动力电池技术路线图介绍PPT幻灯片
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电动汽车动力电池及电源管理PPT(共 67张)
对流换热电池表面的热量通过环境介质一般为流体的流动交换热量和温差成正比辐射换热主要发生在电池表面与电池表面材料的性质相关按照传热介液冷和相变材料冷却空冷系统又分串行通风方式和并行通风方式两按照是否有内部加热或制冷装置可分为被动式和主动式两种被动加热与散热外部空气流通被动加热与散热内部空气流通主动加热与散热外部和内部空气流通电池列前后缠绕硅胶加热线电池列间添加电热膜电池本体上包覆电热膜电池上下添加加热板75动力电池的电安全管理及数据通讯了解电池内烟雾报警方式电动车辆动力电池系统电压常用的有288v336v384v以及544v等已经大大超过了人体可以承受的安全电压电动汽车动力电池系统电气绝缘性能是电安全管理重要的内容绝缘性能的好坏不仅关系到电气设备和系统能否正常工作更重要的是还关系到人的生命财产安全
QM
SOC估计常用的算法
(3)电池内阻法 电池内阻有交流内阻(常称交流阻抗)和直流内阻
之分，它们都与SOC有密切关系。准确测量电池 单体内阻比较困难，这是直流内阻法的缺点。在 某些电池管理系统中，内阻法与Ah计量法组合使 用来提高SOC估算的精度。
SOC估计常用的算法
（4）模糊逻辑推理和神经网络法 模糊逻辑接近人的形象思维方式，擅长定性分析
3)降低对动力电池的要求。
准确估算SOC，电池性能可充分使用，降低对动力电 池性能的要求
4)提高经济性。
选择较低容量的动力蓄电池组可以降低整车制造成本 由于提高了系统的可靠性，后期维护成本降低
QM
SOC估计常用的算法
(3)电池内阻法 电池内阻有交流内阻(常称交流阻抗)和直流内阻
之分，它们都与SOC有密切关系。准确测量电池 单体内阻比较困难，这是直流内阻法的缺点。在 某些电池管理系统中，内阻法与Ah计量法组合使 用来提高SOC估算的精度。
SOC估计常用的算法
（4）模糊逻辑推理和神经网络法 模糊逻辑接近人的形象思维方式，擅长定性分析
3)降低对动力电池的要求。
准确估算SOC，电池性能可充分使用，降低对动力电 池性能的要求
4)提高经济性。
选择较低容量的动力蓄电池组可以降低整车制造成本 由于提高了系统的可靠性，后期维护成本降低
动力电池技术路线图介绍
车用动力电池技术路线图
介绍
动力电池技术路线图编制组 （肖成伟 研究员） 2016年12月07日 厦门
内容
1. 研究背景
2. 发展现状及需求分析
3. 技术路线图
4. 技术创新需求
一、研究背景—新能源汽车国际现状
目前在国际上，混合动力汽车已实现商业化， 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池 汽车处于应用示范阶段。 预计2020年以后：插电式混合动力汽车、 纯电动汽车将快速增长，步入应用普及的 发展阶段，2030年后燃料电池汽车市场将 大幅度提升。
一、研究背景—企业规划（韩国）
LG化学 SK公司
三星SDI
一、研究背景—企业规划（日本）
索尼 AESC
配套车辆 SOP时间 正极材料 负极材料 容量（Ah） 电压（V） 聆风 2010 LMO-NCA 石墨 32.5 3.75 二代聆风 2018 NCM523 石墨 56 3.7
体积能量密度（Wh/L）
高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力 电池发展的主要方向。
新型锂离子电池：采用高电压/高容量正极材 料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂 离子电池材料，电池成本、比能量和能量密度 具有明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽 车经济性和使用的便利性，需要解决耐久性、 环境适应性和安全性等关键问题。 新体系电池：包括锂硫电池、锂空气 电池、全固态电池等，预计具有更低 成本和更高的比能量，尚处于基础研 究的发展阶段。预计2020年新型锂离 子电池将实现商业化，2030年新体系 电池实用化。
介绍
动力电池技术路线图编制组 （肖成伟 研究员） 2016年12月07日 厦门
内容
1. 研究背景
2. 发展现状及需求分析
3. 技术路线图
4. 技术创新需求
一、研究背景—新能源汽车国际现状
目前在国际上，混合动力汽车已实现商业化， 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池 汽车处于应用示范阶段。 预计2020年以后：插电式混合动力汽车、 纯电动汽车将快速增长，步入应用普及的 发展阶段，2030年后燃料电池汽车市场将 大幅度提升。
一、研究背景—企业规划（韩国）
LG化学 SK公司
三星SDI
一、研究背景—企业规划（日本）
索尼 AESC
配套车辆 SOP时间 正极材料 负极材料 容量（Ah） 电压（V） 聆风 2010 LMO-NCA 石墨 32.5 3.75 二代聆风 2018 NCM523 石墨 56 3.7
体积能量密度（Wh/L）
高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力 电池发展的主要方向。
