续航竟440公里！拆解特斯拉锂电池看究竟
自上世纪70年代诞生以来，锂电池成功进入了每个人的生活，但在科技进步如此神速的年代，却没有新的能量存储技术能替代其地位，这足以说明锂电池性能之优越，用途之广泛。随着新能源汽车高速发展，锂电池将得到充分的发展。http://dingyue.nosdn.127.net/uNRfU8G2NR8IzsUJQxWTTq4CVzdbWXjG0JSAR=lJ2RUTY1472802719237.jpg提到新能源汽车，就不得不说下马斯克的特斯拉了。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。不逊于传统燃油车的性能表现，让特斯拉获得了巨大的成功。同样的锂电池，为何在特斯拉上会有如此不俗的表现？是电动机技术高超？还是电池技术先进？这不，为了探寻特斯拉电池的奥秘，国外牛人就将一辆Model S的电池板给拆开了，一探究竟。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。http://dingyue.nosdn.127.net/IgI8b6PwSh74ddqO9yONdQJk3tBcvGmAKybWQH4tcyEXl1472802719238compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/C362VDhsfh7x1T=EKNln5uwhwgW8oqBWPzqQXtqwFTTW71472802719238compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/G9KK8j88lrgGEyqYXCHXqCwSWj30=LT5n5cr3Z8UpHoRd1472802719238compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/Y71ZCrCjzq4OptlS9EcylcKioBIUWki4Xk6iCZxCbCWHO1472802719239compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/wL9JZUii9eV9kRirOPgguBOj6bfxGmdLDPskejvf3fni01472802719241compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/br5=ENMXGF2HBgBj7Pmrdvojl5OoVY6lKdbrLxVTRQqVQ1472802719242compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/jC84frohxDrW0IUynsx6SwvvfmX3Xha0dZ4RSAHA6AGc31472802719243compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/OwvXECW1V2YKhQqTtuGoKkp693W55vZtP4XWPl50jGy8t1472802719243.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/w2ssYVNcJyi67cWoBL26pd6PGWKWS8DJNMnshRi9QAd1T1472802719244compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/MoD1ykeagmufOVmoEgHO2thnTJ6QGHFMZ4P=LeHsf2ExQ1472802719245compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/QUOuSY2au8wPLEwHSc2fNAb7A8r5gKhh7Y3OnHszJ=SEq1472802719246compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/iOV3d=81uxGoI7oNbuhvLnZnqqpnyTNvmu8Qu4vamXqqo1472802719246compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/Ov4zikk=JfEnoYjVh57SYv1LUVLQXl19NTUQRqQv13VmE1472802719247compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/oG7xWB61piSmfCJnnX5awmxOOHVcoIVYwZyONMkLLsek81472802719247compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/eO7ipRHQ9cvn2iEHDHc6LLkwOUlDN2dW2TiPcwbB3O4q81472802719248compressflag.jpg18650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。http://dingyue.nosdn.127.net/vzm7lRoWwCIeWWzGonZg7JxvK5cvCMTN2r5IYeyxasrRb1472802719249compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/dYCCR4T8itv5U=SyVppiBqzBNOi=Axyi9u5bRbtK4oz=D1472802719249compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/WpKe=txNYNPluWs10Ls7NUmuQdEnhyzz0R7HB0FPkMWQ81472802719249compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/eK5dIvknCgFHijOhVZoTpSq7rusE80GuED5RzHF5=rhPz1472802719250compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/miJXu98jWhU8SMBFwN9tPWPNE4YNQbbNVJ0oALvEYbGrG1472802719251compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/EyDvMvpWOlMjuZHvPikbcqxygE=3pGiJ=3tS0pvMh8df61472802719251compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/jvqppC2DBRWnnN6ObEzbSHR68wYfFViEiHNqh=tXWJJSc1472802719251compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/uey=hAOPFjkm29EB7o2MACMmR0pT12ENq9Nk8ytxrARqJ1472802719253compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/NVTxjZlOcs6XLJ1xjh=YpVAUpR9MzEyF83Y1xnC5WdEde1472802719253compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/BBDD7e2=ZtwH1U89AOU06piQqb2GldPTAZPgezi=lQOIX1472802719253compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/HBcKYezC2xjrGhWOtWWy8td4x8IDiuI1my1pilgUCdQIw1472802719253compressflag.jpg“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。http://dingyue.nosdn.127.net/Ky4dno52ZiKq7YrUl7lS1P7ebQondmQgZBQtkMDwlUhxC1472802719255.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/cJEGuwu3WMTgj2Oc8xwNDlX69V3xccHWKjBiZLsqszbZd1472802719255compressflag.jpghttp://dingyue.nosdn.127.net/aRnnIOU3ELVlQmPpRdCVDvevFXSlUa7gqArBribd41wnE1472802719255compressflag.jpg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。http://dingyue.nosdn.127.net/XgsBwy7IxkAkC1uIGYqKXXbd1J1R1SA563yRfbFTyH0N51472802719255compressflag.jpg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。这些看似不是高端技术的技术，或许正是特斯拉成功的原因吧！
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