特斯拉的锂电池包

2019-04-23      1599 次浏览

一则特斯拉微博的消息,大意是,为应对飓风山竹,特斯拉为我国华南地区客户,免费升级所装备60kwh电池组特斯车型,以便延长更远的行驶里程。


感叹特斯拉的应急反应,也在次凸显了特斯拉的存在感!


特斯拉电动车这些年,一直几乎是新能源电动车制造业界的标杆。它的牛气,笔者以为,更主要在于有一颗强劲的动力源——锂电池动力包!


大家都知道,特斯拉的锂电池包,在MODEL3之前主要应用日本松下的18650电芯。日本松下是世界上最先将锂电池商用化的企业。它的18650电池正极材料采用“NCA”(镍钴铝锂氧化物)路线。国产锂离子三元电池电极材料主流还是采用“NCM”(镍钴锰锂氧化物)路线。


NCA相比NCM,制造工艺更难把握,但能获得更高的能量密度。(目前松下18650NCA能量密度已达250Wh/kg)。更高的能量密度,以为着能够提供更远的行驶里程。


松下电池质量评价有口皆啤,甚至传言:“如果同批次18650电池,检测出一两节电池,性能有差异,那么应该先看看测量设备是否正常!”


有网友测试了,放置有十年的松下18650电池容量,也许就是一个例证。如下图


来源网络


松下18650NAC电芯,更好的的能量密度和质量制造能力,也许正是特斯拉当初选中合作的原因吧?!


虽然松下18650采用NAC电芯,能够有提高能量密度潜力。但是三元材料高镍参杂条件下NCA的比热大,热稳定性,容易产气鼓包(正是这样,做成圆形)。一直是悬在18650NCA头上的烦恼、诟病。


电芯抓取


所谓:“有问题出现,就有对策办法。”特斯拉优良、强大的”PACK+BMS“电池包架构、电池管理系统。,正好应对三元锂电NCA这种有所长有所短的特点。


对此,笔者通过查阅各种公开资料,综合得到特斯拉锂电池包以下三个部分的展示:


1、金属梁框架隔开单体第一个电芯。(框架结构,固定每一个单体电芯。)


电池包结构


2、热管理系统。(就目前的分析看,没有电泵循环;冷却液在闭合管路里封闭成一体,笔者只能猜测:是为了让整个电池包各单体电芯均匀受热?对此大家展开讨论。)


热循环管量系统


3、单体电芯自熔断保护(当某个电芯出现电压过载,自动切断个体连线,不至于影响整个电池组。)


单体电芯自熔断设计


特斯拉的电池组,据查阅资料,目前分别有40、60、70、85、90、100七个系列。这次应对飓风山竹,远程升级60版到75度。说明,特斯拉在锂电池包电芯设计上是有冗余的。这样做或许会增加整车成本,但为了更好的保障,使用NAC材料电芯安全性,也是无奈和必要之举吧。


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