新型锂离子电池：采用高电压/高容量正极材 料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂 离子电池材料，电池成本、比能量和能量密度 具有明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽 车经济性和使用的便利性，需要解决耐久性、 环境适应性和安全性等关键问题。 新体系电池：包括锂硫电池、锂空气 电池、全固态电池等，预计具有更低 成本和更高的比能量，尚处于基础研 究的发展阶段。预计2020年新型锂离 子电池将实现商业化，2030年新体系 电池实用化。
电动车辆动力电池系统及应用技术 第十一章教学课件PPT
11.1
（4）单位容量消耗行驶里程和单位能量消耗行驶里程 这两种电动汽车能耗经济性的评价指标分别是单位里程容量消耗和单位里程能量消耗 的倒数。单位分别为km
（5）等速能耗经济特性 汽车等速能耗经济性是指汽车在额定载荷下，在最高档、水平良好路面上以等速行驶 单位里程的能耗或单位能量行驶的里程。通常可以测出每隔5km/h或10km/h速度间隔 的等速行驶能耗量，然后在速度—能耗曲线图上连成曲线，称为等速能耗经济特性。 此曲线可以确定汽车的经济车速。但这种评价方法不能反映汽车实际行驶中受工况变
11.4 动力电池系统充电方法充电策略的实现，需要电池系统与充电机间实现有效的数据传输和参数实施判断。电 池管理系统完成了电池系统中参数的采集工作，在现有的智能充电中，通过实现与充 电机的通信，保证充电安全性，实现充电过程的有效控制。其基本系统结构如图1111
11.4 动力电池系统充电方法（1）地面充电方式 当车辆进行补充充电时，将需要充电的电池从车辆上卸下，安装已充满电的电池，车 辆即离开继续运营或应用，对卸载下的电池采用地面充电系统进行补充充电。采取地 面充电方式有利于电池维护，提高电池使用寿命和车辆wk.baidu.com用效率，但对车辆及电池更
11.4 动力电池系统充电方法2）车载充电方式 当车辆进行补充充电时，充电机与充电车辆通过充电插头进行连接，电池无需从车辆 上卸下可直接进行充电，如图11-14所示。
新能源动力电池介绍PPT课件
圆柱因压实密度较大，接触电阻较大。
圆柱为钢壳外壳，方壳多为铝制外壳，在发生不 安全事件时，爆炸威力很大。
圆柱焊点位置多；软包因外壳柔软需增加防护装 置。
圆柱因其结构特性循环性能较差，特别到循环后 期会因内部褶皱发生不安全事件。
1）圆柱因工艺标准化成本最低； 2）软包因轻量化设计，成本较铝壳低。
第9页/共19页
集成效率高，易进行热 高 管理控制
机械性能好，同时易
中
进行热管理设计，成 本最低
低
第15页/共19页
第16页/共19页
电池选择
选择哪种电池，主要原因是企业对电池综合性能的平衡和车型设计偏好不同。综合性能包括：能量密度、安 全系数、生产效率、寿命长短、生产成本、充放电倍率、产品一致性和工艺难度等，它们密切相关，又相互 牵制。 ➢ 在市场最关注的安全性、能量密度、循环寿命方面，软包电池具有优势。 安全性方面：软包出现安全性问题时，一般是电池包鼓气裂开，但由于机械性能不强，因而不易发生爆炸。 能量密度方面：由于软包电池外包装采用更加轻薄的铝塑膜，因而电芯的能量密度更高。 循环寿命方面：软包电池循环寿命更长，100次循环衰减比铝壳少4%-7%。 中国政府重视电池能量密度进步，节能与新能源汽车技术路线图中提出2020年单体350wh/kg和系统 250wh/kg的能量密度要求，三元软包电池有望领先另外两种电池达到这一要求。 ➢ 软包的不足之处：软包电池由于外包装较薄，在出现极端情况时容易被刺穿，因而在pack环节需要加入
圆柱为钢壳外壳，方壳多为铝制外壳，在发生不 安全事件时，爆炸威力很大。
圆柱焊点位置多；软包因外壳柔软需增加防护装 置。
圆柱因其结构特性循环性能较差，特别到循环后 期会因内部褶皱发生不安全事件。
1）圆柱因工艺标准化成本最低； 2）软包因轻量化设计，成本较铝壳低。
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集成效率高，易进行热 高 管理控制
机械性能好，同时易
中
进行热管理设计，成 本最低
低
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电池选择
选择哪种电池，主要原因是企业对电池综合性能的平衡和车型设计偏好不同。综合性能包括：能量密度、安 全系数、生产效率、寿命长短、生产成本、充放电倍率、产品一致性和工艺难度等，它们密切相关，又相互 牵制。 ➢ 在市场最关注的安全性、能量密度、循环寿命方面，软包电池具有优势。 安全性方面：软包出现安全性问题时，一般是电池包鼓气裂开，但由于机械性能不强，因而不易发生爆炸。 能量密度方面：由于软包电池外包装采用更加轻薄的铝塑膜，因而电芯的能量密度更高。 循环寿命方面：软包电池循环寿命更长，100次循环衰减比铝壳少4%-7%。 中国政府重视电池能量密度进步，节能与新能源汽车技术路线图中提出2020年单体350wh/kg和系统 250wh/kg的能量密度要求，三元软包电池有望领先另外两种电池达到这一要求。 ➢ 软包的不足之处：软包电池由于外包装较薄，在出现极端情况时容易被刺穿，因而在pack环节需要加入
新能源汽车动力电池及电源管理 ppt课件
尘网上的灰尘及杂物，或更换防尘网
ppt课件
29
注意事项
• 动力电源系统在使用时，必须正确识别正负极，不得接反，不得短路；动力电 源系统充电按照指定的充电条件进行
• 建议在0-30度环境温度下进行充电
