特斯拉电池板拆解:7000多节18650电池 密密麻麻

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/20 03:27:54
时尚的外形、百公里加速3.2秒、续航440公里,这些都是特斯拉Model S作为一款纯电动汽车所展示给人们的数据。
Model S之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现,除了电动机技术之外,还要得益于特斯拉先进的电池技术。
那么,特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢?
据介绍,Model S的电池板总重高达900公斤,被放置在驾驶舱正下方的底盘当中,在为电动机提供能量的同时,也起到了稳定车辆重心的作用。
近日,国外牛人就将一辆Model S的电池板给拆开了,一探究竟。
注:下面的拆解图解由太平洋汽车网制作
电池外观
国外牛人直接给我们展示电池组。电池组安放前后轴之间的底盘位置,其重量可达900公斤。因此造成底盘重心较低,非常利于车辆的高速稳定性。电池组几乎占据车辆底盘的全部,但电池组并没有作为承受力的主体,电池组有加强筋和受力框架保护,大大减低碰撞时的爆炸危险。
电池组整体有标明其身份的铭牌,其中标明了其容量为85kWh,400V直流电,简单来说电池可以装85度电,可供一个普通家庭使用一个月

拆解电池板及连接细节
电池组表面不仅有塑料膜保护着,而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是电池组。护板通过螺栓与电池组框架连接,并且连接处充满了密封粘合剂。外观来看电池组保护的不错。
特斯拉Model S电池组板看似非常高大上。其电池组板由16组电池组串联而成,并且每组电池组由444节锂电池,每74节并联形成。因此特斯拉Model S电池组板由7104节18650锂电池组成
总保险丝位于电池版的前端,并且有外壳保护以防受到撞击。其采用德国Bussmann巴斯曼,额定工作电流为630A,额定电压为690V,分断电流700-200kA,在全球化趋势下该保险丝在印度制造。市场价格在600元左右。
电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上,整体结构紧凑,平铺有利于散热。每一组电池组由六组单体电池包串联而成,但单体电池包的布置并没有采用均衡布置,而是采用不规则的结果,猜测是为了方便电池组内的散热管路布置。
测量了整个电池板的电压为313.8V,单体电池组电压为196.3V。显然这块电池并没有达到额定的输出电压,可能电池电量并不充足所导致。
电池组内每一节电池都有保险丝链接着,以防单节电池过热危及整体电池过热,并且每节电池保险丝焊接非常精美。电池组中央有线连接到电池控制模块,这些线用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作。
电池组整体由透明塑料壳包裹住,两侧有金属散热护板包围。电池厚度比脚掌稍稍厚些,属于扁长型电池组,从而导致车辆重心可大大降低。总体电池组保护的相当不错。
18650锂电池即普通笔记本电脑的锂电池,众多18650锂电池组成单体电池包,再由电池包组成电池组,并由16组电池组构成电池板。看似简单,但实际需要解决很多连接和散热的问题。
每一组电池组都由一条2/0主线串联起来,主线位于电池板中央,并且有护板覆盖着,较为隐蔽。2/0主线汇集电流后将连接到输出端的接触器。接触器采用泰科电子专门为特斯拉生产的部件。
电池板中央有一条2/0主线,每组电池组都通过该主线串联输出电流,因此2/0主线尤其重要。特斯拉采用美国Champlain的专门为电动车生产的线缆,其最高可承受600V电压,并且可在-70°-150°之间工作。2/0主线保护的相当不错,不仅有护板保护,而且还有防火材料包裹。这一点可猜测其工作时有可能产生高温。

电池热管理系统拆解
电池板内除了电池组外,最多都是“冷却液”管路。每组电池都需要通入一定量的“冷却液”。虽然“冷却液”并没有泵驱动主动流动,但整个电池板所有管路都是相通的,“冷却液”可热胀冷缩进行一定范围流动。
“冷却液”呈绿色,由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”配合着铝管使用主要是为了保持电池温度的均衡,防止电池局部温度过高导致电池性能下降。特斯拉的电池热管理系统可将电池组之间的温度控制在±2℃。控制好电池板的温度可延长电池的使用寿命。

