shù)門檻高，所以目前沒有普遍應用于新能源汽車，只應用于部分示范車，如本田的FCXClarity、豐田的FCHV-ADV、梅賽德斯-奔馳的F-CELL等。（二）按照電池的應用原理按照電池的應用原理，電池主要分為：化學電池、物理電池和生物電池三大類，其中化學電池和物理電池已經(jīng)應用于量產(chǎn)的新能源汽車，而生物電池被視為未來新能源汽車動力電池的重要發(fā)展方向之一。1.化學電池化學電池是利用物質(zhì)的化學反應發(fā)電的電池，主要由電解質(zhì)溶液、浸在溶液中的正負電極和連接電極的導線組成。常見的化學電池有：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等?；瘜W電池廣泛應用于通信、交通、文化、辦公及家用電子產(chǎn)品，在軍事、高科技生產(chǎn)行業(yè)也有特殊應用。2.物理電池物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，如太陽能電池、超級電容和超高速飛輪電池等。在物理電池領域中，超級電容器也應用于純電動汽車和混合動力電動汽車中。3.生物電池生物電池是利用生物化學反應發(fā)電的電池。如微生物電池、酶電池、生物太陽電池等。從原理上來講，生物質(zhì)能能夠直接轉(zhuǎn)化為電能主要是因為生物體內(nèi)存在與能量代謝關系密切的氧化還原反應。這些氧化還原反應彼此影響、互相依存，形成網(wǎng)絡，進行生物的能量代謝。（三）按照電池所用正負極材料按照所用正負極材料劃分，電池可以分為：鋅系列電池、鎳系列電池、鉛系列電池、鋰系列電池、二氧化錳系列電池、空氣（氧氣）系列電池等。1.鋅系列電池以金屬鋅為負極材料的化學電源稱為鋅系列電池。金屬鋅具有容量高、資源豐富等優(yōu)點。目前已廣泛應用的鋅系列電池有鋅錳電池、鋅銀電池等。鋅系列電池的主要特征如下。（1）鋅負極活性物質(zhì)的組成特征：一次電池、儲備電池、鋅空氣燃料電池直接采用單質(zhì)或合金鋅這種充電態(tài)負極形式；蓄電池多采用氧化鋅這種放電態(tài)負極形式。（2）鋅負極的電極結(jié)構(gòu)特征：一次電池采用鋅箔和鋅粒，儲備電池采用電沉積鋅粉干壓或濕壓成箔式，或直接電沉積鋅箔；蓄電池多采用黏結(jié)式氧化鋅負極結(jié)構(gòu)。金屬鋅作為中低功率原電池負極材料已經(jīng)廣泛應用于酸性、中性、堿性錳鋅干電池，其作為高中低功率蓄電池負極材料，雖然循環(huán)壽命有限，但已經(jīng)在鋅銀蓄電池中實現(xiàn)工業(yè)化應用。2.鎳系列電池鎳系電池是堿性電池。這種電池是以氫氧化鉀（KOH）等堿性水溶液為電解液的二次電池的總稱。根據(jù)極板活性物質(zhì)材料的不同，鎳系電池可分為鎳鎘電池、鎳氫電池、鐵鎳電池等。目前新能源汽車上常用的鎳系列電池是鎳氫電池，這是一種正極活性物質(zhì)使用氫氧化鎳、負極活性物質(zhì)使用金屬的堿性蓄電池。其正、負極材料分別填充在穿孔的附鎳鋼帶（鎳帶）中，經(jīng)拉漿、滾壓、燒結(jié)、化成或涂膏、烘干、壓片等方法制成極板；用聚酰胺非織布等材料作隔離層；用氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)溶液；電極卷繞或疊合組裝在塑料或鍍鎳鋼殼內(nèi)。鎳氫電池具有無污染、無記憶效應、能量密度較高、輸出功率大、質(zhì)量小等優(yōu)點。但其自放電率高，月放電率為30%～40%，且單體電池工作電壓較低，僅為1.2V。這類電池不適用于用電量較大、續(xù)駛里程較高的純電動汽車，所以主要應用于混合動力電動汽車，尤其在日系車型中應用廣泛，如豐田凱美瑞混合動力車、豐田普銳斯混合動力汽車等。3.鉛系列電池鉛系列電池主要是指鉛酸電池，這是一種以鉛及其氧化物作為電極、以硫酸溶液作為電解液的蓄電池。在放電狀態(tài)下，鉛酸電池的正極活性物質(zhì)為二氧化鉛，負極活性物質(zhì)為海綿狀鉛；在充電狀態(tài)下，鉛酸電池的正負極均為硫酸鉛。