• 动力电源系统在使用时，应严格控制放电终止电压不低于放电最低电压，否则 会引起电池性能和循环寿命下降等
工具以及确认高压端子已拧紧和连接器已连接。
ppt课件
22
车辆使用注意事项
• 每天出车前先检查电量是否正常（纯电动汽车是否充足 电），仪表显示是否正常，刹车性能是否良好，螺钉是否 பைடு நூலகம்动等，有故障应及时修理排除，检查完成确定没有故障 时才能出车。
• 经常在凹凸不平的道路上行驶或经常负载运输，应每天检 查车身受力部位和重要焊接点，发现异常情况，应及时进 行修理。
ppt课件
26
维护内容
• 检查动力电源系统的状态
• 检查管理系统的功能是否正常、
• 对电池进行充放维护
• 外观维护：
• 对电源系统的外观进行检查，如果有问题应及时排除，如果无法排除，请及 时与厂家联系。
• 检查电池包箱体是否完好，有无损坏或腐蚀
• 检查各紧固件螺栓、螺母是否松动
• 检查电池包之间的连接线是否松动
维护和拆检前必定要熟悉电路图13凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统14凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统必须要熟悉混合动力蓄电池系统ecu各端子的功能15凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统16凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统根据端子配线颜色端子描述测试条件和标准值对端子进行测17凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统在拆检前先检查dtc并根据故障诊断代码表确认故障信息初步判定故障部位18凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统19凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统蓄电池组中某个单体出现故障时一般丌对蓄电池单体进行拆检而是对整组电池更换并将更换下来的蓄电池置于通风干燥安全的位置存放
ppt课件
29
注意事项
• 动力电源系统在使用时，必须正确识别正负极，不得接反，不得短路；动力电 源系统充电按照指定的充电条件进行
• 建议在0-30度环境温度下进行充电
• 动力电源系统在使用时，应严格控制放电终止电压不低于放电最低电压，否则 会引起电池性能和循环寿命下降等
工具以及确认高压端子已拧紧和连接器已连接。
ppt课件
22
车辆使用注意事项
• 每天出车前先检查电量是否正常（纯电动汽车是否充足 电），仪表显示是否正常，刹车性能是否良好，螺钉是否 பைடு நூலகம்动等，有故障应及时修理排除，检查完成确定没有故障 时才能出车。
• 经常在凹凸不平的道路上行驶或经常负载运输，应每天检 查车身受力部位和重要焊接点，发现异常情况，应及时进 行修理。
ppt课件
26
维护内容
• 检查动力电源系统的状态
• 检查管理系统的功能是否正常、
• 对电池进行充放维护
• 外观维护：
• 对电源系统的外观进行检查，如果有问题应及时排除，如果无法排除，请及 时与厂家联系。
• 检查电池包箱体是否完好，有无损坏或腐蚀
• 检查各紧固件螺栓、螺母是否松动
• 检查电池包之间的连接线是否松动
维护和拆检前必定要熟悉电路图13凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统14凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统必须要熟悉混合动力蓄电池系统ecu各端子的功能15凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统16凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统根据端子配线颜色端子描述测试条件和标准值对端子进行测17凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统在拆检前先检查dtc并根据故障诊断代码表确认故障信息初步判定故障部位18凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统19凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统蓄电池组中某个单体出现故障时一般丌对蓄电池单体进行拆检而是对整组电池更换并将更换下来的蓄电池置于通风干燥安全的位置存放
课题二 新能源汽车动力电池 ppt课件
3. 电解液
胶体电解质铅酸电池的优点如下。 ①电解质凝胶化，使电池绝不漏液，比一般的铅酸电池多灌10%～50%的电 解液。 ②充电接受能力强，容量衰减慢，能量转换效率高。 ③自放电率小。 ④循环寿命长，使用循环寿命在500次以上。 ⑤耐低温，在-20℃状态下放电，接近常温状态性能。
4. 电池壳、电池盖
⑥充放电线路简单，无需像充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期 使用免维护。
⑦超低温特性好。使用环境温度范围宽达－40 ℃～＋70 ℃。 ⑧检测方便。剩余电量可直接读出。 ⑨单体容量范围通常在0.1 F～1 000 F。
任务六 金属空气电池
一、金属空气电池简介
