新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修 教案- 项目2 动力蓄电池概述.docx

课题

任务2-1动力蓄电池的发展认知

课时

4课时（180min）

教学目标

知识技能目标：

（1）了解新能源汽车动力蓄电池的发展历史。

（2）了解新能源汽车动力蓄电池的国内外现状。

素质目标：

（1）培养学生的爱国主义精神和创新精神，立志科技报国。

（2）培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。

（3）培养学生的团队协作精神，分工明确、优势互补、相互帮助、共同进步。

教学重难点

教学重点：了解新能源汽车动力蓄电池的发展历史。

教学难点：了解新能源汽车动力蓄电池的国内外现状。

教学方法

情景模拟法、问答法、讨论法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——调研宁德时代麒麟电池、比亚迪刀片电池、高轩科技三元高镍电池、孚能科技超级软包电池和亿纬锂能动力蓄电池的必威体育精装版技术及电池性能参数”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过超星APP或其他学习软件，收集新能源汽车常用充电方式的相关资料，并进行了解

【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材

考勤

【教师】使用超星APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

互动导入

【教师】讲述“2023年我国新能源汽车产销量位居全球第一”相关新闻，并提出问题

纯电动汽车的核心动力来源于动力蓄电池，动力蓄电池的发展决定了新能源汽车续航、安全等问题，动力蓄电池的发展史是什么呢？

【学生】聆听、思考、讨论、回答

传授新知

【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解新能源汽车动力蓄电池的发展历史，以及动力蓄电池的现状与未来的发展趋势等内容

一、新能源汽车动力蓄电池的发展历史

【教师】通过多媒体展示“新能源汽车动力蓄电池的发展各阶段”图片，并进行讲解

1800年，亚历山大·伏特制成了人类历史上最早的电池，后人称之为伏特电池。1830年，威廉姆·斯特金解决了伏特电池的弱电流和极化问题，使电池的使用寿命大大延长。

1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，提高了伏特电池的稳定性。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌─铜电池，又称“丹尼尔电池”。它是第一个可长时间持续供电的蓄电池。

1859年，法国科学家普兰特加斯东（PlantGaston）最早发明一种能够产生较大电流的可重复充电的铅酸蓄电池。

1958年Harris提出了采用有机电解液作为电池的电解质，20世纪70年代初期便实现了军用和民用。随后基于环保考虑，研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后，在20世纪80年代得到迅速发展。1984年荷兰的飞利浦（Philips）公司成功研制出LaNi5储氢合金，并制备出Ni-MH电池。

1991年，可充电的锂离子蓄电池问世，实验室制成的第一只18650型锂离子电池容量仅为600mA·h；1992年，SONY公司开始大规模生产民用锂离子蓄电池；1995年，日本索尼公司首先研制出100A·h锂离子动力蓄电池并在电动汽车上应用，展示了锂离子蓄电池作为电动汽车动力蓄电池的优越性能，引起了广泛关注。

1997年，丰田首次使用高功率镍氢电池的普锐斯混合动力汽车在日本上市。

2008年，特斯拉Roadster跑车面世，极大地吸引了世人的目光。该车电池的正极材料使用的还是钴酸锂，首次使用18650型锂离子蓄电池组。

2010年，比亚迪F3DM低碳版双模式电动车上市，不过仍然没有使用纯电动模式，而是发动机和电机双驱动的混动车型。搭载铁电池的比亚迪3DM双模电动车纯电动续驶里程达100km。

时至今日，新能源汽车需求飞涨，随之而来的是电池电量需求的大幅上升，2018年全年动力蓄电池电量出货量为56.99GWh，同比2017增长84%；2019年前两个月的新能源汽车增长到15万辆，电池电量增长到731万kWh，同比增长213%。

二、动力蓄电池的现状与未来的发展趋势

【教师】通过多媒体展示“各类型动力蓄电池”图片，并进行讲解

动力蓄电池的现状长期以来，电池的使用寿命和成本问题一直是制约电动汽车发展的关键因素。通过不断的技术创新与改进，电池技术得到了飞速的发展。动力蓄电池已经从传统的铅酸蓄电池发展到镍氢、钴酸锂、锰酸锂、聚合物、三元材料、磷酸铁锂等先进的绿色动力蓄电池。动力蓄电池在比能量、比功率、安全性、循环寿命、成本等方面，都取得了很大的进步。新能源汽车上使用的各主流动力蓄电池的性能特点见表。

项目

铅酸蓄电池

镍镉电池

镍氢电池

锂离子电池

比能量/（Wh/kg）

50

75

75～90

180

能量密度/（Wh/L）

100

150

240～300

300

功率密度/（W/L）

200

300

240

200～300

循环寿命/次

300