新能源 动力电池31页PPT
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电动汽车动力电池及电源管理PPT(共 67张)
能量耗散型均衡管理
通过单体电池的并联电阻进行充电分流从而实现 均衡
电路结构简单，均衡过程一般在充电过程中完成 由于均衡电阻在分流的过程中，不仅消耗了能量
，而且还会由于电阻的发热引起电路的热管理问 题 只适合在静态均衡中使用，其高温升等特点降低 了系统的可靠性，不适用于动态均衡 仅适合于小型电池组或者容量较小的电池组。
电池的容量在循环过程中会逐渐减少。
(4)自放电
自放电大小主要与环境温度有关，具有不确定性。
(5)一致性
电池组的一致性差别对电量的估算有重要的影响。
精确估计SOC的作用
1)保护蓄电池。
准确控制电池SOC范围，可避免电池过充电和过放电
2)提高整车性能。
SOC不准确，电池性能不能充分发挥，整车性能降低
引入
电动汽车自燃事件频出，究其原因主要与电池管 理系统的热管理有关。
由于过高或过低的温度都将直接影响动力电池的 使用寿命和性能，并有可能导致电池系统的安全 问题，并且电池箱内温度场的长久不均匀分布将 造成各电池模块、单体间性能的不均衡，因此电 池热管理系统对于电动车辆动力电池系统而言是 必需的。可靠、高效的热管理系统对于电动车辆 的可靠安全应用意义重大。
学习目的
1 掌握电池管理系统的功能 2 掌握单体电压采集方法 3 掌握电池温度采集方法 4 掌握电池电流采集方法 5 能够正确分析各种参数采集法优缺点
电池管理系统的功能 理论课堂
数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理 、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口
单体电压采集方法
(1)继电器阵列法
7.3 动力电池的均衡管理
学习目的
1
掌握能量耗散型均衡管理
2 掌握非能量耗散型均衡管理
新能源汽车电池介绍PPT
什么是刀片电池？
刀片电池的缺点
低温状况充放电性能差 电池被碰撞后修复困难
什么是麒麟电池
什么是麒麟电池
麒麟电池是电池产业龙头宁德时 代发布的第三代CTP技术，也就 是无模组电池包 这项技术最早是宁德时代在 2019年全球首创，当时的第一 代CTP技术，令宁德时代的电池 体积利用率突破了50%大关
什么是麒麟电池
而CTP技术发展至第三 代，其体积利用率达到 了72%，可将三元电池 系统能量密度提升至 255Wh/kg，磷酸铁锂 电池系统能量密度提升 至160Wh/kg
什么是麒麟电池
这是一个什么样的表现？
我们不妨用当下的明星电池——比亚 迪刀片电池做个对比：刀片电池模 组的体积利用率大约在60%，由于 其使用的是磷酸铁锂电池，能量密 度大约为140Wh/kg 另外对比特斯拉未来主打的4680电 池，同等体积下，麒麟电池的能量 密度也要高出13%
20XX 新能源汽车电池
01 磷酸铁锂电池和三元锂电池的区别？ 02 新能源汽车电池包组成 03 新能源汽车电池的技术升级 04 什么是刀片电池？ 05 什么是麒麟电池 06 什么是4680电池?