金属空气电池是一类特殊的燃料电池，也是新一代绿色二次电池的代表之一。
10. 成本
电池的成本是与电池的技术含量、材料、制作方法和生产规模有关。
四、电动汽车对动力电池的性能要求
1. 电压(V)
电动汽车上的蓄电池需满足以下基本要求。 ①比能量高。 ②充电时间短。 ③连续放电率高，自放电率低。 ④不需要复杂的运行环境。 ⑤安全可靠。 ⑥寿命长，免维修，制造成本低。
任务二 镍基蓄电池
③大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小。大电流能量循环 效率≥90%。
④功率密度高。可达300 W/kg～5 000 W/kg，相当于普通蓄电池的数 十倍；比能量大大提高，铅酸蓄电池一般只能达到0.02 kWh/kg，而超级电容 电池目前研发已可达10 kWh/kg。
中国动力电池技术路线图
mAh/g，
首次库伦效率≥80% 硅碳材料：800mAh/g， 寿命≥2000次
首周库伦效率≥85%
硅碳材料： 1000mAh/g， 寿命≥2000次
mAh/g，
首周库伦效率≥85% 硅碳材料：1200mAh/g， 寿命≥2000次
性能提升：
通过包覆和掺杂等方法改进无 提高容量、库伦效率和循 环性能，并逐步降低成本 进一步提高容量、库伦效
寿命的提升：
开发长寿命正、负极材料、提升电 解液纯度并开发添加剂、优化电极 设计、优化生产工艺与环境控制 新型隔膜、新型电解液、电极安全 涂层、优化电池设计 采用电极界面沉积、开发新体系锂 盐、优化生产工艺与环境控制 新型隔膜、新型电解液、电极安全 涂层、优化电池设计 引入固态电解质、优化固液界面 固、液电解质结合技术、新型材料 体系 新型材料体系、新型制造工艺路线
2025
2025年达到： ①溶剂：使用部分氟化溶剂 与少量离子液体 ②锂盐：复合锂盐 ③添加剂：多功能添加剂 主要 性 能 ：电 化 学 窗 口 >5V，电导率 10-2S/m，可燃性降低， 安全性提高
2030
2030年达到： ①高性能有机液体电解液 ②全固态无机固体电解质 ③固体聚合物电解质 主要 性 能 ：电 化 学 窗 口 >6V，电导率 10-2S/m ，无安全隐患， 更长寿命
磷酸铁锂： 165mAh/g 三元材料： 200mAh/g
新能源汽车动力电池技术教学课件项目 5
在电动汽车中，部分 DC/DC 转换器单独安装（比亚迪 e6、北汽 EV200），也 有与车载充电机集成（比亚迪宋 Pro DM）或者与电机控制器集成 ( 比亚迪秦、唐车 型 ) 等。
5.1.2 DC/DC 转换器结构原理
2. 电路工作原理 电动汽车的 DC/DC 转换器采用降压斩波电路，工作原理如图所示，斩波电路
5.1.2 DC/DC 转换器结构原理
图示的是奔驰 400 双向直流电压整流器，支持 12V 蓄电池充电（动力电池→ 辅助蓄电池），支持实现助力效果的动力电池（12V 蓄电池→动力电池），通过 12V 充电器或其他车辆进行跨接起动（12V 蓄电池→动力电池），通过电容器进行 自放电。
5.2.1 DC/DC 转换器检测维修★★
DC/DC 转换器的主要作用将动力电池的高压直流电转换为整车低压直流电 （12V），给整车低压用电系统供电，并在 12V 低压电池电量不足时，为其充电。 DC/DC 转换器在纯电动汽车上的功能就相当于发电机和调节器在传统燃油车上的功 能。
5.1.1 DC/DC 转换器概述
吉利帝豪 EV450 的 DC/DC 转换器与电机控制器集成在一起；比亚迪 e2 的 DC/DC 转换器与配电箱、车载充电机集成在高压配电总成中；2017/2018 年款比亚 迪 e5 的 DC/DC 转换器与电机控制器、车载充电机、漏电传感器集成在高压电控总 成中；2019 年款比亚迪 e5的 DC/DC 转换器与车载充电机、高压配电箱集成在充配 电总成中。
5.1.2 DC/DC 转换器结构原理
2. 电路工作原理 电动汽车的 DC/DC 转换器采用降压斩波电路，工作原理如图所示，斩波电路
5.1.2 DC/DC 转换器结构原理
图示的是奔驰 400 双向直流电压整流器，支持 12V 蓄电池充电（动力电池→ 辅助蓄电池），支持实现助力效果的动力电池（12V 蓄电池→动力电池），通过 12V 充电器或其他车辆进行跨接起动（12V 蓄电池→动力电池），通过电容器进行 自放电。
5.2.1 DC/DC 转换器检测维修★★
DC/DC 转换器的主要作用将动力电池的高压直流电转换为整车低压直流电 （12V），给整车低压用电系统供电，并在 12V 低压电池电量不足时，为其充电。 DC/DC 转换器在纯电动汽车上的功能就相当于发电机和调节器在传统燃油车上的功 能。
5.1.1 DC/DC 转换器概述
吉利帝豪 EV450 的 DC/DC 转换器与电机控制器集成在一起；比亚迪 e2 的 DC/DC 转换器与配电箱、车载充电机集成在高压配电总成中；2017/2018 年款比亚 迪 e5 的 DC/DC 转换器与电机控制器、车载充电机、漏电传感器集成在高压电控总 成中；2019 年款比亚迪 e5的 DC/DC 转换器与车载充电机、高压配电箱集成在充配 电总成中。
动力电池及管理ppt精选课件
充电电压、电流控制信息
BMS→充电机
充电机运行信息
充电机→BMS
电机控制器 整车控制器
分控模块
编辑版pppt
组合仪表 整车CAN
充电机
主控模块
BMS内部 CAN
分控模块
分控模块
37
6.信息管理
3）历史信息存储与分析
精确评估剩余电量，便于动力电池组检修和保养
