新能源汽車電池概述

項目三項目三新能源汽車電池完成本學習任務后，你應當達到以下目標：知識目標：1.了解電池的各性能參數(shù)的含義2.了解電池的分類3.掌握電動汽車對動力電池的性能要求能力目標：1.能夠描述電池的工作原理學習目標任務1電池概述項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池是日常生活和工業(yè)生產中常見的一種儲能裝置，它的使用是電能輸入轉變?yōu)榛瘜W能存儲，再以電能形式輸出的過程。與內燃機汽車上的常用蓄電池不同，在電動汽車上，動力電池組必須是具有強大能量的動力電源：1、驅動電動機；2、向空調系統(tǒng)、動力轉向系統(tǒng)等提供電力能源。3、為照明系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、刮水器以及車載娛樂和通信設備等裝備提供低壓電源。下面我們一起進入電池概述的學習吧。任務引入項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七任務實施電池的分類電池按原理不同主要可分為：化學電池、物理電池、生物電池其中化學電池和物理電池已經應用于量產電動汽車中，而生物電池則被視為未來電動車電池的重要發(fā)展方向之一。化學電池是一種直接把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，其學名為化學電源，通常所說的電池即指這類電池。項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的種類項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七化學電池常見的分類方法按電解液種類分類機電解液電池中性電池酸性電池堿性電池項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七按電池所用正、負極材料的不同分類鋰系列電池鉛系列電池鎳系列電池鋅系列電池空氣（氧氣）系列電池二氧化錳系列電池項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七按工作性質和儲存方式分類儲備電池燃料電池蓄電池（也稱二次電池）原電池（也稱一次電池）項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的工作原理電池由電極（正極、負極）、電解質、隔膜和容器（外殼）四部分組成。電極是電池的核心部分。電池的正極被定義為電池放電時由外電路獲得電子的電極，負極則被定義為電池放電時向外電路輸送電子的電極。電解質為不能流動的固體的電池常稱為干電池。電池正極P和負極N都浸在電解液E中。放電時，負極發(fā)生氧化反應向外電路釋放電子，正極發(fā)生還原反應，從外電路得到電子。充電時，過程正好相反，負極得到電子發(fā)生還原反應，正極失去電子發(fā)生氧化反應。項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的性能參數(shù)電池電壓參數(shù)包括電動勢、開路電壓、工作電壓、額定電壓和截止電壓等，分別定義如下。電動勢：電池正負極之間的平衡電極電位差。電壓項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的性能參數(shù)開路電壓：電池在開路時的端電壓，等于正極電位與負極電位之差。開路電壓一般小于電動勢，這是因為兩極在電解質所建立的電極電位通常并非平衡電極電位，而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認為電池的開路電壓就是電池的電動勢。電壓項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的性能參數(shù)工作電壓：

分為放電電壓和充電電壓。①放電電壓指的是電池兩端接上負載后，在放電過程顯示的電壓；②充電電壓指的是對電池充電時電池的端電壓。電壓項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的性能參數(shù)額定電壓：

電池在標準規(guī)定的條件下工作時應達到的電壓，可作為驗收電池質量和電池選用的依據(jù)。電壓項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的性能參數(shù)截止電壓：分為放電截止電壓和充電截止電壓。①放電截止電壓指的是電池在規(guī)定條件下放電時，電池不宜再繼續(xù)放電的最低工作電壓；②充電截止電壓是電池充電至不宜再繼續(xù)充電的最高工作電壓。電壓項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七指充滿電的電池在指定的條件下放電到終止電壓時輸出的電量。理論容量：根據(jù)蓄電池活性物質的特性，按法拉第定律計算出的最高理論值，一般用質量容量A·h/kg或體積容量A·h/L來表示。實際容量：在一定條件下所能輸出的電量，等于放電電流與放電時間的乘積。電池容量項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電池的荷電狀態(tài)（StateofCharge，SOC）：

描述電池剩余容量占額定容量的百分比。SOC為1即表示電池為充滿狀態(tài)。

隨著蓄電池放電，蓄電池的電荷逐漸減少，一般蓄電池放電高效率區(qū)為：（50%～80%）

SOC。電池容量項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

是指在按一定標準所規(guī)定的放電制度下電池所輸出的電能，它決定電動汽車的行駛距離。能量項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七標稱能量：按一定標準所規(guī)定的放電條件下，電池所輸出的能量。電池的標稱能量是電池的額定容量與額定電壓的乘積。實際能量：在一定條件下電池所能輸出的能量。電池的實際能量是電池的實際容量與平均工作電壓的乘積。能量項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七比能量（W·h/kg）：指動力電池組單位質量中所能輸出的能量。電池的質量包括電池本身結構件質量和電解質質量的總和。能量密度（W·h/L）：是指動力電池組單位體積中所能輸出的能量。能量項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

指在一定的放電制度下，電池在單位時間內所輸出的能量。電池的功率決定電動汽車的加速性能和最高轉速等。比功率（W/kg）：指電池單位質量中所具有電能的功率。功率密度（W/L）：指電池單位體積中所具有的電能的功率。功率項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

電流通過電池內部時受到的阻力使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內阻。電池的內阻作用使得電池在放電時端電壓低于電動勢和開路電壓，在充電時充電的端電壓高于電動勢和開路電壓。電池的內阻項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

指電池已經放出的電量與電池額定容量的比值。電池的放電深度項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

電池使用壽命分為時間使用壽命和循環(huán)使用壽命兩種。①時間使用壽命指從電池制成開始，包括儲存期和使用期在內的時間期限。②循環(huán)使用壽命是電池容量降到某一規(guī)定值前，電池經歷的充放電循環(huán)次數(shù)。電池的使用壽命項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

指電池在存放時間內，在沒有負荷的條件下自身放電，使得電池容量損失的速度。自放電率用單位時間（月/年）內電池容量下降的百分數(shù)來表示。自放電率項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七

除上述主要性能指標外，還有環(huán)境、安全等指標。電池毒性大小、對周圍環(huán)境的污染或腐蝕程度等也是電池的一個重要指標。項目三項目二項目四項目五項目六項目一任務一任務二任務三任務四任務五任務六任務七電動汽車對動力電池的性能要求1234比能量高充電時間短連續(xù)放電率高，自放電率低不需要復雜的運行環(huán)境56安全可靠壽命長，免維修，制造成本低項目三項目二項目四項目