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刊名:环境技术
主办:中国电器科学研究院股份有限公司
主管:中国机械工业集团有限公司
ISSN:1004-7204
CN:44-1325/X
影响因子:0.189802
被引频次:9816
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统计源期刊(2018);期刊分类:环境与安全

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特斯拉的电池技术有独到之处?我们探讨一下

来源:环境技术 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-06-24

作者:网站采编

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【摘要】【太平洋汽车网技术频道】特斯拉作为新能源汽车领域的领跑者,一直是整个行业的研究对象。近日,在上海世博会特斯拉中心举办的“T-talk”线下分享研讨会的设计与制造中,特斯拉

【太平洋汽车网技术频道】特斯拉作为新能源汽车领域的领跑者,一直是整个行业的研究对象。近日,在上海世博会特斯拉中心举办的“T-talk”线下分享研讨会的设计与制造中,特斯拉与业界分享了其核心部件电池技术的独特之处。

那么特斯拉如何实现更长的续航里程、更低的百公里耗电量以及电池衰减的同时?电池组的能量密度越来越慢,

从整车出发,平衡电池造就综合性能之王

从电池的物理基础层来看,特斯拉有很多优点。例如,在电芯方面,特斯拉采用能量密度更高的镍钴铝(NCA)材料作为正极材料,目前只有特斯拉将硅碳负极材料成功应用于量产电芯,大大提高了电芯的性能。能量密度:在电池组上,特斯拉创新研发的CTP大模组设计,不仅有效提高了体积利用率,让相同尺寸的托盘能够装载更多的电池,而且电池能量密度提升约5%~10%优化装配工艺,节省人力、物力和维护成本。

就像苹果不仅仅是手机一样,特斯拉的电池优势也绝不是电池。 ,还是一个电池组的单点优势,而是从整车的设计出发,综合考虑电池容量、续航、抗风、性能等,从而实现物理技术与智能的整体平衡软件。其中,不得不提到特斯拉。高度集成的“电池热管理系统”和“电池管理系统BMS”。

特斯拉的电池热管理系统类似于高性能计算机的水冷散热器——电池被管道包围,乙二醇类冷却剂在管道中流动。它可以同时考虑加热和冷却条件。电池、电机、车载充电器和空调系统均接入热管理系统,并在需要时在上述部件之间进行智能热交换。比如在冬天,可以利用电机产生的多余热量帮助电池达到最佳工作温度。当然,冷却液可以改变循环路径,从另一个方向泵入,以确保系统已经加热或冷却到最佳工作温度。

特斯拉独有的 Superbottle 专利技术将传统的冷却液箱升级为智能冷却液箱,它在机身上集成了两个水泵侧、切换阀、散热器和电子控制器。随着Model Y和新款Model 3的更新,在热管理系统中引入了一个非常重要的热管理方式——热泵。通过控制膨胀阀的开度和止回阀的动作来控制制冷剂的循环,通过控制OctoValve的位置来控制冷却液的循环。整个控制系统非常复杂,一共有15种模式,12种加热模式,3种冷却模式。

特斯拉电池热管理系统通过复杂的多模式控制,保持电池温度稳定,从而提高车辆寿命,最大限度地延长电池寿命,增加里程,并优化长期和短期的整体性能。与其他消费电子产品相比,特斯拉的续航时间更长,这是电池热管理系统的功劳。

除了电池热管理系统,电池管理系统BMS也是特斯拉电池效率优势的一大助力。 BMS系统中的每个区域都配备了温度传感器;在充放电过程中,会实时记录电池的电流输入输出;还会对电池的绝缘特性进行监控,确保电池的高压与人体完全隔离;系统还将监控功能进行实时诊断和验证。这样可以确保电池在满足车辆要求的功率条件下始终保持工作状态,保护电芯免受损坏,防止安全事故,延长电池的使用寿命。

满足全球强制性标准,安全永远是造车的首要目标

在技术的加持下,特斯拉采用了6大机制,从最基本的电芯开始,当它在整车设计方面,电池安全性提升到一个新的水平:

在电池组结构层面,特斯拉采用了独特的大模块设计,电池组内有近百个电芯。每个电池单元有 2 个连接到外部的保险丝。如果损坏,保险就会熔断,损坏的电芯会与其他电池隔离,成为孤岛,不影响其他电池。每个模组有40多个电芯,一个电芯只占能量的2%左右。如果其中一个电芯热失控,不会影响模块,也不会影响整个电池组。普通手术。即使在最坏的情况下,许多模块的电池已损坏,不会给电池整体带来太大的安全影响。这也是特斯拉坚持使用小型电池的原因。

在冷却方式上,特斯拉将冷却水管均匀分布在电池周围。这就是小圆柱电池的优点。接触面更大的冷却介质不仅可以快速带走电芯的热量,控制整个电池的温度,进一步提高电池的安全性和可靠性,而且可以更好地配合特斯拉不断发展的大功率快充。有些品牌也使用三元锂电池,但充电速度慢,往往是因为冷却液离电池中心较远,所以散热效果不理想。

在阻燃设计方面,特斯拉不仅在电芯之间放置了阻燃材料,还在大模组、电池组和车身之间放置了阻燃材料。波浪形带状热界面材料最大程度地接触每个电池的表面,当发生热失控时,可以快速冷却组件。而且,每个大模块都是完全密封的,一旦发生火灾,可以有效地阻止隔热材料的蔓延,避免蔓延到他人。


文章来源:《环境技术》 网址: http://www.hjjszz.cn/zonghexinwen/2021/0624/1814.html


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