编辑版pppt
38
找一找，画一画
1.分别找出分控模块和主控模块位置 2. 找出温度传感器 3.找出霍尔式电流传感器 4.找出绝缘监测点
1.找出单体电池电压采集线束，有几根？ 2. 画出单体电池与分控模块连接图 3.若2号单体电池电压采集线断路，对各单体电 池电压采集结果会有何影响？
1.拆卸高压维修开关 2. 找出高压互锁开关 3.通过电压测量判断高压维修开关在电池组中 的位置
1.记录各单体电池电压、总电压 2. 记录电池温度值；模拟温度变化，并记录报警时对应 的数值。 3.记录绝缘电阻值 4.记录SOC值 5.记录充放电电流；模拟充电电流过大、放电电流过大
490
165
额定总容量 （AH） 75
91.5
电池组连接方式
1P192S 3P91S
综合续航里程 (Km)
300
200
1.单体电池容量为： 2. 单体电池电压为： 3.总电量为： 4.比能量为： 5.百公里能耗： 以1.2元/度折算， 百公里使用成本：
动力电池基础知识..课件
充电设施的完善
随着电动汽车市场的扩大，充电设施也在不断完善，包括公共充电桩 、家庭充电桩等，为电动汽车用户提供便利的充电服务。
动力电池的未来展望
01 02
固态电池
固态电池是下一代动力电池的重要发展方向，具有更高的能量密度、更 快的充电速度、更高的安全性等优势，预计将在未来几年内实现商业化 。
无线充电
镍镉电池
镍镉电池是一种可充电的 二次电池，其具有较高的 能量密度和可靠性，但环 保问题较为突出。
动力电池的应用领域
电动汽车
电动汽车是动力电池最主要的应 用领域，包括纯电动汽车和混合
动力汽车。
电动自行车
电动自行车也是动力电池的应用领 域之一，其电池通常较小，但需要 具备高能量密度和轻量化等特点。
无人机
。
充放电倍率
表示电池充放电能力的大小， 影响车辆加速和爬坡性能。
循环寿命
电池在多次充放电后保持性能 的能力，是衡量电池寿命的重
要指标。
安全性
电池在各种工况下的稳定性和 安全性，是评价电池质量的重
要标准。
04
动力电池的安全使用与维护
动力电池的安全使用
避免过充和过放
过充和过放都会对动力电池造成 损害，影响电池寿命和安全性。 在使用过程中，应保持适当的充 电状态，避免长时间充电或放电
故障诊断方法
掌握常用的故障诊断方法，如电压测试、内阻测量、充放 电测试等。通过这些方法可以准确地判断出故障原因。
随着电动汽车市场的扩大，充电设施也在不断完善，包括公共充电桩 、家庭充电桩等，为电动汽车用户提供便利的充电服务。
动力电池的未来展望
01 02
固态电池
固态电池是下一代动力电池的重要发展方向，具有更高的能量密度、更 快的充电速度、更高的安全性等优势，预计将在未来几年内实现商业化 。
无线充电
镍镉电池
镍镉电池是一种可充电的 二次电池，其具有较高的 能量密度和可靠性，但环 保问题较为突出。
动力电池的应用领域
电动汽车
电动汽车是动力电池最主要的应 用领域，包括纯电动汽车和混合
动力汽车。
电动自行车
电动自行车也是动力电池的应用领 域之一，其电池通常较小，但需要 具备高能量密度和轻量化等特点。
无人机
。
充放电倍率
表示电池充放电能力的大小， 影响车辆加速和爬坡性能。
循环寿命
电池在多次充放电后保持性能 的能力，是衡量电池寿命的重
要指标。
安全性
电池在各种工况下的稳定性和 安全性，是评价电池质量的重
要标准。
04
动力电池的安全使用与维护
动力电池的安全使用
避免过充和过放
过充和过放都会对动力电池造成 损害，影响电池寿命和安全性。 在使用过程中，应保持适当的充 电状态，避免长时间充电或放电
故障诊断方法
掌握常用的故障诊断方法，如电压测试、内阻测量、充放 电测试等。通过这些方法可以准确地判断出故障原因。
动力电池技术路线图介绍
二、发展现状及需求分析—技术现状
ห้องสมุดไป่ตู้
国外产品
国内产品
三元材料/石墨材料锂离子电池（量产）
➢ 关键材料：实现了国产化； ➢ 单体电池技术水平：与国外同一水平； ➢ 已形成了较为完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造 工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造过渡； ➢ 产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度：尚有差距。
国 际 能
新能源汽车 发展迅速
源
署
预
测
数
据
传统汽车呈 下行趋势
一、研究背景—新能源汽车国内现状
➢我国节能与新能源汽车已形成了较为完善的研发体系和产业体系，研制了系列产品，新能源 汽车推广应用示范数量居世界前列。 ➢面向未来，我国节能与新能源汽车将继续保持与国际先进水平接轨，以大规模商业化普及应 用为目标，加快提升技术水平，加速产业发展，预计2020年我国新能源汽车市场保有量将达 到500万辆，生产产能将达到200万辆，2025年将生产产能将达到300万辆。
雷 诺 日 产 ： 将 在 2020 年 之 前 将 纯 电 动 汽 车 (EV) 的 续 航 距 离提高到400公里以上，
2015年5月
2015年9月
通用汽车：雪佛兰Bolt，行驶里 程 200 英 里 （ 约 322 公 里 ） ， 3~3.5万美元，2017年上市。
详细版动力电池系统结构.ppt
电动汽车动力电池系统结构与功能
动力电池系统由四部分组成： 1、动力电池箱 2、电池模块 3、BMS 4、辅助元器件
..........