鉛酸電池具有工作電壓平穩(wěn)、可靠性好、使用溫度及電流范圍寬、充放電循環(huán)次數(shù)多、儲存性能好（尤其適于干式荷電儲存）、造價較低的優(yōu)點，比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求，目前廣泛應用于電動摩托車、電動自行車、低速純電動類觀光車等領域。但其缺點是比能量（單位重量所蓄電能）小，而且會對環(huán)境造成污染。4.鋰系列電池鋰電池可分為鋰金屬電池和鋰離子電池兩類。鋰金屬電池一般是指使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池?？沙潆姷牡谖宕嚱饘匐姵?，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。但由于自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池，所以其應用也很少。鋰離子電池一般是指使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料，使用非水電解質(zhì)的二次電池。鋰離子電池具有工作電壓高、比能量大、體積小、質(zhì)量小、循環(huán)壽命長、自放電率低等優(yōu)點，是現(xiàn)代高性能電池的代表，目前在新能源汽車上的應用比較普遍。但是其生產(chǎn)成本高、使用條件有限制，且高低溫使用危險性較大，所以要嚴格遵守使用規(guī)范，并利用電池冷卻系統(tǒng)控制其工作溫度。根據(jù)鋰離子電池正極所用材料不同，鋰電池可以分為磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池、三元鋰電池等。在實際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強、價格便宜、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢。比亞迪E6、比亞迪秦等使用的就是磷酸鐵鋰電池。與磷酸鐵鋰電池不同，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。特斯拉的ModelS采用的就是三元鋰電池。近幾年，鋰離子動力電池裝機量占動力電池裝機量的90%以上。如2020年動力電池裝機量達到63.3GW·h，其中三元鋰電池裝機量為39.7GW·h，占比近62.8%；磷酸鐵鋰電池裝機量為23.2GW·h，占比為36.7%。5.二氧化錳系列電池二氧化錳電池是以鋅、鎂、鋰等金屬為負極、二氧化錳為正極的電池系列。電解液采用堿性的氫氧化鉀（KOH）水溶液，所以叫做堿性二氧化錳電池。由于該系列電池電解液與中性電池不同，電池反應也不同，其綜合性能比中性電池更好，而且既可以做成一次電池，也可以做成二次電池。二氧化錳電池結(jié)構(gòu)簡單，所使用的原材料來源豐富，所以其成本低、價格便宜，而且使用方便，不需維護，便于攜帶。由于這些優(yōu)點，與其他電池系列相比，堿性二氧化錳電池在民用方面具有很強的競爭力，被廣泛地應用于信號裝置、儀器儀表、計算器、照相機閃光燈、收音機、電動玩具及鐘表、照明等各種電器用具的直流電源。6.空氣（氧氣）系列電池空氣（氧氣）電池是新一代綠色二次電池的代表之一，包括鋅空氣電池、鋁空氣電池、鋰空氣電池和鎂空氣電池等，具有成本低、無毒、無污染、比功率高、比能量高等優(yōu)點，是替代傳統(tǒng)電池的理想產(chǎn)品。但目前大多數(shù)的金屬空氣電池都存在電極的腐蝕及自放電現(xiàn)象，直接影響電極的電勢。為解決這一問題，需要注意：①選用合理的電極材料和制造工藝；②合理地配置電解液，金屬電極的腐蝕與所處的環(huán)境有關，選擇合適的電解液能夠提高電極的活性，防止電極的鈍化和腐蝕；③開發(fā)高效的催化劑，提高氧空氣電極活性。目前，在新能源汽車上應用較多的動力電池類型主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池。