电动汽车动力电池管理系统原理与检修教案完整版

1、电动汽车动力电池管理系统原理与检修教案项目一、动力电池发展与制造工艺一、教学设计教学课题动力电池发展与制造工艺总学时根据教学安排自定义引用教材电动汽车动力电池管理系统原理与检修ISBN978-7-111-44838-9教学方法五步教学法（作者自研创新，可根据自身教学风格自定义）任课老师教学目标1.能够说出动力电池技术的发展历史与主流发展方向2.能够解释动力电池材料关键技术的发展现状3.能够复述国内外动力电池的相关标准与要求4.能够复述国内动力电池拆解回收的标准与要求5.能够知道动力电池电芯的制造工艺流程与要求教学重点1.能够复述国内外动力电池的相关标准与要求2.能够复述国内动力电池拆解回收的标准与要求3.能够知道动力电池电芯的制造工艺流程与要求教学难点动力电池电芯的制造工艺流程与要求计划学时计划学时与教学节点控制请按个人实际情况安排班级教学设计五步教学流程教师活动学生活动节点（min）1.课前准备1.向学生推送准备授课内容的课前学习任务；2.准备授课内容教学材料（包括教辅等）；3.准备好相关教学设计与课堂设问问题；4.备课及准备教案、教学大纲。1.接受并完成老师推送的课前预备任务；2.

2、课前预习及自习相关内容；3.针对预习及自习中的难点或疑问提炼及准备出向老师提问的相关问题。2.互动传授1.1 汽车动力电池技术发展学生活动要求：认真听老师讲授，认真观察老师示范（如有示范的前提下），认真记录，积极提问、认真解释，多思考、多探讨、多表达。知识点1：动力电池系统的发展历史与现状电动汽车自1831年在法国诞生以来已有120多年的历史，但其发展的成败都离不开电池的技术发展：1800年，Volt发明了“Volt堆栈”，可以做一个简易实验向学生展示其原理；1836年，英国的丹尼尔发明了“丹尼尔电池”；1859年，法国科学家普兰特加斯东发明了铅酸电池；1901年爱迪生发明了Fe-Ni电池；1984年荷兰Philips研制出LaNi5储氢合金；1991年，可充电的锂离子动力电池（18650）问世；1992年，SONY公司开始大规模生产民用锂离子电池。向学生比较不同类型动力电池性能。1.简要说出Volt堆栈原理；2.简要说出丹尼尔电池技术特征；3.简要说出铅酸电池技术特征；4.简要说出Fe-Ni电池技术特征；5.简要说出LaNi5储氢合金技术特征；6.简要说出锂离子动力电池技术特征。7.

3、解释能量密度；8.解释比功率；9.解释循环寿命。根据自己的教学节点把控自定义知识点2：中国动力电池技术发展方向向学生简述中国动力电池技术的发现。1.向学生讲述磷酸铁锂电池技术的发展与应用现状；2.向学生讲述三元锂电池技术的发展与应用现状；3.向学生讲述锂硫电池技术的发展与应用现状；4.向学生讲述其它电池技术的发展与应用现状，简要介绍固态动力电池基础技术特征。1.请说说中国电动汽车发展的“三横三纵”分别指什么？其意义有哪些？2.请说出磷酸铁锂电池技术特征；3.三元锂电池技术特征；4.锂硫电池技术特征。根据自己的教学节点把控自定义知识点2：中国动力电池技术发展方向锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔膜、正极材料、负极材料等。1.简要说明电解液技术的发展与应用现状；2.简要说明隔膜技术的发展与应用现状；3.简要说明正极材料技术的发展与应用现状；4.简要说明负极材料技术的发展与应用现状。1.说明正极材料作用、技术应用中的优点与缺点；2.说明负极材料作用、技术应用中的优点与缺点；3.说明电解液材料作用、技术应用中的优点与缺点；4.说明隔膜材料作用、技术应用中的优点与缺点。根据自己的教学节点把控