LOGO
1、动力电池箱
• SK的动力电池箱体是用螺 栓连接在车身底盘下方，其 防护等级为IP67，螺栓拧紧 力矩为80~100Nm，其制作 材料上SK电池箱体的上盖 板为玻璃钢，玻璃钢是优良 的绝缘材料，而下盖板为了 增加硬度和耐磨性，其材料 为钢
..........
4、BMS
LOGO
..........
5、回顾
LOGO
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SK的单体电芯是三元聚合物锂电池，它的正极材料是镍钴锰酸锂 （LiNiCoMn）O2，其单体电芯额定电压为3.7V左右。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 3、辅助插接件
LOGO
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3、辅助插接件
LOGO
..........
3、辅助插接件
LOGO
SK动力电池的电流传感器，采用了霍尔式电流传感器， 通过在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，从而 来监测充、放电电流的大小。
..........
LOGO
2、动力电池模块
LOGO
• 电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合，从而形成能输出
高电压、大电流的供电源。北汽EV200所用的SK电池其连接方式为3P91S，具体含 义如下：
动力电池系统由四部分组成： 1、动力电池箱 2、电池模块 3、BMS 4、辅助元器件
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1、动力电池箱
• SK的动力电池箱体是用螺 栓连接在车身底盘下方，其 防护等级为IP67，螺栓拧紧 力矩为80~100Nm，其制作 材料上SK电池箱体的上盖 板为玻璃钢，玻璃钢是优良 的绝缘材料，而下盖板为了 增加硬度和耐磨性，其材料 为钢
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4、BMS
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5、回顾
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SK的单体电芯是三元聚合物锂电池，它的正极材料是镍钴锰酸锂 （LiNiCoMn）O2，其单体电芯额定电压为3.7V左右。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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SK动力电池的电流传感器，采用了霍尔式电流传感器， 通过在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，从而 来监测充、放电电流的大小。
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2、动力电池模块
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• 电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合，从而形成能输出
高电压、大电流的供电源。北汽EV200所用的SK电池其连接方式为3P91S，具体含 义如下：
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《中国制造2025》
2020年： 电池模块的质量密度达到300瓦时/公斤以上； 成本降至1.5元/瓦时以下。
产业化的锂离子电池能量密度达到300 Wh/kg以上， 成本降至0.8元/Wh以下；
新型锂离子电池能量密度达到400 Wh/kg以上，新 体系电池能量密度达到500 Wh/kg以上。
2020年：电池能量密度达到300Wh/kg； 2025年：电池能量密度达到400Wh/kg； 2030年：电池能量密度达到500Wh/kg。
国 际 能
新能源汽车 发展迅速
源
署
预
测
数
据
传统汽车呈 下行趋势
一、研究背景—新能源汽车国内现状
➢我国节能与新能源汽车已形成了较为完善的研发体系和产业体系，研制了系列产品，新能源 汽车推广应用示范数量居世界前列。 ➢面向未来，我国节能与新能源汽车将继续保持与国际先进水平接轨，以大规模商业化普及应 用为目标，加快提升技术水平，加速产业发展，预计2020年我国新能源汽车市场保有量将达 到500万辆，生产产能将达到200万辆，2025年将生产产能将达到300万辆。
高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子 电池、全固态电池等，预计具有更低
电池材料，电池成本、比能量和能量密度具有 成本和更高的比能量，尚处于基础研
明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽车经 究的发展阶段。预计2020年新型锂离
NCM523 石墨 56 3.7
380.2
222.9
日立车载能源公司（HVE)
一、研究背景—企业规划（中国）
CATL
力神
内容
二、发展现状及需求分析—研发和产业化分布
目前世界范围内动力电池的研发和产业化主要集中在三个区域，分别位于德国、美 国和中日韩所在的东亚地区。锂离子动力电池的生产目前也主要集中在中日韩三个 国家。
从技术与产业的角度 综合来看： ➢日本在技术方面依 旧领先； ➢韩国在市场份额方 面超越日本，占据第 一位； ➢中国的电池企业数 量最多，产能最大。