二、動力電池基本參數(shù)隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升及科技的發(fā)展，長續(xù)駛里程的純電動汽車將是新能源汽車發(fā)展的方向。目前，電池能量密度的不足，使得有限體積的電池系統(tǒng)不足以滿足更高的續(xù)駛里程要求，因此高能量密度的動力電池將是未來發(fā)展的主要目標。動力電池的種類很多，性能各異。電池的技術(shù)參數(shù)關系到整車的續(xù)駛里程、加速和爬坡等主要性能。作為表征動力電池性能的參數(shù)，主要包括電壓參數(shù)、容量參數(shù)、內(nèi)阻、能量參數(shù)、功率參數(shù)、充電參數(shù)、放電參數(shù)、壽命參數(shù)、利用率、記憶效應、荷電狀態(tài)、化成等。（一）電壓參數(shù)1.電動勢電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的物理量，電動勢使電源兩端產(chǎn)生電壓。電池的電動勢是熱力學的兩極平衡電極電位之差，常用E表示，單位是伏（V）。電動勢是電池在理論上輸出能量大小的度量之一。如果其他條件相同，那么電動勢越高，理論上能輸出的能量就越大。實際上，電池的開路電壓在數(shù)值上接近電池的電動勢。所以在工程應用上，常常認為電池在開路條件下，正負極間的平衡電勢之差即為電池的電動勢。2.開路電壓開路電壓是指在開路即斷路狀態(tài)下，電池的正極電極電位與負極電極電位之差。電池的開路電壓取決于電池正負極材料的活性、電解質(zhì)和溫度條件等，而與電池的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸大小無關。例如，無論鉛酸電池的大小尺寸如何，其單體開路電壓都是近似一致的。一般情況下，電池的開路電壓要小于（但接近）它的電動勢，因此人們一般近似認為電池的開路電壓就是電池的電動勢。3.額定電壓額定電壓也稱公稱電壓或標稱電壓，是指在規(guī)定條件下電池工作的標準電壓。不同電化學類型的電池單體額定電壓是不同的，根據(jù)額定電壓也能區(qū)分電池的化學體系。4.工作電壓工作電壓是指電池在接通負載放電過程中所顯示出的電壓，又稱負荷（載）電壓或放電電壓。在電池放電初始時刻，即開始有工作電流時的電壓稱為初始電壓。電池在接通負載后，由于歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。其電壓計算公式為：V=E-IR=E-I（RΩ+Rf）式中：I—電池的工作電流；E—電池的電動勢；RΩ—歐姆內(nèi)阻；Rf—極化內(nèi)阻。5.放電終止電壓放電終止電壓也稱為放電截止電壓，是指電池在放電時，電壓下降到不宜再繼續(xù)放電的最低工作電壓值。由于對電池的容量和壽命要求的不同，以及不同的電池類型和放電條件，各種電池規(guī)定的放電終止電壓也不同。一般而言，在低溫或大電流放電時，終止電壓規(guī)定得低些：小電流長時間或間歇放電時，終止電壓值規(guī)定得高些。對于所有蓄電池（即充電電池）而言，放電終止電壓都是必須嚴格規(guī)定的重要指標。（二）容量參數(shù)電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池容量，以符號C表示，其單位常用A·h或mA·h表示。1.理論容量理論容量是假定全部活性物質(zhì)參加電池的成流反應所能提供的電量。理論容量可根據(jù)電池反應式中電極活性物質(zhì)的數(shù)量，按照法拉第定律計算的活性物質(zhì)的電化學當量求出。2.額定容量額定容量即按照國家或有關部門規(guī)定的標準，保證電池在一定的放電條件（如溫度、放電率、終止電壓等）下放出的最低限度容量。3.實際容量實際容量是指在實際應用情況下電池放出的電量，它等于放電電流與放電時間的積分。實際放電容量受放電率的影響較大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯數(shù)字標明放電率，如C20=50A·h，標明在20h放電率下的容量為50A·h。其計算方式為：恒定電流放電時，C=IT；變電流放電時，式中：I—放電電流，是放電時間t的函數(shù)；T—放電至終止電壓所用的時間。