據(jù)外媒報(bào)道，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克希望將電動(dòng)汽車電池的使用壽命延長(zhǎng)至160萬(wàn)公里。特斯拉最新提交的新專利有望加速實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，該專利描述了新的電池鋰化工藝，不僅能夠提高電池性能，還能節(jié)省成本。

以前的加熱方法有時(shí)會(huì)導(dǎo)致名為鋰基板L15AIO4的雜質(zhì)形成，而降低電池中的鋰含量雖然可以減少污染，但也會(huì)導(dǎo)致“電化學(xué)性能較差”。對(duì)此，特斯拉提交名為“鎳鈷鋁電極合成方法”的專利，修正了的鋰與其它金屬的比例，將限制電池材料生產(chǎn)加熱過(guò)程中雜質(zhì)的形成。

正如專利中所提到的，電池將被加熱到足以使單晶生長(zhǎng)的溫度。修正后的鋰與其他金屬的比例將限制第一次加熱過(guò)程中雜質(zhì)的形成。然后，鋰將在低于第一個(gè)加熱周期的溫度下進(jìn)行第二次加熱。參與該專利的研究人員指出，這一過(guò)程有助于開(kāi)發(fā)無(wú)雜質(zhì)的單晶NCA，使電池可以達(dá)到4000多次充電周期。

特斯拉在專利中稱，污染物減少將有助于延長(zhǎng)電池的整體使用壽命，幫助特斯拉在為其汽車生產(chǎn)160萬(wàn)公里電池的道路上邁出了一大步。特斯拉電池技術(shù)的發(fā)展或使其電動(dòng)汽車的使用壽命達(dá)到20到30年，甚至比普通的汽油動(dòng)力汽車要長(zhǎng)。

專利上列出的發(fā)明者名字包括電池專家兼研究員杰夫·達(dá)恩(JeffDahn)，他過(guò)去曾與特斯拉合作。達(dá)恩是加拿大達(dá)爾豪西大學(xué)研究小組負(fù)責(zé)人，他曾幫助特斯拉改進(jìn)電池。達(dá)恩的研究通過(guò)發(fā)明新的電極組合(如本專利中描述的那種)和旨在進(jìn)一步延長(zhǎng)電池壽命的電解質(zhì)解決方案，幫助特斯拉開(kāi)發(fā)了高質(zhì)量的電池組。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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特斯拉的電池始終處于改進(jìn)狀態(tài)，多年來(lái)，該公司用于車輛和儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池密度變得更高。通過(guò)內(nèi)華達(dá)州超級(jí)工廠等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，也在很大程度上幫助特斯拉的電池成本降至每千瓦時(shí)100美元，這一水平被廣泛認(rèn)為是電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)與內(nèi)燃機(jī)汽車平價(jià)的拐點(diǎn)。

除了提交電池專利，特斯拉還一直忙于收購(gòu)電池公司，包括MaxwellTechnologies和HibarSystems。這兩家公司都在開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)更好電池質(zhì)量和更高效生產(chǎn)成本的技術(shù)。

揭秘特斯拉電池組的秘密

不遜于傳統(tǒng)燃油車的性能表現(xiàn)，讓特斯拉獲得了巨大的成功。同樣的鋰電池，為何在特斯拉上會(huì)有如此不俗的表現(xiàn)？是電動(dòng)機(jī)技術(shù)高超？還是電池技術(shù)先進(jìn)？

這不，為了探尋特斯拉電池的奧秘，國(guó)外牛人就將一輛ModelS的電池板給拆開(kāi)了，一探究竟。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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國(guó)外牛人直接給我們展示電池組。電池組安放前后軸之間的底盤位置，其重量可達(dá)900公斤。因此造成底盤重心較低，非常利于車輛的高速穩(wěn)定性。電池組幾乎占據(jù)車輛底盤的全部，但電池組并沒(méi)有作為承受力的主體，電池組有加強(qiáng)筋和受力框架保護(hù)，大大減低碰撞時(shí)的爆炸危險(xiǎn)。

電池組整體有標(biāo)明其身份的銘牌，其中標(biāo)明了其容量為85kWh，400V直流電，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)電池可以裝85度電，可供一個(gè)普通家庭使用一個(gè)月。

電池組表面不僅有塑料膜保護(hù)著，而且塑料膜下面還有防火材料的護(hù)板。護(hù)板下面才是電池組。護(hù)板通過(guò)螺栓與電池組框架連接，并且連接處充滿了密封粘合劑。外觀來(lái)看電池組保護(hù)的不錯(cuò)。

特斯拉ModelS電池組板看似非常高大上。其電池組板由16組電池組串聯(lián)而成，并且每組電池組由444節(jié)鋰電池，每74節(jié)并聯(lián)形成。因此特斯拉ModelS電池組板由7104節(jié)18650鋰電池組成。