二、发展现状及需求分析—变化趋势
我国动力电池技术路线的变化趋势（2001-2015）
➢ 总产能：居世界首位（超过400亿瓦时的年产能）； ➢ 形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津区域为主的四大动力电池产业化聚集区域； ➢ 超过100家动力电池企业开展动力电池及电池系统的研发及产业化工作； ➢ 超过1000亿产业资金的投入，技术研发及产业化进展显著。
1000 低速车规模使用-中国
镍
氢
铅酸
100
锂离子
广泛应用于HEV、 PHEV、EV及FCV
10
100
能量密度（Wh/kg）
1000
一、研究背景—国家规划（德美韩日）
韩
德
国
国
日
美
本
国
一、研究背景—国家规划（我国）
《节能与新能源汽车国 家规划（2012—2020）》
“十三五” 计划--新能源 汽车重点研发专项（2016 —2020）
二、发展现状及需求分析—技术现状
国外产品
国内产品
三元材料/石墨材料锂离子电池（量产）
➢ 关键材料：实现了国产化； ➢ 单体电池技术水平：与国外同一水平； ➢ 已形成了较为完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造 工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造过渡； ➢ 产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度：尚有差距。
福特汽车：新车的续航里 程 将 达 到 320 公 里 ， 年 内 （11月）推出。
2015年3月 2015年6月
雷 诺 日 产 ： 将 在 2020 年 之 前 将 纯 电 动 汽 车 (EV) 的 续 航 距 离提高到400公里以上，
2015年5月
2015年9月
大众汽车：研发一款超级电池，纯 电动续航里程有望达到300公里， 2020年提升至500km。
国际能源署对世界各国新能源汽车销量预测
一、研究背景—动力电池的作用
动力电池作为能量储存装置，是电动汽车的核心部件。其性能的优劣直接影响电动汽车 的市场应用和普通消费者的接受度，如安全性、能量密度、功率密度、寿命以及成本等。
功率密度（W/kg)
10000
目前混合动力轿车规模 使用-丰田系
启停功能轿车-国内外
一、研究背景—企业规划（韩国）
LG化学
SK公司
三星SDI
一、研究背景—企业规划（日本）
索尼
AESC
配套车辆 SOP时间 正极材料 负极材料 容量（Ah） 电压（V）
聆风 2010 LMO-NCA 石墨 32.5 3.75
体积能量密度（Wh/L） 274.0
质量能量密度（Wh/kg） 154.9
二代聆风 2018
车用动力电池技术路线图 介绍
内容
一、研究背景—新能源汽车国际现状
目前在国际上，混合动力汽车已实现商业化， 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池 汽车处于应用示范阶段。
预计2020年以后：插电式混合动力汽车、 纯电动汽车将快速增长，步入应用普及的 发展阶段，2030年后燃料电池汽车市场将 大幅度提升。
程将达到400公里，2030年达到500公里。
Tesla汽车：Model 3，续航里程 320公里，3.5万美元，2016年3 月发布，2017年实现量产。
2014年7月 2015年1月
通 用 汽 车 ： 雪 佛 兰 Bolt ， 行 驶 里程200英里（约322公里）， 3~3.5万美元，2017年上市。
பைடு நூலகம்
二、发展现状及需求分析—新能源汽车发展趋势
➢ 普及应用节能与新能源汽车的关键是要实现其经济性与使用的便利性与传统燃油汽车相当。 ➢ 当前，混合动力汽车具备经济性和使用便利性，我国商用大客车已基本实现商业化。 ➢ 插电式混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车与传统燃油汽车存在较大差距，提升经济性
和使用便利性是未来相当长一段时间内新能源汽车发展的主要方向。 ➢ 国际上，预计2020年前后新能源汽车经济性和使用便利性将大幅度提升，纯电动汽车续航里
奥 迪 ：发 布全 新 Q6 e-tron quattro 概 念2车015，年续9月航 里 程 500km，2020年上市。
二、发展现状及需求分析—动力电池是关键
二、发展现状及需求分析—动力电池的发展与需求
高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力
电池发展的主要方向。
新型锂离子电池：采用高电压/高容量正极材料、 新体系电池：包括锂硫电池、锂空气
2020年： 电池模块的质量密度达到300瓦时/公斤以上； 成本降至1.5元/瓦时以下。
产业化的锂离子电池能量密度达到300 Wh/kg以上， 成本降至0.8元/Wh以下；
新型锂离子电池能量密度达到400 Wh/kg以上，新 体系电池能量密度达到500 Wh/kg以上。
2020年：电池能量密度达到300Wh/kg； 2025年：电池能量密度达到400Wh/kg； 2030年：电池能量密度达到500Wh/kg。
国 际 能
新能源汽车 发展迅速
源
署
预
测
数
据
传统汽车呈 下行趋势
一、研究背景—新能源汽车国内现状
➢我国节能与新能源汽车已形成了较为完善的研发体系和产业体系，研制了系列产品，新能源 汽车推广应用示范数量居世界前列。 ➢面向未来，我国节能与新能源汽车将继续保持与国际先进水平接轨，以大规模商业化普及应 用为目标，加快提升技术水平，加速产业发展，预计2020年我国新能源汽车市场保有量将达 到500万辆，生产产能将达到200万辆，2025年将生产产能将达到300万辆。