電池的實際容量與放電電流密切相關，大電流放電時，電極的極化增強，內(nèi)阻增大，放電電壓下降很快，電池的能量效率降低，因此實際放出的容量降低。相應地，在低倍率放電條件下，放電電壓下降緩慢，電池實際放出的容量常常高于額定容量。4.剩余容量剩余容量是指在一定放電倍率下放電后，電池剩余的可用容量。剩余容量的估計和計算受到電池前期應用的放電率、放電時間，以及電池老化程度、應用環(huán)境等多種因素影響，所以在準確計算上存在一定的困難。（三）內(nèi)阻電流通過電池內(nèi)部時會受到阻礙，使電池的工作電壓降低，該阻礙作用的大小稱為電池內(nèi)阻。電池內(nèi)阻不是一個常數(shù)，而是在放電過程中隨著活性物質(zhì)的組成、電解液的密度和溫度以及放電時間的變化而變化。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和電極在電化學反應時所表現(xiàn)出的極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻主要由電極材料、電解液、隔膜的內(nèi)阻及各部分零件的接觸電阻組成。極化內(nèi)阻是指化學電池的正極與負極在電化學反應進行時由于極化所引起的內(nèi)阻。由于內(nèi)阻的存在，當電池放電時，電流經(jīng)過內(nèi)阻要產(chǎn)生熱量，消耗能量。電流越大，消耗能量越多。所以內(nèi)阻越小，電池的性能越好，不僅電池的實際工作電壓高，消耗在內(nèi)阻上的能量也少。（四）能量參數(shù)1.電池能量電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能釋放出的能量，通常用W·h或kW·h表示。電池能量（W·h）=額定電壓（V）×工作電流（A）×工作時間（h）。例如：3.2V×15A·h電池單體的能量為48W·h。電池能量是衡量電池帶動設備做功的重要指標，但電池容量不能決定做功的多少。電池的能量分為理論能量和實際能量。（1）理論能量。假設電池在放電過程中始終處于平衡狀態(tài)，其放電電壓保持電動勢（E）的數(shù)值，而且活性物質(zhì)的利用率為100%，即放電容量為理論容量，則在此條件下電池所輸出的能量為理論能量W0，即W0=C0E（2）實際能量。實際能量是指電池放電時實際輸出的能量。它在數(shù)值上等于電池實際放電電壓、放電電流與放電時間的積分，即在實際工程應用中，作為實際能量的估算，經(jīng)常采用電池組額定容量與電池放電平均電壓乘積進行電池實際能量的計算。由于活性物質(zhì)不可能完全被利用，電池的工作電壓總是小于電動勢，電池的實際能量總是小于理論能量。2.能量密度能量密度又稱為比能量，是指單位質(zhì)量或體積所能釋放的能量，即質(zhì)量比能量或體積比能量。通常用體積能量密度（W·h/L）或質(zhì)量能量密度（W·h/kg）表示。在動力電池應用方面，動力電池質(zhì)量比能量將影響電動汽車的整車質(zhì)量和續(xù)駛里程，而體積比能量會影響動力電池的布置空間。因而比能量是評價動力電池能否滿足電動汽車應用需要的重要指標。同時，比能量也是比較不同類型電池性能的一項重要指標。例：某品牌的電池工作電壓為324V，實際容量為280A·h，大小為1800mm×900mm×200mm，能量密度是多少？解：能量密度=能量÷體積=324V×280A·h÷（1800×900×200×10-6）L=280W·h/L。（五）功率參數(shù)1.電池功率電池功率是指在一定的放電制度下，單位時間內(nèi)電池輸出的能量，單位為W或kW。理論上電池的功率可以表示為：式中：t—放電時間；C0—電池的理論容量；I—恒定的放電電流。電池的實際功率應為：P0=IV=I（E-IRW）=IE-I2RW式中：I2RW—消耗于電池內(nèi)阻上的功率，這部分功率對負載是無用的。2.比功率單位質(zhì)量或單位體積電池輸出的功率稱為功率密度，又稱比功率，單位為kW/kg或W/g。功率密度的大小，表征電池所能承受的工作電流的大小。