别？
磷酸铁锂电池和三元锂电池的区别？
CMP
CTP
CTC
新能源汽车电池的技术升级
第一代CMP
把多个单体电芯，并联做成一个比较大的电池模组，再把电池模组串联整合成一个电池包 （传统电池 包）
第二代CTP
将单体的电芯做的更大了，比如说比亚迪的刀片电池：CTP相比于CMP，提升电芯容积，节省零部件 数量，提升生产效率
第三代CTC
电池组直接装在底盘上面，不再有电池包的概念，让电池组的下壳成为整台车的一部分，提升车身扛 扭刚性，提升25%，做到更高的电池容量，提升续航
新能源汽车动力电池技术PPT课件
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锂离子电池性能
• 与传统的化学电源体系相比，它具有以下优点. • 1、比能量高。锂离子电池的比能量可达到200Wh/Kg和300Wh/L，约为传统
锌锰、铅酸和镍镉电池的6倍; • 2、工作温度范围宽。可在-200 C-+750 C环境温度下工作; • 3,贮存性能好。锂一次电池通常可贮存5-10年，锂二次电池的自放电一般小于
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超高速飞轮
• 超高速飞轮是实现电动汽车储能要求的一种有效方式，它具有高比能量、 高比功率、 长循环寿命、 高能 量效率、 能快速充电、 免维护和良好的性能价格比等优点。在混合储能系统中，若飞轮用作辅助能量源， 则飞轮在车辆匀速行驶和再生制动时以机械形式实施充电储能而在车辆启动、加速或爬坡时进行发电并输 出峰值功率。除了可以做主能源的负载均衡装置之外，超高速飞轮也可单独用作电动汽车的能量源。
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充电特性
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锂离子电池的荷电状态值
• 锂离子动力电池的两个基本特性: • 1、电池的容量与放电电流有关，放电电流越大，则在该电流下所能放出的有效容量就越少，这种特性简
称容量特性 • 2、电池的工作电压与放电的深度有关，放电电流及放电深度越大，电池的工作电压下降得越多，这种特性
正负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电 和放电过程。在充电时， Li十正极脱嵌经过电 解质嵌入负极，负极处于富锂状态，正极处于 贫锂状态，放电时刚好相反。
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课题二----新能源汽车动力电池PPT优秀课件
六、镍氢电池的充放电特性
1. 充电特性
图2-7为镍氢电池的充电特性图。
2. 放电特性
图2-8为镍氢电池的放电特性图。
3. 温度特性
图2-9为镍氢电池 各温度下的充电电压 。图2-10为镍氢电池 各温度下的放电特性 。
4. 自放电
镍氢电池有一定程度的自放电行为，图10为镍氢电池的自放电特性。可能 产生自放电的机制如图2-11所示。
一、镍基蓄电池简介
镍基蓄电池是指用氢氧化亚镍作正极活性物质的碱性蓄电池。
二、镍氢（Ni-MH）蓄电池的结构
镍氢（Ni-MH）蓄电池可以分为方形（图2-4）和圆形（图2-5）两种类 型。
三、镍氢（Ni-MH）蓄电池的工作 原理
放电时电化学反应式如下。
充电时的电化学反应式如下。
过放电的反应式如下。 正、负极发生如下反应。
五、镍氢电池的负极材料
镍氢电池负极材料为储氢合金，在充电和放电过程中发生吸氢和放氢反应 ，涉及电极表面电化学及体相扩散过程。
储氢合金应满足如下要求。 ①合金的储氢容量高。 ②有良好的电催化活性。 ③在强碱性电解质溶液中，化学性较稳定，在氢的阳极氧化电位范围内具 有较强的抗氧化能力。 ④充放电效率高。 ⑤具有良好的电和热的传导性。 ⑥循环使用寿命长，反复充放电过程中，合金不易粉化。
四、镍氢电池的正极材料
镍氢电池的正极以质量轻、孔隙率高的泡沫镍作为电极基体，起导电和电 极骨架的作用，泡沫镍的使用可增加电池容量。
泡沫镍基体的要求： ①为增加活性物质填充量，要求有足够高的孔隙率。 ②有合理的孔隙结构。 ③有足够的强度，好的延伸率，良好的反复弯曲性能。 ④有大的比表面积，质量分布均匀，以利于基体与活性物质颗粒的接触和 电极反应的进行。 ⑤良好的导电性。
培训课件(动力电池)
为了提高电动汽车的续驶里程，要求电动汽车上的动力电池尽可能储存多的能量，但电动汽车又不 能太重，其安装电池的空间也有限，这就要求电池具有高的比能量；
（2）比功率大
为了能使电动汽车在加速行驶、爬坡能力和负载行驶等方面能与燃油汽车相竞争，就要求电池具有 高的比功率；
（3）充放电效率高
电池中能量的循环必须经过充电—放电—充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关 重要的作用；
