资源简介

(共38张PPT)
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电动汽车动力蓄电池及管理系统
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铅酸动力电池认知
任务 3
常见动力电池
项目二
碱性动力电池认知
任务 4
锂离子动力电池认知
任务 5
任务 6
燃料电池认知
其它动力电池认知
动力电池的使用
任务 7
任务 8
任务四 碱性动力电池认知
* 模块二 动力电池结构认识与应用
1.镍镉电池基本结构及储能原理；
2.镍镉电池的基本特性；
3.镍氢电池的结构；
4.镍氢电池的储能原理；
5.镍氢电池特性；
6.镍氢电池应用领域。
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碱性动力电池及其应用认知
学习内容
1.能说出镍镉电池基本结构及储能原理；
2.能够说出镍镉电池的基本特性；
3.能够说出镍氢电池的结构；
4.能够说出镍氢电池的储能原理；
5.能够说出镍氢电池特性；
6.能够说出镍氢电池应用领域。
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碱性动力电池及其应用认知
学习目标
碱性动力电池及其应用认知
碱性动力电池概述
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定义：
碱性蓄电池是以氢氧化钾等的碱性水溶液作为电解液的二次电池的总称。
分类：
根据极板活性物质的材料不同，可分为Cd-Ni蓄电池、MH-Ni蓄电池、Zn-Ni蓄电池等
碱性动力电池及其应用认知
碱性动力电池概述
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碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池的结构
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材料：
正极为球星氢氧化镍
负极为海绵状金属镉或氧化镉粉以及氧化铁粉
碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池储能原理
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碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池储能原理
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碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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镍镉电池
标准电动势是1.299V，额定电压是1.2V
平均工作电压是1.20V～1.25V
镍氢电池充电特性曲线
碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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镍氢电池放电特性曲线
镍镉电池放电曲线比较平稳，只是在放电终止时电压突然下降，一般以0.2C放电时，电压稳定1.2V左右
碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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在一定范围内，温度升高时，镍镉电池的容量会增加，温度降低，电解液的电阻增加，会使镍镉电池的容量降低。
倍率持续放电特性
高低温放电性能
动力镍镉电池允许大电流放电而不会损坏。
碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池结构
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正极板：镍的氢氧化物
负极板：轻合金
隔膜：尼龙纤维、聚丙烯纤维和维纶纤维电池隔膜，要求要有保液能力和良好的透气性，
电解：以KOH溶液为主
安全阀：排气防爆
镍氢电池的组成
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池的工作原理
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镍氢电池反应原理图
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池的过充过放
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碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池与镍氢电池的相同点和不同点
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物理参数、外观、尺寸、质量可与镍镉电池互换，电压（均为1.2V）、电性能基本一致
1.镍氢电池能量密度高，同尺寸容量是镍镉电池的1.5～2倍；
2.更环保，不含镉；
3.充放电倍率高，可大电流充放电；
4.无明显记忆效应；低温性能好，耐过充过放能力强。
5.自放电性能与寿命不如镍镉电池，同时制造成本较高。
相同点
不同点
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池的特性
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镍氢电池充电特性曲线
当充电容量接近额定容量的75%以后，储氢合金中氢原子的扩散速度降低，充电电压再此呈现快速上升趋势。
随着NiOOH的生成，充电电压上升速率迅速降低，电压变化变得平坦。
镍氢电池最常见充电方式：
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
常见的充电终点控制方法：
1.定时控制
2.TCO
设置一定充电时间来控制充电终点，一般设置为充到110%额定容量所需时间。
一般电池温度升高到60℃时因当停止充电。
恒流充电
碱性动力电池及其应用认知
镍镉氢电池基本性能
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镍氢电池不同倍率放电电特性曲线
1.工作电压为1.2V
2.放电电流电流越大，放电电压和放电效率越低
3.温度越低，放电电压和放电效率越低
4.放电电压一般设定在0.9～1.1之间
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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放电电流
搁置时间
放电终止电压
充电电流
容量特性影响因数
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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不同镍氢电池充电过程内压变化曲线
内压产生原因：
充放电过程中正极产生氧气，负极产生氢气。
内压变化规律
荷电状态到达100%之前，内压增加平缓，过了100%之后，急剧增加。
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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镍氢电池的自放电与哪些因素有关？
1.正负极材料
2.电解液的组成
3.隔膜材料
4.电池的化成方法有关
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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影响自放电速率的因素
温度
湿度
温度高提高反应物反应活性，电解液离子传导加快，自放电速率加快
温度高提高反应物反应活性，电解液离子传导加快，自放电速率加快
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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1.储存性能定义：
电池在一定条件下储存一段时间后主要性能参数的变化
（1）即充即放
（2）尽量将电池储存在适宜的温度和湿度下
（3）长期放置的电池应该采用荷电状态储存
（4）在储藏过程中，要保证至少每三个月对电池充电一次
2.使用注意事项
碱性动力电池及其应用认知
镍氢电池基本性能
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温度如何影响镍氢电池性能？
高温高
氢原子扩散的速率更快；KOH电导率也随温度升高而升高。电池容量明显提升
碱性动力电池及其应用认知
镍镉电池基本性能
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镍氢电池失效原因
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
快速阅读教材，小组讨论学习，完成学习工作任务九内容。
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
普锐斯采用的是镍氢电池，安装在后背座椅和行李箱之间
普锐斯
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
普锐斯电池包组成
电池包由28个电池模块组成，每个模块由6个电池单体组成，电池单体电压为1.2V，总电压为201.6V。
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
维修开关外观 维修开关结构原理
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
接触器作用：
通过电池智能单元控制这些接触器的开启或断开来控制动力电池是否对外供电，保证电池在安全条件下才对外供电。
普锐斯接线总盒
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碱性动力电池及其应用认知
镍氢动力电池应用实例
工作原理：
冷却风扇开启，吸入外部冷空气，经过电池内部进行冷却，再通过排风管排出空气，达到冷却目的。
普锐斯冷却系统
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