电池管理系统
电池管理系统(Battery Management System 简称BMS)是对电池组进行安全监控及有效管理、提高蓄电池使用效率的装置。对电动车而言,通过该系统对电池组充放电的有效控制,可达到增加续航里程、延长使用寿命、降低运行成本的目的,并保证电池组应用的安全和可靠性。
电池管理系统主要功能包括数据采集、电池状态计算、能量管理、热管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。从电路图上可看到,电池管理系统为特斯拉自行研发,拥有高度的知识产权的核心技术。该系统能自行处理充放电以及发热问题。相信国内厂商较难山寨出来。
总结
这次国外牛人自行拆解特斯拉Model S让我们了解更多细节。18650的数量决定于电池板的总容量;铝管与“冷却液”配合使得电池发热更加均衡;还有电池管理系统BMS复杂的处理使得电池完美充放电。
总得来说,Model S电池保护的相当不错,内部结构设计得恰当好,电池管理系统也相当细致。相信国内自主品牌想山寨有不少困难。http://news.mydrivers.com/1/398/398742_all.htm#2

时尚的外形、百公里加速3.2秒、续航440公里,这些都是特斯拉Model S作为一款纯电动汽车所展示给人们的数据。
Model S之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现,除了电动机技术之外,还要得益于特斯拉先进的电池技术。
那么,特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢?
据介绍,Model S的电池板总重高达900公斤,被放置在驾驶舱正下方的底盘当中,在为电动机提供能量的同时,也起到了稳定车辆重心的作用。
近日,国外牛人就将一辆Model S的电池板给拆开了,一探究竟。
注:下面的拆解图解由太平洋汽车网制作
电池外观
国外牛人直接给我们展示电池组。电池组安放前后轴之间的底盘位置,其重量可达900公斤。因此造成底盘重心较低,非常利于车辆的高速稳定性。电池组几乎占据车辆底盘的全部,但电池组并没有作为承受力的主体,电池组有加强筋和受力框架保护,大大减低碰撞时的爆炸危险。
电池组整体有标明其身份的铭牌,其中标明了其容量为85kWh,400V直流电,简单来说电池可以装85度电,可供一个普通家庭使用一个月

拆解电池板及连接细节
电池组表面不仅有塑料膜保护着,而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是电池组。护板通过螺栓与电池组框架连接,并且连接处充满了密封粘合剂。外观来看电池组保护的不错。
特斯拉Model S电池组板看似非常高大上。其电池组板由16组电池组串联而成,并且每组电池组由444节锂电池,每74节并联形成。因此特斯拉Model S电池组板由7104节18650锂电池组成
总保险丝位于电池版的前端,并且有外壳保护以防受到撞击。其采用德国Bussmann巴斯曼,额定工作电流为630A,额定电压为690V,分断电流700-200kA,在全球化趋势下该保险丝在印度制造。市场价格在600元左右。
电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上,整体结构紧凑,平铺有利于散热。每一组电池组由六组单体电池包串联而成,但单体电池包的布置并没有采用均衡布置,而是采用不规则的结果,猜测是为了方便电池组内的散热管路布置。
测量了整个电池板的电压为313.8V,单体电池组电压为196.3V。显然这块电池并没有达到额定的输出电压,可能电池电量并不充足所导致。
电池组内每一节电池都有保险丝链接着,以防单节电池过热危及整体电池过热,并且每节电池保险丝焊接非常精美。电池组中央有线连接到电池控制模块,这些线用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作。
电池组整体由透明塑料壳包裹住,两侧有金属散热护板包围。电池厚度比脚掌稍稍厚些,属于扁长型电池组,从而导致车辆重心可大大降低。总体电池组保护的相当不错。
18650锂电池即普通笔记本电脑的锂电池,众多18650锂电池组成单体电池包,再由电池包组成电池组,并由16组电池组构成电池板。看似简单,但实际需要解决很多连接和散热的问题。
每一组电池组都由一条2/0主线串联起来,主线位于电池板中央,并且有护板覆盖着,较为隐蔽。2/0主线汇集电流后将连接到输出端的接触器。接触器采用泰科电子专门为特斯拉生产的部件。
电池板中央有一条2/0主线,每组电池组都通过该主线串联输出电流,因此2/0主线尤其重要。特斯拉采用美国Champlain的专门为电动车生产的线缆,其最高可承受600V电压,并且可在-70°-150°之间工作。2/0主线保护的相当不错,不仅有护板保护,而且还有防火材料包裹。这一点可猜测其工作时有可能产生高温。

电池热管理系统拆解
电池板内除了电池组外,最多都是“冷却液”管路。每组电池都需要通入一定量的“冷却液”。虽然“冷却液”并没有泵驱动主动流动,但整个电池板所有管路都是相通的,“冷却液”可热胀冷缩进行一定范围流动。
“冷却液”呈绿色,由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”配合着铝管使用主要是为了保持电池温度的均衡,防止电池局部温度过高导致电池性能下降。特斯拉的电池热管理系统可将电池组之间的温度控制在±2℃。控制好电池板的温度可延长电池的使用寿命。