電池功率密度大，表示它可以承受大電流放電。功率密度是評價電池及電池組是否滿足電動汽車加速和爬坡能力的重要指標。（六）充電參數(shù)1.充電利用外部電源使電池的電壓和容量上升的過程稱為充電，此時電能轉(zhuǎn)化為化學能。2.充電特性電池充電時所表現(xiàn)出來的特性稱為充電特性，例如充電曲線、充電容量、充電率、充電深度、充電時間等。3.充電曲線電池充電時其電壓隨時間的變化曲線稱為充電曲線。4.恒流充電在恒定的電流下，對充電電池進行充電的過程稱為恒流充電。一般應設置終止電壓，當電壓達到該值時，充電過程結(jié)束。5.恒壓充電在恒定的電壓下，對充電電池進行充電的過程稱為恒壓充電。一般而言，該恒定電壓為充電終止電壓。一般應設置終止電流，當電流小于該值時，充電過程結(jié)束。6.涓流充電涓流充電指以小于0.1C電流對電池進行充電，一般在電池接近充滿電時，進行補充充電時采用。若電池對充電時間沒有嚴格要求的話，建議采用涓流充電方式充電。7.浮充電浮充電指將充足電的蓄電池組與充電設備并列運行，主要由充電設備供給恒定負荷，蓄電池平時不供電，充電設備以不大的電流來補充蓄電池的自放電，以及由于負載在短路時突然增大所引起的少量放電。8.過充電超過規(guī)定的充電終止電壓而繼續(xù)充電的過程稱為過充電。過充電會導致電池的使用壽命及安全性等受到影響。（七）放電參數(shù)1.放電電流從電池流經(jīng)外部電路的過程稱為放電，此時化學能轉(zhuǎn)換為電能。2.放電特性電池放電時所表現(xiàn)出來的特性稱為放電特性，例如放電曲線、放電容量、放電率、放電深度、放電時間等。3.放電曲線電池放電時其電壓隨時間的變化曲線稱為放電曲線。4.放電容量電池放電時釋放出來的電荷量稱為放電容量，一般用時間與電流的乘積表示，例如A·h，mA·h（1A·h=3600C）。5.放電速率放電速率是表示放電快慢的一種量度。6.放電深度放電深度是表示電池放電程度的一種量度（depthofdischarge，DOD），為放電容量與額定容量的比值，單位為%。例如，80%DOD是指放電時放出額定容量的80%停止。7.深度放電深度放電表示蓄電池放出額定容量的50%或超過50%電量的放電。8.持續(xù)放電時間電池在一定的外部負荷下，在規(guī)定的終止電壓前的放電時間之和稱為持續(xù)放電時間。9.過放電過放電是指在低于終止電壓時繼續(xù)放電。此時容易發(fā)生漏液或電池的使用壽命受到影響。10.放電平臺放電平臺是指放電曲線中電壓基本保持水平的部分。放電平臺越高、越長、越平穩(wěn)，電池的放電性能越好。11.自放電電池在擱置過程中，沒有與外部負荷相連接而產(chǎn)生容量損失的過程稱為自放電。12.自放電率電池在儲存過程中，容量會逐漸下降，其減少的容量與電池容量的比例，稱為自放電率，又稱為荷電保持能力。由于電極在電解液中的不穩(wěn)定性，電池的兩個電極發(fā)生了化學反應，活性物質(zhì)被消耗，轉(zhuǎn)為電能的化學能減少，電池容量下降。環(huán)境溫度對自放電影響較大，溫度過高會加速電池的自放電。電池容量衰減（自放電率）的單位為%/月。電池自放電將直接降低電池的容量，自放電率直接影響電池的儲存性能，自放電率越低，儲存性能越好。13.放電制度放電制度就是電池放電時所規(guī)定的各種條件，主要包括放電速率（電流）、終止電壓和溫度等。（1）放電電流。放電電流是指電池放電時的電流大小。放電電流的大小直接影響電池的各項性能指標，因此，介紹電池的容量或能量時，必須說明放電電流的大小，指出放電的條件。（2）放電終止電壓。終止電壓值與電池材料直接相關，并受到電池結(jié)構(gòu)、放電率、環(huán)境溫度等多種因素的影響。一般來說，低溫大電流（高倍率）放電時，電極的極化大，活性物質(zhì)不能充分利用，電池的電壓下降較快。因此，在低溫或大電流放電時，終止電壓可規(guī)定得低些；小電流放電時，電極的極化小，活性物質(zhì)能夠得到充分利用，終止電壓可規(guī)定得高些。除上述主要性能指標外，還要求電池無毒性，不對周圍環(huán)境造成污染或腐蝕，使用安全，有良好的充電性能，充電操作方便，耐振動，無記憶性，對環(huán)境溫度變化不敏感，易于調(diào)整和維護等。