高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子 电池、全固态电池等，预计具有更低
电池材料，电池成本、比能量和能量密度具有 成本和更高的比能量，尚处于基础研
明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽车经 究的发展阶段。预计2020年新型锂离
NCM523 石墨 56 3.7
380.2
222.9
日立车载能源公司（HVE)
一、研究背景—企业规划（中国）
CATL
力神
内容
二、发展现状及需求分析—研发和产业化分布
目前世界范围内动力电池的研发和产业化主要集中在三个区域，分别位于德国、美 国和中日韩所在的东亚地区。锂离子动力电池的生产目前也主要集中在中日韩三个 国家。
从技术与产业的角度 综合来看： ➢日本在技术方面依 旧领先； ➢韩国在市场份额方 面超越日本，占据第 一位； ➢中国的电池企业数 量最多，产能最大。
二、发展现状及需求分析—变化趋势
我国动力电池技术路线的变化趋势（2001-2015）
➢ 总产能：居世界首位（超过400亿瓦时的年产能）； ➢ 形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津区域为主的四大动力电池产业化聚集区域； ➢ 超过100家动力电池企业开展动力电池及电池系统的研发及产业化工作； ➢ 超过1000亿产业资金的投入，技术研发及产业化进展显著。
1000 低速车规模使用-中国
镍
氢
铅酸
100
锂离子
广泛应用于HEV、 PHEV、EV及FCV
10
100
能量密度（Wh/kg）
1000
一、研究背景—国家规划（德美韩日）
韩
德
国
国
日
美
本
国
一、研究背景—国家规划（我国）
《节能与新能源汽车国 家规划（2012—2020）》
“十三五” 计划--新能源 汽车重点研发专项（2016 —2020）
二、发展现状及需求分析—技术现状
国外产品
国内产品
三元材料/石墨材料锂离子电池（量产）
➢ 关键材料：实现了国产化； ➢ 单体电池技术水平：与国外同一水平； ➢ 已形成了较为完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造 工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造过渡； ➢ 产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度：尚有差距。
福特汽车：新车的续航里 程 将 达 到 320 公 里 ， 年 内 （11月）推出。
2015年3月 2015年6月
雷 诺 日 产 ： 将 在 2020 年 之 前 将 纯 电 动 汽 车 (EV) 的 续 航 距 离提高到400公里以上，
2015年5月
2015年9月
大众汽车：研发一款超级电池，纯 电动续航里程有望达到300公里， 2020年提升至500km。
国际能源署对世界各国新能源汽车销量预测
一、研究背景—动力电池的作用
动力电池作为能量储存装置，是电动汽车的核心部件。其性能的优劣直接影响电动汽车 的市场应用和普通消费者的接受度，如安全性、能量密度、功率密度、寿命以及成本等。
功率密度（W/kg)
10000
目前混合动力轿车规模 使用-丰田系
启停功能轿车-国内外
一、研究背景—企业规划（韩国）
LG化学
SK公司
三星SDI
一、研究背景—企业规划（日本）
索尼
AESC
配套车辆 SOP时间 正极材料 负极材料 容量（Ah） 电压（V）
聆风 2010 LMO-NCA 石墨 32.5 3.75
体积能量密度（Wh/L） 274.0
质量能量密度（Wh/kg） 154.9
二代聆风 2018
车用动力电池技术路线图 介绍
内容
一、研究背景—新能源汽车国际现状
目前在国际上，混合动力汽车已实现商业化， 插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池 汽车处于应用示范阶段。
预计2020年以后：插电式混合动力汽车、 纯电动汽车将快速增长，步入应用普及的 发展阶段，2030年后燃料电池汽车市场将 大幅度提升。
程将达到400公里，2030年达到500公里。
Tesla汽车：Model 3，续航里程 320公里，3.5万美元，2016年3 月发布，2017年实现量产。
2014年7月 2015年1月
通 用 汽 车 ： 雪 佛 兰 Bolt ， 行 驶 里程200英里（约322公里）， 3~3.5万美元，2017年上市。
பைடு நூலகம்
二、发展现状及需求分析—新能源汽车发展趋势
➢ 普及应用节能与新能源汽车的关键是要实现其经济性与使用的便利性与传统燃油汽车相当。 ➢ 当前，混合动力汽车具备经济性和使用便利性，我国商用大客车已基本实现商业化。 ➢ 插电式混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车与传统燃油汽车存在较大差距，提升经济性
和使用便利性是未来相当长一段时间内新能源汽车发展的主要方向。 ➢ 国际上，预计2020年前后新能源汽车经济性和使用便利性将大幅度提升，纯电动汽车续航里
奥 迪 ：发 布全 新 Q6 e-tron quattro 概 念2车015，年续9月航 里 程 500km，2020年上市。
二、发展现状及需求分析—动力电池是关键
二、发展现状及需求分析—动力电池的发展与需求
高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力
电池发展的主要方向。
新型锂离子电池：采用高电压/高容量正极材料、 新体系电池：包括锂硫电池、锂空气