电动汽车电气系统安装与调试 课件 项目二电动汽车动力电池系统的安装与调试.pptx

二 电动汽车动力电池系统的安装与调试 任务一、动力电池系统的认知 学习目标: 完成本学习任务后,你应当能够: 1.叙述动力电池的作用,区别各种类型的动力电池: 2.描述磷酸铁锂电池和三元锂电池的特点: 3.解释电动汽车电池管理系统的功能: 4.叙述电动汽车动力电池系统的组成。 任务一、动力电池系统的认知 引导问题 1:电动汽车动力电池的作用是什么?动力电池是怎样分类的? 任务一、动力电池系统的认知 小提示 1 : 2.1.1 动力电池的作用 动力电池是纯电动汽车的核心部件,也是新能源汽车上价格最高的部件之一。 动力电池的性能好坏直接决定了这辆车的实际价值。 动力电池具有接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置 充电装置提供的高压直流电的功能,并且为电动汽车提供高压直流电,如图 2-1-1 所示。 动力电池系统作为电动汽车的能量源,除了储存驱动所用电能和为整车提供 持续稳定的能量外,还承担以下功能: 1.控制最佳行驶电池特性: 2.确保电池的安全性、可靠性。 任务一、动力电池系统的认知 图 2-1-1 电动汽车动力电池 任务一、动力电池系统的认知 2.1.2 动力电池的分类 电动汽车动力电池的种类繁多,划分的方法也有很多种。动力电池按其原理 划分,主要可分为生物电池、物理电池和化学电池三大类。 化学电池是生活中使用最多的电池。它是将化学反应产生的能量直接转换为电能的装置，也称化学电源。化学电池分类如表 2-1-3 所示。 任务一、动力电池系统的认知 表 2-1-3 化学电池的种类 分类方式 电池名称 常见电池 电解液性质 酸性蓄电池 铅酸蓄电池 碱性蓄电池 锌锰蓄电池、镍镉蓄电池和镍氢蓄电池 中性蓄电池 电动汽车上很少使用 有机电解液蓄电池 锂电池、锂离子蓄电池 正、负极材料 锌系列蓄电池 — 镍系列蓄电池 — 铅系列蓄电池 — 锂系列蓄电池 锂离子蓄电池、锂聚合物蓄电池和磷酸铁锂蓄电池 电池功能 一次电池 — 二次电池 电动汽车上使用最多 燃料电池 — 储备电池 — 任务一、动力电池系统的认知 引导问题 2 :哪些是电动汽车常用的动力电池?请举例。 任务一、动力电池系统的认知 小提示 2 : 目前电动汽车上最常用的动力电池是镍氢电池和锂离子电池。纯电动汽车和插电式混合动力汽车使用的多数是锂离子电池,而混合动力汽车多数使用的是镍氢电池。 2.1.3 镍氢电池 镍氢电池的正极活性物质是氢氧化亚镍,正极基材是泡沫镍,负极活性物质 是稀土系贮氢合金粉,负极基材是钢带,隔膜是尼龙或经过处理的聚乙烯、聚丙烯材料,电解液是氢氧化钾、氢氧化锂和氢氧化钠组成的一元或多元强碱。 任务一、动力电池系统的认知 2.1.4 锂离子电池 锂离子电池凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点,迅速占据了电动汽车电池市场的绝大部分份额。电动汽车使用的锂离子电池主要是磷酸铁锂电池和三元锂电池两种。这两种电池的特点存在显著差异。 任务一、动力电池系统的认知 1.磷酸铁锂电池 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,其特点如下:首先,磷酸铁锂电池具有良好的安全性。当电池内外部结构遭到破坏,也不会发生燃烧或爆炸:其次,循环寿命长,磷酸铁锂电池的循环寿命可达到 2000 次以上, 使用时间可达到 7-8 年:再次,无记忆效应。镍氢、镍镉电池若经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无需先放完再充电。除了以上优点,磷酸铁锂电池也存在能量密度相对较低的这一缺点。 任务一、动力电池系统的认知 2.三元锂电池 三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂作为正极材料的锂离子电池, 其特点如下:首先,能量密度高。具有相同质量的三元锂电池的能量密度是磷酸 铁锂电池的 1.7-2.2 倍:其次,低温性能良好。在低温条件下,三元锂电池的容量和能量保持率都比磷酸铁锂电池有优势。再次,体积小。具有相同能量的三元锂电池与磷酸铁锂电池,前者的体积仅为后者的 60%左右。除了以上优点,三元锂电池存在安全性能相对较差的缺点。 任务一、动力电池系统的认知 常见车用动力电池的性能比较如 表 2-1-4 所示。 类型 单体电池电压(V) 比能量(W·h/kg) 理论循环使用寿命(次) 安全性 优点 缺点 代表车型 镍氢电池 1.2 100 1000 良 大电流充放电性能好、安全性良好、无污染 比能量低、寿命短 丰田普锐斯 磷酸铁锂电池 3.2 100 2000 好 寿命长、安全性好、充放电倍率高、成本低 能量密度低、振实密度低 比亚迪E5 三元锂电池 3.8 200 20