新能源汽車技術(shù)：3.1任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識

1、新能源汽車結(jié)構(gòu)原理與檢修（彩色版）1任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2任務(wù)二 動力蓄電池與管理系統(tǒng)認(rèn)知項目三 動力蓄電池與管理系統(tǒng)3任務(wù)三 車輛充電系統(tǒng)4任務(wù)四 動力蓄電池系統(tǒng)故障維修任務(wù)一蓄電池基礎(chǔ)知識任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解蓄電池分類與原理2. 了解蓄電池的型號及其含義3.熟悉新能源汽車動力蓄電池的常用術(shù)語任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識一、相關(guān)知識1.鎳氫電池鎳氫電池NiMH是由氫離子和金屬鎳合成的，是一種堿性電池。使用壽命也更長，并且對環(huán)境無污染。鎳氫電池缺點是價格比鎳鎘電池要貴，性能比鋰電池差一些。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識1.鎳氫電池鎳氫電池負(fù)極采用由儲氫材料作為活性物質(zhì)的氫化物電極，正極

2、采用氫氧化鎳簡稱鎳電極，電解質(zhì)為氫氧化鉀水溶液。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識1.鎳氫電池平頭電池指的是電池正極是平的，沒有突起，主要適用于做電池組點焊使用的電池芯。一般同等型號尖頭的電池（可以用作單體電池供電的），在高度上就多了0.5mm，以此類推。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識1.鎳氫電池IEC鎳氫/鎳鎘電池標(biāo)識根據(jù)IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鎳鎘和鎳氫電池標(biāo)識由5部分組成。（1）電池種類KR-表示鎳鎘電池。HF-表示方形鎳氫電池。HR-表示圓形鎳氫電池。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識1.鎳氫電池（2）電池尺寸包括圓形電池直徑/高度，方型電池高度/寬度/厚度，數(shù)值之間用斜杠隔開，單位為mm。（3）放電特性符

3、號L-表示適宜放電電流倍率在0.5C以內(nèi)。M-表示適宜放電電流倍率在0.53.5C以內(nèi)。H-表示適宜放電電流倍率在3.57.0C以內(nèi)。X-表示電池能在7C15C高倍率的放電電流下工作。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識1.鎳氫電池（4）高溫電池符號用T表示。（5）電池連接片表示CF-代表無連接片。HH-表示電池帶串聯(lián)連接片。HB-表示電池帶并聯(lián)連接片。例如：HF18/07/49-表示方形鎳氫電池、寬為18mm、厚度為7mm、高度為49mm；KRMT33/62HH-表示鎳鎘電池、放電倍率在0.5C3.5之間、高溫系列單體電池、帶連接片、直徑33mm、高度為62mm。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.BYD鎳氫/鎳鉻

4、電池標(biāo)識BYD鎳氫/鎳鉻電池標(biāo)識通常也由5部分組成。（1）電池類型D-代表鎳鉻電池。H-代表鎳氫電池。（2）電池型號 分別為A、AA、AAA、AAAA、SC、C、D、N等多種型號。（3）電池標(biāo)稱容量任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.BYD鎳氫/鎳鉻電池標(biāo)識（4）電池特性A-代表尖頭電池。B-代表平頭電池。H-代表高溫電池。P-代表可用于大電流放電。（5）代表組合電池的單體個數(shù)。例如：D AA 800 H*5；H SC 2200 P*3；DAA 800 B*3。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.鎳氫電池應(yīng)用特性大功率的鎳氫電池廣泛使用在油電混合動力車輛中，最具代表性的例子就是豐田的prius。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)

5、知識3.鎳氫電池應(yīng)用特性任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池鋰離子電池主要由電芯和保護(hù)板兩大模塊組成。電芯相當(dāng)于鋰電池的心臟，管理系統(tǒng)相當(dāng)于鋰電池的大腦。電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和外殼構(gòu)成，而保護(hù)板主要由保護(hù)芯片或管理芯片、MOS場效應(yīng)管、電阻、電容和印刷電路板等元件組成。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池充電時鋰離子從正極材料中脫出，通過隔膜經(jīng)電解質(zhì)溶液向負(fù)極遷移，同時電子在外電路從正極流向負(fù)極，鋰離子在負(fù)極得到電子后被還原成金屬鋰，嵌入負(fù)極晶格中。放電時負(fù)極的鋰會失去電子成為鋰離子，通過隔膜經(jīng)電解質(zhì)溶液向正極遷移并進(jìn)入正極材料中存儲。

6、正負(fù)極間不僅有鋰離子在遷移，為保持電荷平衡，相同數(shù)量的電子經(jīng)外電路也在正負(fù)兩極之間傳遞，使正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并保持一定電位。鋰離子蓄電池就是因為鋰離子在充放電時來回遷移而命名的，又被稱作搖椅電池。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池鋰離子電池的封裝形式主要有圓柱形、方形和軟包。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池方形鋰離子電池通常是指鋁殼或者鋼殼方形電池，內(nèi)部主要通過疊片這種形式，即在一正極上放置隔膜然后是負(fù)極，以此類推，疊加而成。電池內(nèi)部充有電解質(zhì)溶液，另外設(shè)有安全閥和PTC元件（正溫度系數(shù)熱敏電阻），以便電池在不正常狀態(tài)或輸出端短路時保護(hù)電池不受損壞。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子