4、自定义1.2 动力电池相关标准知识点1.欧、美电动汽车动力电池标准体系每个国家和公司都有自己的动力电池标准体系，欧盟国家在ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）标准的基础上，最早制定了自己的动力电池标准。动力电池标准体系需要涵盖动力电池的设计、生产、检验、安全等各个方面，并符合国家和行业相关法律法规的要求。1. 欧盟国家动力电池标准体系1）ISO12405系列2）IEC62660系列2. 美国动力电池标准体系1）SAE J292-20112）UL 2580 1. 欧盟国家动力电池标准体系1）请说明ISO12405系列标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明IEC62660系列标准文件中明列了哪些标准与要求？2. 美国动力电池标准体系1）请说明SAE J292-2011标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明UL 2580标准文件中明列了哪些标准与要求？根据自己的教学节点把控自定义知识点2.中国对动力电池的测试标准要求中国国家标准不仅适用于锂离子动力电池，还对电动汽车动力电池进行了规范。对动力电池组和动力电池系统进行了定义，还要求对系统进行测试。目前，我国动力电池行业标准

5、规范主要从电池性能、电池寿命、安全性三个方面界定了评价标准和明确的测试方法。1）GB/T31484-20152）GB/T31485-20151）请说明GB/T31484-2015标准文件中明列了哪些标准与要求？2）请说明GB/T31485-2015标准文件中明列了哪些标准与要求？根据自己的教学节点把控自定义知识点3. 动力电池回收拆解标准1. 车用动力电池回收利用拆解规范GB/T34014-2017规定了动力电池编码的基本原则、编码对象、编码结构和数据载体。根据电池规范，在生产中对电池进行管理、维护和追溯，对电动汽车关键参数进行监控，并对动力电池进行回收，具有可追溯性和唯一性，准确确定动力电池回收的责任主体GB/T34015-2017中剩余能量是指电动汽车动力电池报废后的实际剩余电量。测评标准的执行：1）动力电池材料的测试与评价2）对动力电池进行性能测试和评价3）动力电池系统性能测试与评价2.动力电池拆解标准的相关技术要求1）在设计动力电池时，制造商应充分考虑可拆卸性和可回收性；2）回收拆解企业应当具备国家法律法规要求的相关资质；3）拆解企业应当采用机械或自动化拆解方式，提高拆解效率和

6、安全性；4）动力电池在拆解时应配备绝缘手套、防机械伤害手套、安全帽、绝缘鞋、防护面具、防震绝缘救援钩等安全防护用品；5）应配备专业防护罩、专用起重工具、起重设备、专用拆装工装台、专用抽气系统、专用拆模机、专用模块拆装设备和绝缘工具；6）应有绝缘测试设备，如绝缘电阻测试仪，在接触动力电池之前，应当使用绝缘检测装置，以防止动力电池泄漏造成事故；7）拆除、储存场所应当设置消防设施、报警设施、应急设施等安全防范措施。3.动力电池拆解作业程序要求：废旧动力电池拆解程序应严格遵循安全、环保和资源循环利用的三大原则。动力电池是带电设备，容易发生火灾爆炸，动力电池组重量大，拆卸过程需要切断，这使得拆卸过程危险。动力电池包含有毒和有害的有机物质，如重金属、冷却液和电解质。粗心的操作会造成环境污染。废动力电池含有大量有价值的金属元素，经过物理拆解后可以回收再进行化学回收。1.请说明动力电池材料的测试与评价内容有哪些？2.请说明对动力电池进行性能测试和评价内容有哪些？3.请说明动力电池系统性能测试与评价内容有哪些？4.动力电池拆解作业程序要求有哪些？1） 回收和拆卸预处理动力电池时，应收集电池型号、制造商、

