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文档简介
课题名称1.6锂离子电池技术分析授课时数2教学目标知识目标:熟悉锂电池的结构;了解锂电池的工作原理;熟悉典型锂电池的结构;熟悉锂电池的最新技术及特点。能力目标:能描述锂电池的结构;能描述锂电池的工作原理;能描述典型锂电池的结构;锂电池的最新技术及特点。素质与思政目标:树立安全意识,6S管理意识;2.养成关注和自主学习电池新技术的习惯;3.树立爱护锂离子电池部件的意识。教学重点熟悉锂电池的结构教学难点熟悉锂电池的结构;教学方法讲授法、讨论法课型理论教具(含电教设备)PPT授课后记教学过程一、复习旧知(3分钟)二、导入新课(3分钟)新能源汽车常用的锂电池有三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池能量密度高被大部分纯电动汽车采用,最典型的车型为特斯拉Model系列车型。磷酸铁锂电池有安全性能好、容量大、寿命长、无污染等优点,以比亚迪纯电汽车为代表,越来越多新能源汽车搭载磷酸铁锂电池,比亚迪公司推出刀片磷酸铁电池后,越来越多的新能源汽车有使用磷酸铁锂电池的意愿,因此,作为新能源汽车维修企业的技术人员,应掌握锂电池技术,能对锂电池的技术进行分析。讲解新知(20分钟)(一)锂离子电池单体的类型和结构(1)锂离子电池的类型按形状不同常用的有圆柱形、方形、软包电池;按材料不同常用的有三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池用镍钴铝或镍钴锰做正极材料,磷酸铁锂电池用磷酸铁锂做正极材料。两种电池的负极都是用石墨做负极材料,如下图所示。三元锂电池单体与磷酸铁锂电池单体外形及区别(2)锂离子电池单体的基本结构锂电池单体的基本结构如下图所示。(3)典型锂离子动力电池组技术分析1)特斯拉Model3电池组内部结构特斯拉Model3电池模组特斯拉Model3电池组高压配电盒电池单体2017年下半年开始,特斯拉Model3用21700-4300mAh-3.6V三元锂电池做电芯单体,电池包总容量不同,所搭载的电芯总数不同,总容量80.5kWh长里程版电池由4416个电芯组成电池包。电池砖(Brick)特斯拉Model3长里程版电池把46个电芯通过集电器和熔断器相互并联成一块电池砖,整个电池包由96块电池砖构成。③电池模组Model3电池模组的构成:21700电池单体→96块电池砖→4个电池模组。④电池高压热熔断器Model3电池组高压热熔断器安装在电池组前端PCS(电源转换系统)旁边,如图所示。高压热熔断器用来保护高压电路,防止电路过载。电池模组内每节电池还有熔断器连接,以防止单节电池过热影响电池组。Model3高压热熔断器比亚迪e5动力电池结构比亚迪一般磷酸铁锂电池的结构②比亚迪刀片电池结构比亚迪汉EV的电池电芯额定电压3.2V,单体能量0.44kWh,电池包额定容量138.5Ah,额定电压为569.6V,整个电池包至少由178块电芯串联组成刀片电池,电芯的长度大约为400~2000mm,电芯按阵列方式排布固定在托盘上,下方有护板,上方有冷却板,如图所示。刀片磷酸铁锂电池的结构特点:安全性能增强,能有效通过扎针科学试验;单位体积能量密度大;续航里程较长;电池价格下降。刀片电池的价格比相同容量和功率的电池下降30%以上。降温工艺性能好。刀片电池比传统磷酸铁锂电池更薄,散热效果更好。(二)锂电池电池的工作原理虽然锂离子电池种类较多,但其工作原理大致相同。充电时,锂离子从正极材料中脱嵌,经过隔膜和电解液,嵌入到负极材料中,放电以相反过程进行。课堂练习(10分钟)1.描述锂电池的结构;2.描述锂电池的工作原理;3.描述典型锂电池的结构;4.描述锂电池的最新技术及特点。四、课堂考核(10分钟)1.考核内容描述典型锂电池的结构2.考核方法教师
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