7、電池軟包鋰離子電池是液態(tài)鋰離子電池上套一層聚合物外殼（鋁塑復(fù)合膜）。三元軟包鋰離子電池容量比同等尺寸規(guī)格的鋼殼鋰電池高1015%，比鋁殼電池高510%，而質(zhì)量卻比同等容量規(guī)格的更輕。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池IEC（國際電工委員會）規(guī)定，圓柱形和方形電池的型號規(guī)則如下：（1）圓柱形電池用3個字母后跟5個數(shù)字表示。3個字母，第一個字母表示負(fù)極材料，I-表示有內(nèi)置的鋰離子，L-表示鋰金屬或鋰合金電極；第二個字母表示正極材料，C-表示鈷，N-表示鎳，M-表示錳，V-表示釩；第三個字母為R表示圓柱形。5個數(shù)字，前2個數(shù)字表示直徑，后3個數(shù)字表示高度，單位都

8、為mm。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池IEC（國際電工委員會）規(guī)定，圓柱形和方形電池的型號規(guī)則如下：（2）方形電池用3個字母后跟6個數(shù)字表示。3個字母，前兩個字母的意義和圓柱形一樣，后一個字母為P表示為方形。6個數(shù)字，前2個數(shù)字表示厚度，中間2個表示寬度，后面2個表示高度（長度），單位也為mm。如：ICR 18650電池就是直徑18mm，高度65mm的圓柱形電池；ICP 053353電池就是厚度5mm，寬度33mm，高度（長度）53mm的方形電池。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池（1）電壓高鋰離子電池單體電壓由于使用的正極材料不同，其額定電壓也有所

9、不同，最高可達(dá)3.8V。鋰離子電池電壓是鎳鎘、鎳氫電池的3倍，是鉛酸電池的近2倍，這也是鋰離子動力電池比能量高的一個重要原因任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池（2）能量密度大高達(dá)200Wh/Kg左右，是鎳氫電池的2倍，是鉛酸電池的4倍。因此重量是相同能量鉛酸電池的三分之一到四分之一。（3）壽命長循環(huán)次數(shù)可達(dá)10003000次。以容量保持在70%計算，電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到2000次以上，使用年限可達(dá)58年。 任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池（4）應(yīng)用范圍寬低溫性能好，鋰離子動力電池可在-40+55之間工作。（5）無記憶所以每次充電前不需要放電，可隨時隨地進(jìn)行充電。電池充放電

10、深度對電池的壽命影響不大，可以全充全放。（6）無污染鋰離子動力電池中不存在有毒物質(zhì)，因此被稱為綠色電池，是國家重點扶持項目。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識2.鋰離子電池（7）安全隱患由于鋰離子動力電池能量高，材料穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)安全問題。（8）價格高相同電壓和相同容量的鋰離子動力電池價格是鉛酸電池的34倍。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.動力蓄電池技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓額定電壓又稱標(biāo)稱電壓，額定電壓=單體電芯額定電壓單體電芯串聯(lián)數(shù)。（2）電芯容量（Ah）是指動力電池所能夠儲存的電量，是衡量電池性能的重要指標(biāo)之一。動力電池電芯容量=單體電芯容量單體電芯并聯(lián)數(shù)量。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.動力蓄電池技術(shù)參數(shù)

11、（3）額定能量（kWh）是衡量電池性能的重要指標(biāo)之一，單位為kWh，千瓦時。動力電池額定能量=動力電池額定電壓動力電池容量。（4）連接方式1.3P91S：3并91串，表示由3個單體電池并聯(lián)成一組，共有91組串聯(lián)在一起。2.1P100S：1并100串，表示由100個單體電池串聯(lián)而成。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.動力蓄電池技術(shù)參數(shù)（5）能量密度（Wh/Kg）是指電池單位體積或單位質(zhì)量所釋放出來的能量，通常用體積能量密度（Wh/L）和質(zhì)量能量密度（Wh/Kg）表示。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.鋰離子電池應(yīng)用特性（6）電池內(nèi)阻是指蓄電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、裝配等因素

12、有關(guān)。（7）剩余電量（SOC）是指動力電池內(nèi)部的可用電量占標(biāo)稱容量的比例，是電池管理系統(tǒng)中的一個重要監(jiān)控數(shù)據(jù)，電池管理系統(tǒng)根據(jù)SOC值控制電池的工作狀態(tài)。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.鋰離子電池應(yīng)用特性（8）充放電倍率（C）用來表示電池充放電時電流大小的比率，即倍率。充放電倍率=充放電電流/額定容量。例如:額定容量100Ah的電池用20A放電，其放電倍率為0.2C。電池放電C率的1C、2C、0.2C是指電池的放電速率，表示放電快慢的一種量度。所有的容量1小時放電完畢，稱為1C放電；5小時放電完畢，則稱為1/5=0.2C放電；對于24AH電池來說，2c放電電流為48A，0.5C放電電流為12A。任務(wù)一 蓄電池基礎(chǔ)知識3.