电池管理系统
电池管理系统(Battery Management System 简称BMS)是对电池组进行安全监控及有效管理、提高蓄电池使用效率的装置。对电动车而言,通过该系统对电池组充放电的有效控制,可达到增加续航里程、延长使用寿命、降低运行成本的目的,并保证电池组应用的安全和可靠性。
电池管理系统主要功能包括数据采集、电池状态计算、能量管理、热管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。从电路图上可看到,电池管理系统为特斯拉自行研发,拥有高度的知识产权的核心技术。该系统能自行处理充放电以及发热问题。相信国内厂商较难山寨出来。
总结
这次国外牛人自行拆解特斯拉Model S让我们了解更多细节。18650的数量决定于电池板的总容量;铝管与“冷却液”配合使得电池发热更加均衡;还有电池管理系统BMS复杂的处理使得电池完美充放电。
总得来说,Model S电池保护的相当不错,内部结构设计得恰当好,电池管理系统也相当细致。相信国内自主品牌想山寨有不少困难。http://news.mydrivers.com/1/398/398742_all.htm#2

我们为什么要山寨,我们做自己的,他的又不是最好的
mygodson 发表于 2015-3-11 19:44
我们为什么要山寨,我们做自己的,他的又不是最好的
多想你说的是真的呀,可惜众多的笔记本厂商,只用“国外”的电池
忙碌的蚂蚁 发表于 2015-3-11 19:52
多想你说的是真的呀,可惜众多的笔记本厂商,只用“国外”的电池
只是你看到的是国外的,还有你没有看到的呢,不要以偏概全
mygodson 发表于 2015-3-11 20:05
只是你看到的是国外的,还有你没有看到的呢,不要以偏概全
给找个用真正国产品牌电池做原装笔记本配套电池的厂家,可以吗   对,山寨笔记本

mygodson 发表于 2015-3-11 20:05
只是你看到的是国外的,还有你没有看到的呢,不要以偏概全


使用三洋,松下这些电芯的笔记本串联电池组,在无均衡的情况下,可以使用350-400次,  国产能使用150次吗?
mygodson 发表于 2015-3-11 20:05
只是你看到的是国外的,还有你没有看到的呢,不要以偏概全


使用三洋,松下这些电芯的笔记本串联电池组,在无均衡的情况下,可以使用350-400次,  国产能使用150次吗?
忙碌的蚂蚁 发表于 2015-3-11 20:26
使用三洋,松下这些电芯的笔记本串联电池组,在无均衡的情况下,可以使用350-400次,  国产能使用150次 ...
松下收购了三洋,三洋锂电世界第一。

堆电池技术是特斯拉最核心的技术,国内厂家再过10年也达不到这个水准。
同时,国内用18650做电动车的公司,全部没有希望。

当然,这也是特斯拉无法做纯电公交车(byd k9)的原因。
coloreye 发表于 2015-3-12 00:08
松下收购了三洋,三洋锂电世界第一。

堆电池技术是特斯拉最核心的技术,国内厂家再过10年也达不到这个 ...
第一电池堆最重要的是电池组均衡,分电池组配组和电池组被动均衡,电池组被动均衡这块,国内国外差别不大, 如上海交大开发的管理系统,就非常好.  至于电池组配组,这个差距就远了,牵扯到电池隔膜制造,电解液,材料,化成等, 中国目前的电池制造水平和日系没法比,连韩系都比不过!  

第二 你是从什么技术上判断出 特斯拉的电池组是无法做出纯电动公交车的? 莫非你认为特斯拉的电池组输出功率不够?