總保險(xiǎn)絲位于電池版的前端，并且有外殼保護(hù)以防受到撞擊。其采用德國(guó)Bussmann巴斯曼，額定工作電流為630A，額定電壓為690V，分?jǐn)嚯娏?00-200kA，在全球化趨勢(shì)下該保險(xiǎn)絲在印度制造。市場(chǎng)價(jià)格在600元左右。

電池板中的16塊電池組均衡平鋪在殼體上，整體結(jié)構(gòu)緊湊，平鋪有利于散熱。每一組電池組由六組單體電池包串聯(lián)而成，但單體電池包的布置并沒(méi)有采用均衡布置，而是采用不規(guī)則的結(jié)果，猜測(cè)是為了方便電池組內(nèi)的散熱管路布置。

測(cè)量了整個(gè)電池板的電壓為313.8V，單體電池組電壓為196.3V。顯然這塊電池并沒(méi)有達(dá)到額定的輸出電壓，可能電池電量并不充足所導(dǎo)致。

電池組內(nèi)每一節(jié)電池都有保險(xiǎn)絲鏈接著，以防單節(jié)電池過(guò)熱危及整體電池過(guò)熱，并且每節(jié)電池保險(xiǎn)絲焊接非常精美。電池組中央有線連接到電池控制模塊，這些線用來(lái)檢測(cè)電池組的電壓，從而保證電池組正常工作。

電池組整體由透明塑料殼包裹住，兩側(cè)有金屬散熱護(hù)板包圍。電池厚度比腳掌稍稍厚些，屬于扁長(zhǎng)型電池組，從而導(dǎo)致車輛重心可大大降低?？傮w電池組保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)。

18650鋰電池即普通筆記本電腦的鋰電池，眾多18650鋰電池組成單體電池包，再由電池包組成電池組，并由16組電池組構(gòu)成電池板?？此坪?jiǎn)單，但實(shí)際需要解決很多連接和散熱的問(wèn)題。

每一組電池組都由一條2/0主線串聯(lián)起來(lái)，主線位于電池板中央，并且有護(hù)板覆蓋著，較為隱蔽。2/0主線匯集電流后將連接到輸出端的接觸器。接觸器采用泰科電子專門為特斯拉生產(chǎn)的部件。

電池板中央有一條2/0主線，每組電池組都通過(guò)該主線串聯(lián)輸出電流，因此2/0主線尤其重要。特斯拉采用美國(guó)Champlain的專門為電動(dòng)車生產(chǎn)的線纜，其最高可承受600V電壓，并且可在-70°-150°之間工作。2/0主線保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)，不僅有護(hù)板保護(hù)，而且還有防火材料包裹。這一點(diǎn)可猜測(cè)其工作時(shí)有可能產(chǎn)生高溫。

電池板內(nèi)除了電池組外，最多都是“冷卻液”管路。每組電池都需要通入一定量的“冷卻液”。雖然“冷卻液”并沒(méi)有泵驅(qū)動(dòng)主動(dòng)流動(dòng)，但整個(gè)電池板所有管路都是相通的，“冷卻液”可熱脹冷縮進(jìn)行一定范圍流動(dòng)。

“冷卻液”呈綠色，由50%的水和50%的乙二醇混合而成?！袄鋮s液”配合著鋁管使用主要是為了保持電池溫度的均衡，防止電池局部溫度過(guò)高導(dǎo)致電池性能下降。特斯拉的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可將電池組之間的溫度控制在±2℃。控制好電池板的溫度可延長(zhǎng)電池的使用壽命。

電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem簡(jiǎn)稱BMS）是對(duì)電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。對(duì)電動(dòng)車而言，通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)電池組充放電的有效控制，可達(dá)到增加續(xù)航里程、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行成本的目的，并保證電池組應(yīng)用的安全和可靠性。

電池管理系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、熱管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。從電路圖上可看到，電池管理系統(tǒng)為特斯拉自行研發(fā)，擁有高度的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。該系統(tǒng)能自行處理充放電以及發(fā)熱問(wèn)題。相信國(guó)內(nèi)廠商較難山寨出來(lái)。

這次國(guó)外牛人自行拆解特斯拉ModelS讓我們了解更多細(xì)節(jié)。18650的數(shù)量決定于電池板的總?cè)萘?；鋁管與“冷卻液”配合使得電池發(fā)熱更加均衡；還有電池管理系統(tǒng)BMS復(fù)雜的處理使得電池完美充放電。

總得來(lái)說(shuō)，ModelS電池保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得恰當(dāng)好，電池管理系統(tǒng)也相當(dāng)細(xì)致。這些看似不是高端技術(shù)的技術(shù)，或許正是特斯拉成功的原因吧！EEWORLD，網(wǎng)易科技，汽車之家，搜狐