Warum besteht Tesla darauf, Lithium-Kobaltoxid-Batterien zu verwenden?

Als eine der Kernkomponenten von Elektrofahrzeugen wurden Teslas Batterien lächerlich gemacht und kritisiert. Selbst nach dem explosiven Umsatzwachstum gibt es immer noch viele Branchenexperten, die es als "Batterietechnologie ist alt" und "kein Kern" bezeichnen. Wettbewerbsfähigkeit ". Der Grund dafür ist, dass Tesla das einzige Unternehmen ist, das die Lithium-Kobaltoxid-Batterie 18650 verwendet. Diese Batterie wurde in Laptops verwendet, und es ist schwierig, in die" Eleganz "von Elektrofahrzeugen einzusteigen, und es bestehen Sicherheitsrisiken. Ist das wirklich der Fall?

Berichten zufolge ist die Rolle von Batterien in Elektrofahrzeugen als Grundlage für die Leistungsabgabe selbstverständlich. Aufgrund seiner stabilen Leistung, des hohen Sicherheitsfaktors und der hohen Aufladbarkeit bei Zyklen ist die Lithiumeisenphosphatbatterie die erste Wahl für Leistungsbatterien auf dem Markt, wie Chevrolet Volt, Nissan Leaf, BYD E6 und Fisker Karma.

Tesla verwendet eine Lithium-Kobaltoxid-Batterie in einem Auto und zählt als erste

Tesla ist etwas anders und sein Roadster und seine Modelle verwenden eine 18650 Lithium-Kobaltoxid-Batterie. Im Vergleich zur Lithiumeisenphosphatbatterie verfügt die Batterie über ausgereifte Technologie, hohe Leistung, hohe Energiedichte und hohe Konsistenz, aber der Sicherheitsfaktor ist niedrig, die thermischen und elektrischen Eigenschaften sind schlecht und die Kosten sind relativ hoch.

Branchenkennern zufolge wird die externe Spannung der 18650-Batterie überhitzt, wenn sie niedriger als 2,7 V oder höher als 3,3 V ist. Wenn der Akku groß ist und der Temperaturgradient innerhalb der Gruppe nicht gut kontrolliert wird, besteht eine hohe Brandgefahr. Der Schlüssel zur Batterietechnologie liegt in der präzisen Steuerung von Spannung, Strom und Wärme. Kein Wunder, dass Tesla dafür kritisiert wurde, mit Batterietechnologie nicht zuverlässig zu sein.

Tatsächlich sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die als sicherer und zuverlässiger gelten, nicht kinderleicht. Bei der Herstellung des Sinterprozesses wird Eisenoxid in einer Hochtemperaturumgebung wahrscheinlich zu elementarem Eisen reduziert, und elementares Eisen verursacht einen Mikrokurzschluss der Batterie, was eine sehr tabuisierte Substanz in der Batterie ist. Darüber hinaus weist die Lithiumeisenphosphatbatterie einen großen Unterschied in den Lade- und Entladekurven bei der tatsächlichen Produktion, eine schlechte Konsistenz und eine niedrige Energiedichte auf, was sich direkt auf die empfindliche Lebensdauer von Elektrofahrzeugen auswirkt. Laut dem neuesten Forschungsbericht von Haitong International Securities Co. ist die Energiedichte (170 wh / kg) der Tesla-Batterie etwa doppelt so hoch wie die der Lithium-Eisenphosphat-Batterie des BYD-Elektrofahrzeugs.

Warum besteht Tesla darauf, Lithium-Kobaltoxid-Batterien zu verwenden?

Die 18650 Batterie von Tesla war

in den 1970ern. Frau Whittingham von der Binghamton University in Großbritannien erfand die Batterie 18650. Dieser Akku wird häufig in digitalen Produkten wie Notebooks und Blendlampen verwendet. In Autos wird eine zylindrische Lithiumbatterie mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Höhe von 65 mm verwendet. Tesla ist die erste Person, die Krabben isst.

Kurt Kelty, Direktor für Batterietechnologie bei Tesla, sagte einmal: Tesla probierte auch mehr als 300 Arten von Batterien auf dem Markt aus, darunter Platten- und Vierkantbatterien, und entschied sich schließlich für die 18650-Batterie von Panasonic. Einerseits hat der 18650 eine höhere Energiedichte. Und Stabilität und Konsistenz sind besser. Andererseits kann der 18650 die Kosten des Batteriesystems effektiv senken. Obwohl die Größe jeder Batterieeinheit klein ist, kann die Energie jeder Einheit auf einen kleinen Bereich gesteuert werden, und die Fehlerzone kann reduziert werden, selbst wenn eine Einheit des Batteriepacks aufgrund der Verwendung einer großen Einheit ausfällt Batterieeinheit. Darüber hinaus werden jedes Jahr weltweit Milliarden von 18650 Batteriezellen hergestellt, und das Sicherheitsniveau wird ständig verbessert.