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教师企业实践-新能源汽车（吉林国培班）
2.铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池由正负极板、隔板、电解液、溢气阀、外壳等部分组成。
– 外壳：一般是塑料外壳如ABS，PP等，也 有外部再加钢壳的
– 正极：主要是红棕色氧化铅(PbO2) – 负极：主要是海绵状的金属铅(Pb) – 端子：铅或铜质，铜端子更常见 – 隔膜：AGM或胶体，吸附硫酸水溶液 – 安全阀：内部气体溢出通道，一般加防爆
（4）相对稳定性好
电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用 条件下能达到足够的充放电循环次数；
（5）使用成本低
除了降低电池的初始购买成本外，还要提高电池的使用寿命以延长其更换周期；
（6）安全性好
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教师企业实践-新能源汽车（吉林国培班）
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一种圆柱形锂离子电池的结构示意图
页数: 22
锂离子电池主要组分常见材料
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（2）比功率大
为了能使电动汽车在加速行驶、爬坡能力和负载行驶等方面能与燃油汽车相竞争，就要求电池具有 高的比功率；
（3）充放电效率高
电池中能量的循环必须经过充电—放电—充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关 重要的作用；
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2.铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池由正负极板、隔板、电解液、溢气阀、外壳等部分组成。
– 外壳：一般是塑料外壳如ABS，PP等，也 有外部再加钢壳的
– 正极：主要是红棕色氧化铅(PbO2) – 负极：主要是海绵状的金属铅(Pb) – 端子：铅或铜质，铜端子更常见 – 隔膜：AGM或胶体，吸附硫酸水溶液 – 安全阀：内部气体溢出通道，一般加防爆
（4）相对稳定性好
电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用 条件下能达到足够的充放电循环次数；
（5）使用成本低
除了降低电池的初始购买成本外，还要提高电池的使用寿命以延长其更换周期；
（6）安全性好
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一种圆柱形锂离子电池的结构示意图
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锂离子电池主要组分常见材料
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纯电动汽车动力电池ppt
动力电池回收再利用市场潜力巨大，将成为未来 产业发展的重要方向之一。
THANKS
谢谢您的观看
循环寿命
工作温度范围
循环寿命是指电池在使用过程中可以充放电 的次数，循环寿命越长，电池的使用寿命也 就越长。
工作温度范围是指电池在不同温度下可以正 常充放电的范围，工作温度范围越宽，电池 的使用范围也就越广。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
纯电动汽车动力电池技术
电池单体技术
锂离子电池
01
是目前纯电动汽车应用最广泛的电池类型，具有能量密度高、
趋势分析
未来，动力电池市场将朝着更高能量密度、更快的充电速度、更低成本以及更环 保的方向发展。同时，随着5G技术的推广应用，智能制造和物联网技术也将为动 力电池产业带来新的发展机遇。
04
纯电动汽车动力电池的发展方向与挑战
未来技术发展方向
高能量密度
提高动力电池的能量密度，以增加车辆的续航里 程。
快速充电技术
研发快速充电技术，以缩短充电时间，提高充电 效率。
固态电池
研究和发展固态电池技术，以提高电池的安全性 和性能。
充电设施建设与规划
公共充电桩
建设更多的公共充电桩，以满 足日益增长的电动汽车充电需
求。
家庭充电桩
鼓励家庭安装充电桩，方便日常 充电。
充电网络规划
合理规划充电网络布局，确保充电 设施的覆盖面和服务范围。
动力电池回收再利用逐渐受到重视，有助于降低环境 污染和资源浪费。
对纯电动汽车动力电池产业的展望
随着全球对可再生能源和低碳出行方式的关注度 不断提高，纯电动汽车及动力电池产业将迎来更 加广阔的发展空间。