7、电压、标称容量、尺寸和质量等信息，以便于编制拆卸说明书。采用专门的抽空系统和专门的容器收集液冷动力电池冷却液，防止冷却液对环境造成污染。动力电池组应进行绝缘测试，并进行放电或绝缘处理，防止泄漏，确保拆卸安全。拆下外部电线和容易掉落的附件，以防止在吊装过程中坠落造成伤害。2） 拆卸不同电池生产厂家生产的动力电池的材料、形状、组合方法和冷却方法都有很大的不同，拆卸过程应根据实际情况采用不同的拆卸方法。同时，拆卸过程中应使用专用设备和工具，按照科学合理的拆卸工艺，在保证拆卸过程安全、环保、高效的前提下，对动力电池进行拆卸，避免在拆卸过程中损坏电池模块或电池单元。动力电池模块的拆卸应机械化，鼓励自动化拆卸，禁止人工拆卸。根据自己的教学节点把控自定义1.3 动力电池电芯制造工艺与流程知识点1：电池电芯的制造流程锂离子电池的结构主要包括正极、负极、电解液、隔膜和外壳。生产过程一般可分为前、后两个部分。1.前端生产工艺具体流程与工艺要求：1）简要讲解筛粉工序操作要点与工艺要求；2）简要讲解烘粉工序操作要点与工艺要求；3）简要讲解配胶工序操作要点与工艺要求；4）简要讲解活性材料的制浆搅拌工序操作要点与

8、工艺要求；5）简要讲解涂布工序操作要点与工艺要求；6）简要讲解碾压工序操作要点与工艺要求；7）简要讲解正负极分切工序操作要点与工艺要求；8）简要讲解正极片烘烤工序操作要点与工艺要求；9）简要讲解电芯卷绕工序操作要点与工艺要求；10）简要讲解电芯装配工序操作要点与工艺要求；11）简要讲解去除水分和注入电解液工序操作要点与工艺要求；12）简要讲解正极帽盖焊接封口工序操作要点与工艺要求；13）简要讲解清洗工序操作要点与工艺要求；14）简要讲解喷码装盘工序操作要点与工艺要求；第十五道工序：通过化成将电芯激活。1）化成是对注液后的电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。将电芯的性能激活，还要经过X-ray监测、绝缘监测、焊接监测，容量测试等一系列“体检过程”。2）化成工序当中还包括对电芯“激活”后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测、自放电测试、高温老化及静置。1.前端生产工艺具体流程与工艺要求：1）复述筛粉工序操作要点与工艺要求；2）复述烘粉工序操作要点与工艺要求；3）复述讲解配胶工序操作要点与工艺要求

9、；4）复述活性材料的制浆搅拌工序操作要点与工艺要求；5）复述讲解涂布工序操作要点与工艺要求；6）复述碾压工序操作要点与工艺要求；7）复述正负极分切工序操作要点与工艺要求；8）复述讲解正极片烘烤工序操作要点与工艺要求；9）复述电芯卷绕工序操作要点与工艺要求；10）复述电芯装配工序操作要点与工艺要求；11）复述去除水分和注入电解液工序操作要点与工艺要求；12）复述正极帽盖焊接封口工序操作要点与工艺要求；13）复述清洗工序操作要点与工艺要求；14）复述喷码装盘工序操作要点与工艺要求；根据自己的教学节点把控自定义2.后端生产工艺具体流程与工艺要求锂电池后端的生产过程主要分为容分、化成、测试包装和储存四个步骤：1）容分2）化成3）测试包装4）储存电池筛选工艺包括活化、化成、陈化、分选及分容工序。1）请说明活化工序操作方法；2）请说明化成工序操作方法；3）请说明陈化工序操作方法；4）请说明分选工序操作方法；5）请说明分容工序操作方法。6）请说出锂离子电芯制造注意事项。根据自己的教学节点把控自定义知识点2.动力电池组的PACK生产流程1.动力电池组系统是将大量电芯串联或并联，并集成电源和热管理等电池硬件系统的电池组。汽车电池自动装配生产线按规定要求加工组装成电池成型模块，再组装成成品电池盒。装配线采用机器人、计算机及可编程控制、条码识别、精密机械、气动等技术，整个装配线由电芯自动分组线、小盒装配线、上盒装配线、整体

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