（八）壽命參數(shù)1.循環(huán)壽命在一定條件下，將充電電池進行反復充放電，當容量等電池性能達到規(guī)定的要求以下時所能發(fā)生的充放電次數(shù)稱為循環(huán)壽命。蓄電池經(jīng)歷一次充放電過程稱為一個周期或一次循環(huán)。電池在反復充放電后，容量會逐漸下降，在一定的放電條件下，電池容量降至80%時，電池所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就是循環(huán)壽命。使用電池的方式、電池材料、電解質(zhì)的組成和濃度、充放電倍率、放電深度（DOD）、溫度、制作工藝等都對電池的循環(huán)壽命有影響。2.存儲壽命電池在沒有負荷的一定條件下進行放置，直到達到規(guī)定的性能劣化程度所能放置的時間稱為存儲壽命。3.日歷壽命電池在使用及擱置條件下達到規(guī)定的性能劣化程度時所需要的時間稱為日歷壽命。（九）利用率實際放電容量與理論容量的百分比稱為利用率。（十）記憶效應電池長時間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后，自動保持這一特定的電性能傾向，稱為記憶效應。電池出現(xiàn)明顯的容量損失、放電電壓下降通常是由長時間的淺充淺放循環(huán)從而引發(fā)記憶效應造成的，經(jīng)過數(shù)次恢復性的全充全放循環(huán)后，電池性能得到恢復，記憶效應可以消除。鎳氫電池有記憶效應，但表現(xiàn)得不明顯，可以忽略。鋰離子電池不存在記憶效應。（十一）荷電狀態(tài)電池荷電狀態(tài)（stateofcharge，SOC）用于描述電池的剩余電量，是電池使用過程中的重要參數(shù)。此參數(shù)與電池的充放電歷史和充放電電流大小有關。荷電狀態(tài)值是個相對量，一般用百分比的方式來表示。SOC的取值為：0≤SOC≤100%。目前較統(tǒng)一的是從電量角度定義SOC，如美國先進電池聯(lián)合會（USABC）在其《電動汽車電池實驗手冊》中定義SOC為：電池在一定放電倍率下，剩余電量與相同條件下額定容量的比值。（十二）化成電池制成后，通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負極活性物質(zhì)激活，以改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成。電池經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)其真實的性能。同時化成過程中的分選過程能夠提高電池組的一致性，最終使電池組的性能提高。三、新能源汽車動力電池要求及性能參數(shù)動力電池是為混合動力汽車和電動汽車提供動力的電池，其最重要的特點就是高功率和高能量。高功率意味著更大的充放電強度，高能量表示更高的質(zhì)量比能量和體積比能量。這里主要介紹動力電池的基本要求和性能參數(shù)。（一）動力電池要求動力電池系統(tǒng)需要按照最優(yōu)化的整車設計應用指標去設計，但從使用角度而言，電動汽車對動力電池的性能要求主要有以下七個方面。1.比能量高為了提高電動汽車的續(xù)駛里程，要求電動汽車上的動力電池盡可能儲存較多的能量，但是鑒于電動汽車的重量和空間，要求動力電池具有較高的質(zhì)量比能量和體積比能量。2.比功率大為了使電動汽車在加速性能、爬坡能力和負載行駛等方面能與燃油汽車競爭，要求電池具有較高的比功率。3.充電技術(shù)成熟、時間短充電技術(shù)要有通用性，能夠?qū)崿F(xiàn)無線充電，在充電時間上能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電。4.連續(xù)放電率高、自放電率低電池能夠適應快速放電的要求，自放電率要低，電池能夠長期存放。5.適應車輛運行環(huán)境電池能夠在常溫條件下正常穩(wěn)定地工作，不受環(huán)境溫度的影響，不需要特殊的加熱、保溫系統(tǒng)，能夠適應電動汽車行駛時的振動。