固态电池技术有望在未来几年内取得突破，为纯 电动汽车提供更长的续航里程和更快的充电速度 。
THANKS
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循环寿命
工作温度范围
循环寿命是指电池在使用过程中可以充放电 的次数，循环寿命越长，电池的使用寿命也 就越长。
工作温度范围是指电池在不同温度下可以正 常充放电的范围，工作温度范围越宽，电池 的使用范围也就越广。
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02
纯电动汽车动力电池技术
电池单体技术
锂离子电池
01
是目前纯电动汽车应用最广泛的电池类型，具有能量密度高、
趋势分析
未来，动力电池市场将朝着更高能量密度、更快的充电速度、更低成本以及更环 保的方向发展。同时，随着5G技术的推广应用，智能制造和物联网技术也将为动 力电池产业带来新的发展机遇。
04
纯电动汽车动力电池的发展方向与挑战
未来技术发展方向
高能量密度
提高动力电池的能量密度，以增加车辆的续航里 程。
快速充电技术
研发快速充电技术，以缩短充电时间，提高充电 效率。
固态电池
研究和发展固态电池技术，以提高电池的安全性 和性能。
充电设施建设与规划
公共充电桩
建设更多的公共充电桩，以满 足日益增长的电动汽车充电需
求。
家庭充电桩
鼓励家庭安装充电桩，方便日常 充电。
充电网络规划
合理规划充电网络布局，确保充电 设施的覆盖面和服务范围。
动力电池回收再利用逐渐受到重视，有助于降低环境 污染和资源浪费。
对纯电动汽车动力电池产业的展望
随着全球对可再生能源和低碳出行方式的关注度 不断提高，纯电动汽车及动力电池产业将迎来更 加广阔的发展空间。
固态电池技术有望在未来几年内取得突破，为纯 电动汽车提供更长的续航里程和更快的充电速度 。
新能源汽车电池板块培训PPT课件：新能源汽车动力电池基础理论知识
M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH ( 充电反应 ) 阳极：Ni(OH)2 + OH- - e-→ NiOOH + H2O 阴极：M + H2O + e- → MH + OH-
03
主流动力电池介绍
镍氢电池
镍氢电池具有无污染、高比能、大功率、 快速充放电、耐用性等许多优异特性。与铅蓄电池相比，镍氢电池 除具有比能量高、质量轻、体积小、循环寿命长的特点外，还具有以下特点:
使用寿命短； 充电时间长； 铅是重金属，存在污染。
03
主流动力电池介绍
镍氢电池
——运用电动汽车
镍氢电池正极是活性物质氢氧化镍，负
极是储氢合金，用氢氧化钾作为电解质，
在正负极之间有隔膜，共同组成镍氢单
体电池。在金属铂的催化作用下，完成
充电和放电的可
逆反应。
构造及工作原理
MH + NiOOH → M + Ni(OH)2 ( 放电反应 ) 负极：MH + OH- - e-→ M + H2O 正极：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
价格高。制造成本高，电池价格昂贵。
需要配备辅助电池系统。通常在燃料 电池汽车上还要增加辅助电池，来储 存燃料电池富裕的电能和汽车在减速 时接受再生制动的能量。
22
03
主流动力电池介绍
质子交换膜燃料电池
基本结构：
质子交换膜、催化剂层、扩散层、集流板
质
子
不仅是一种将阳极的燃料和阴极的氧化
交
剂隔开的隔膜材料，还是电解质和电极
燃料种类单一。主要是液态氢、气态 氢以及碳水化合物经过重整后转换的 氢，氢气的产生、存储、保管、运输 和灌装或重整，都比较复杂，对安全 性要求高。
新能源电动车电池ppt
电动车起火原因分析：
1电动车自身存在问题 当前电动车质量良莠不齐，部分生产厂家为了节省成本，采取主锁直接
控制电流开断的系统，每次启动时，控制器的充电电流通过锁的接触片，在 两片铜触之间产生放电，产生的电弧氧化铜片，接触电阻逐步增大，产生的 热量烧坏接头，造成电池的正负两极短路引发火灾。此类先天缺陷造成电动 车在骑行中起火。 2电气线路不规范、质量不达标
2.蓄电池析氢腐蚀，产生氢气量大
影响水分解反应，析氢多原因：充电器不合格， 上限电压过高，点此内杂质超标使自放电速度加 大等。
3.接连线路短路 调查发现：电动车起火大多数发生在充电过程。
三.总结
导线短路时表面温度到达一定的 起火危险温度到达的时间，通过对时 间的比较分析起火的速度和严重性。
细线比粗线绝缘皮到达分解点时 间短，粗线比细线蓄热能力强。正常 使用时，粗线效果好，危险性更大。
部分生产厂家选用线径小、质量差的电线，插接元件质量低下，敷设时 未按照规定对其线路进行捆扎。较大负荷时，因超负荷发热或连接端口氧化 污染，导致电阻增大产生热量引发火灾。 3电动车常处在带电状态