mygodson 发表于 2015-3-11 19:44
我们为什么要山寨,我们做自己的,他的又不是最好的
特斯拉的电池管理技术当然是全球最好的
这个电池组保护的技术路线过于复杂,工艺性不好,实现起来困难,不大看好。
从实用性上讲,还是看好byd的方案,要简洁的多。
特斯拉的电池管理技术当然是全球最好的
电池管理技术最好的不在汽车厂还是在电池厂家。
不错,长见识了。
真厉害,特斯拉的电池居然是这样堆起来的。
国产锂电池都用到哪里了啊,到底有没有做电芯的厂家?
国内做锂电池比较好的有天津力神.......
德国的巴斯曼够拼的,在三哥家生产保险丝。
长知识了。。
不知装上长江的18650会是什么样的节奏
电池组的组装,散热,密封可能难度不大,但是电池管理系统的芯片和程序,才是最大的难度。
电池的能量密度才是难度最大的,谁能将能量密度做到最大,并远远甩开竞争对手,谁就离世界首富不远了。
这种方案的问题:
1,电池单体个数太多,既有串联又有并联,总的可靠性指标等于单个电池乘于总电池个数,保护和均衡做得再好也改变不了。就是说七千多电池里又一两节电池不好就直接拉低整个电池组的性能。
2,锂电池低温高温性能差。冬天容量下降剧烈,加上大量电能用于电加热空调。夏天也是,自放电大,大量电能用于电空调制冷。
3,锂电池还是有可能发生自燃,如果受到碰撞,金属刺穿电池体,短路引发连锁反应,电池组的巨大能量全部转化成热能。大家看过子弹,匕首穿透锂电池的视频吧,也听说过手机电池笔记本电池自燃爆炸吧。
7000多节手电筒的电能驱动一辆车
个人观点,用普通锂电池“堆”出来的i汽车电池,结构成本太高,故障点多,不是好选择。
相比之下我更看好BYD的电池方案。BYD在电池领域还是有点实力的。
我看过匕首刺穿锂电池的视频,确实很恐怖
那是两轮电动车上也有装的是18650电池,一般  60伏20安只要17串最多10并, 也就是一百几十节就可以了,同容量成组的 重量约是铅酸的的四成, 这个重量差距虽然不是太大, 但也使得电动汽车 上点档次的基本不用铅酸了。
18650就是手电筒的小号电池嘛。
1865 0就直径 18mm高度 650mm的标准笔记本电池。
BGU 发表于 2015-3-20 03:12
1865 0就直径 18mm高度 650mm的标准笔记本电池。
你确定650mm高?
不信去量啊。
65mm, 不用谢。
以我自己组2轮电动车电池组的经验来看,如果特斯拉代表电动车的发展方向那只能是苍天无眼
夜泊港湾 发表于 2015-3-18 19:02
那是两轮电动车上也有装的是18650电池,一般  60伏20安只要17串最多10并, 也就是一百几十节就可以了,同容 ...
锂电池是同容量铅酸电池重量40%,这就够可以的了,
关键是铅酸太重,这省下来的60%重量对车辆安全性、使用寿命和商业负载来说都是质的区别。
就是不走 发表于 2015-3-20 08:32
你确定650mm高?
高65mm啦。0表示这个是圆柱形电池。
7000多节电池的电池组,太暴力了吧?
虽然搞定7000多节电池组是一个很讲究的事情,可是这么做是不是有旁门左道的意思啊。
恩,很多的手电筒。。。
mygodson 发表于 2015-3-11 20:05
只是你看到的是国外的,还有你没有看到的呢,不要以偏概全
HKC可以,但是不要妄自尊大
再过十年,看国产汽车能否牛B吧
leekkeek 发表于 2015-3-24 16:52
7000多节电池的电池组,太暴力了吧?
虽然搞定7000多节电池组是一个很讲究的事情,可是这么做是不是有旁门 ...
其实很多事情都这样,就是折腾。
就像超级跑车,及各种高技术于一身,可是他真的有多大的意义。
多想你说的是真的呀,可惜众多的笔记本厂商,只用“国外”的电池
特斯拉用的就是国外的电池,谢谢。

冲动的小李 发表于 2015-3-17 21:59
个人观点,用普通锂电池“堆”出来的i汽车电池,结构成本太高,故障点多,不是好选择。
相比之下我更看好B ...


byd的啥方案,电池紧密堆放不用散热的方案吗?

f3dm跑长途电池温度能高到110度你知道吗?

特斯拉以外的都采用大容量单体,这也不是byd独创的。

世界上销量最大的插电车是volt ,纯电车是leaf,不都是大单体。

当然,要说有首创,那就是byd在插电车上首先采用了使用95%soc这么极端的方案。
冲动的小李 发表于 2015-3-17 21:59
个人观点,用普通锂电池“堆”出来的i汽车电池,结构成本太高,故障点多,不是好选择。
相比之下我更看好B ...


byd的啥方案,电池紧密堆放不用散热的方案吗?

f3dm跑长途电池温度能高到110度你知道吗?

特斯拉以外的都采用大容量单体,这也不是byd独创的。

世界上销量最大的插电车是volt ,纯电车是leaf,不都是大单体。

当然,要说有首创,那就是byd在插电车上首先采用了使用95%soc这么极端的方案。