6.安全可靠電池應干燥、潔凈，電解質(zhì)不會滲漏腐蝕接線柱、外殼；不會引起自燃或者燃燒，在發(fā)生碰撞等事故時，不會對乘員造成損傷。廢電池能夠回收處理和再生利用，電池中有害金屬能夠集中回收處理。電池組可以采用機械裝置進行整體快速更換，線路連接方便。7.壽命長，免維護電池的循環(huán)壽命不應低于1000次，在使用壽命限定時間內(nèi)，不需要進行維護和修理。相應地，隨著我國新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，新能源汽車電池的標準也在不斷更新。（二）動力電池包性能參數(shù)裝備有電動驅(qū)動裝置車輛的動力電池包相當于內(nèi)燃機驅(qū)動車輛的燃油箱。它是電動驅(qū)動裝置的蓄能器。為使電動驅(qū)動車輛達到預期的續(xù)駛里程，需要相應儲存較多能量，因此蓄能器的體積和重量都比較大。選用不同性能的動力電池包，汽車具有不同的使用性能。影響新能源汽車使用的動力電池包的參數(shù)主要有額定電壓、額定容量、能量密度、功率密度、荷電狀態(tài)（SOC）、健康度（SOH）、循環(huán)壽命和成本等參數(shù)。（五）任務練習與小組展示（60分鐘）任務練習學生分組進行任務練習，教師巡回指導。小組展示小組中選出優(yōu)秀的同學進行展示。（六）教學評價（10分鐘）1、教學評價學生按要求進行互評和自評2、教師評價（七）課堂小結(jié)（5分鐘）本任務介紹了動力電池的類型、基本參數(shù)及新能源汽車動力電池要求等。動力電池是電動汽車的主要儲能裝置。電池從問世發(fā)展至今，種類繁多，分類方法也不相同。目前常見的動力電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池。電池的技術(shù)參數(shù)關系到整車的續(xù)駛里程、加速和爬坡等主要性能。作為表征動力電池性能的參數(shù)，主要包括電壓參數(shù)、容量參數(shù)、內(nèi)阻、能量參數(shù)、功率參數(shù)、充電參數(shù)、放電參數(shù)、壽命參數(shù)、利用率、記憶效應、荷電狀態(tài)、化成等。從使用角度而言，電動汽車對動力電池的性能要求主要有七個方面：比能量高；比功率大；充電技術(shù)成熟、時間短；連續(xù)放電率高、自放電率低；適應車輛運行環(huán)境；安全可靠；壽命長，免維護。（八）作業(yè)布置和預習安排（5分鐘）1、作業(yè)布置動力電池的分類？2、預習安排動力電池基本組成與原理由于本次課是本課程的首次授課，課前準備工作難度相對較大，可以借助班主任資源事先布置，包括學習空間的建立、學習小組的安排、學習任務的布置等對探究性學習要加強引導。首次開展學生互評和自評，要明確要求，同時要求學生客觀、公正、公平。教師在講解知識和技能操作時，一定要立足于學生已有的經(jīng)驗和體會，在具體的過程設計時，可以根據(jù)知識、技能操作的難易程度，采取不同的順序，可以是按照先講解后討論再技能操作的順序進行，也可以按照先技能操作示范、再交流討論，然后講解的順序展開。教案首頁單元/章節(jié)名稱項目二動力電池包結(jié)構(gòu)原理與檢修任務二動力電池基本組成與原理學時6學期總課次92授課時間第周，星期，第節(jié)學習目標知識目標：1、掌握鋰離子動力電池分類；2、掌握三元鋰電池的組成和原理。技能目標：1、能夠說出磷酸鐵鋰電池的組成和原理；2、能夠說出其他類型動力電池組成和基本原理。素養(yǎng)目標：1、了解安全操作要求，養(yǎng)成安全文明操作的習慣；2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習慣；3、實施操作結(jié)束后，清潔工具，并將工具設備歸位，清潔場地。教學重點及解決措施教學重點：1、三元鋰電池的組成和原理解決措施：1、通過作品展示、交流與分享來提高自己的學習能力；2、通過對比和反復實踐的方式來學習三元鋰電池的組成和原理；3、通過事例和創(chuàng)設情境來掌握三元鋰電