电动车蓄电池设计上是可拆卸使用，然而在充电及停放过程中，与蓄电 池相连的电动车电气线路仍处于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电状态。电气线路易造成外力损伤、绝缘 老化，易造成一次短路或搭铁短路以及连接端接触不良等故障，引发火灾。
第一阶段：恒定电流为1.8A， 电压由42V逐渐上升到58.8V，
第二阶段：恒压58.8V，电 流从1.8A降到0.4A
第三阶段：电压由58.8V下降 到54.8V并恒定，电流从0.4A 略微下降。
经过大量试验证明，充电器易发生故障的工作时间区域是恒流阶段转 恒压阶段之前的1h内。此时间范围内充电器功率较大，发热较多，如果 散热条件不好，充电器极易发生故障。
新能源汽车动力电池结构与检修31动力电池成组的串并联选用课件
学
习 检 测
1.电池成组要注意哪些问题？ 2.电池成组的拓扑结构有哪些？先并联后串联与先串联后并联 各自有哪些优势
3.电池串联有什么特性？电池并联有什么特性？
4.动力电池模组的固定连接从使用功能方面分为哪几类？
5.在设计电池箱时要考虑哪些要求？
6.目前常见车型的动力电池都采用哪些锂离子电池，各有何特
点？
7.已知18650型三元锂电池的单体最低工作电压为3V，最高电压
为4.2V，请根据书中介绍的特斯拉Model S电池组的情况，计算
该电池包正常工作的电压范围。
16
《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
今天你有收获吗？
Thank You
17
1、电池箱设计要求 碰撞安全性要求、绝缘与防水性能要求、通风与散热性能要求
2、蓄电池标准箱规格尺寸 国家标准GB/T 34013-2017 (电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸)
推荐了适用于电动商用车的蓄电池标准箱典型尺寸。 3、具体设计
上下箱体设计、支撑板设计、隔板设计、
14
《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
10
《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
二、动力电池成组电芯的串并联选用
3、N个电池串并联特性（以32650 AH电池为例，型号32650， 电压3.2V，容量5Ah，能量16Wh，内阻8mΩ） （1）N个电池串联特性 总电压为N个电池电压之和，V总=N×3.2 V；总容量保持不变，为 单个电池容量， Q总=5Ah；总能量为N个电池能量之和， W总= N×16Wh；总内阻为N个电池内阻之和， R总= N×8mΩ
8
《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
二、动力电池成组电芯的串并联选用
习 检 测
1.电池成组要注意哪些问题？ 2.电池成组的拓扑结构有哪些？先并联后串联与先串联后并联 各自有哪些优势
3.电池串联有什么特性？电池并联有什么特性？
4.动力电池模组的固定连接从使用功能方面分为哪几类？
5.在设计电池箱时要考虑哪些要求？
6.目前常见车型的动力电池都采用哪些锂离子电池，各有何特
点？
7.已知18650型三元锂电池的单体最低工作电压为3V，最高电压
为4.2V，请根据书中介绍的特斯拉Model S电池组的情况，计算
该电池包正常工作的电压范围。
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17
1、电池箱设计要求 碰撞安全性要求、绝缘与防水性能要求、通风与散热性能要求
2、蓄电池标准箱规格尺寸 国家标准GB/T 34013-2017 (电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸)
推荐了适用于电动商用车的蓄电池标准箱典型尺寸。 3、具体设计
上下箱体设计、支撑板设计、隔板设计、
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《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
10
《新能源汽车动力电池系统检测与维修》
二、动力电池成组电芯的串并联选用
3、N个电池串并联特性（以32650 AH电池为例，型号32650， 电压3.2V，容量5Ah，能量16Wh，内阻8mΩ） （1）N个电池串联特性 总电压为N个电池电压之和，V总=N×3.2 V；总容量保持不变，为 单个电池容量， Q总=5Ah；总能量为N个电池能量之和， W总= N×16Wh；总内阻为N个电池内阻之和， R总= N×8mΩ
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二、动力电池成组电芯的串并联选用