Die offizielle Website von Panasonic zeigt, dass es sich bei der Lithiumbatterie Modell NCR18650 um eine Hochenergiemodellbatterie (High Capacity) handelt, die Nennspannung der Batterie 3,6 V beträgt, die Nennmindestkapazität 2750 mAh beträgt und das Gewicht 45,5 Gramm beträgt. Außerdem ist der 18650 des Tesla ModelS der zweiten Generation 30% energieeffizienter als der vorherige Roadster.

Laut Tesla CTO JBStraubel: Seit dem vierjährigen Übergang von Roadster zu ModelS ist die Batteriekomponente um rund 44% gesunken und wird weiter sinken. Matsushita investierte 2010 30 Millionen US-Dollar in Tesla und wurde einer seiner Aktionäre. 2011 wird eine strategische Vereinbarung getroffen, die in den nächsten fünf Jahren für die Batterieversorgung von Tesla für alle Fahrzeuge verantwortlich sein wird. Nach der aktuellen Prognose von Tesla von 20.000 Einheiten pro Jahr wird die Panasonic 18650 auf mehr als 80.000 Modellen montiert.

Die magische Neuorganisation der 6831 Lithiumbatterie

18650 hat ein Sicherheitsrisiko. Es ist eine unbestreitbare Tatsache. Wie "bekommt" Tesla es? Die Geheimwaffe liegt in ihrem Batteriemanagementsystem. Die Lösung besteht darin, die verpackten Panasonic 18650-Akkus mit 6831 Amperestunden etwa 20 und 8 Stunden in Reihe und parallel zu kombinieren.

Warum besteht Tesla darauf, Lithium-Kobaltoxid-Batterien zu verwenden?

Tesla Roadster elektrisches Sportwagen-Antriebssystem

Um ein Elektroauto zu fahren, wird eine große Anzahl von 18650 Batterien benötigt. Das TeslaRoadster-Batteriesystem enthält 6831 kleine Batterien, während das TeslaModelS bis zu 8000 Knoten hat. Es ist besonders wichtig, diese große Anzahl kleiner Batterien anzuordnen und zusammenzubauen.

Zu dieser Zeit war Marc Tarpenning, einer der Gründer von Tesla, nützlich. Er war ein Experte auf diesem Gebiet und verkaufte erfolgreich ein Unternehmen. Er verschob das Feld für die Netzwerksteuerung auf ein Modell mit Hunderttausenden von Servern und wechselte auf das Feld für die Steuerung des Tesla-Batteriesystems. Während eines Jahres DOE (Versuchsplanung, Versuchsplanung) kontrollierte er erfolgreich diesen 6831-Abschnitt mit hierarchischem Management. Kleine Batterie und Spannung und Temperatur:

69 18650 Batterien sind parallel in einem Batterieblock verpackt;

99 Batteriesteine sind in Reihe geschaltet, um eine Batterie zu bilden.

11 Batterieblätter bilden einen Batteriepack mit insgesamt 6831 Knoten.

Nur diese Ebenen reichen nicht aus. Für jedes Level müssen wir sie überwachen. Sie haben also Sicherungen an jeder Batterieeinheit, jedem Batterieblock und jeder Batterie. Sobald die Batterie überhitzt ist oder der Strom zu hoch ist, schmilzt die Sicherung sofort und trennt den Ausgang.

Nur eine Sicherung reicht nicht aus, also:

BMB (Battery Monitor Board) ist eine Batterieüberwachungskarte in jeder Zelle zur Überwachung der Spannung, Temperatur und Ausgangsspannung jeder Zelle.

Auf dem gesamten Akkupack ist ein BSM (Battery System Monitor) vorgesehen, um die Arbeitsumgebung des gesamten Akkupacks zu überwachen, einschließlich Strom, Spannung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Lager, Rauch usw. des Akkus.

Auf Fahrzeugebene wird ein VSM (Vehicle System Monitor) zur Überwachung des BSM bereitgestellt.

Ein solches Batteriesteuerungssystem wurde zur Kerntechnologie von Tesla. Als Tesla gerade das teure System ankündigte (Gerüchte sind höher als 20.000 US-Dollar), sangen viele Leute in der Branche es einstimmig und dachten, dass 7000 Batterien eingelegt werden. Das Verhalten im Auto ist lächerlich. Aber die Fakten gaben ihnen eine starke Antwort. Der Chevrolet Volt fing Feuer und das FiskerKarma-Modell hatte drei spontane Verbrennungsereignisse pro Jahr. Im Gegensatz dazu hatten weder Roadster noch TeslaModelS von Telsa jemals ein spontanes Verbrennungsereignis gehabt.

Warum besteht Tesla darauf, Lithium-Kobaltoxid-Batterien zu verwenden?

TeslaModelS Panel- und Rahmendesign

Tesla hat mit Toyota, Daimler und anderen Herstellern auf dem Gebiet der Elektrofahrzeuge zusammengearbeitet, einschließlich Batteriestrom für intelligente Modelle, Mercedes-Benz A-Klasse, Mercedes-Benz B-Klasse und andere Elektromodelle. Das Elektrofahrzeug Toyota RAV4 bietet Batteriepacks und Motoren. Derzeit ist Daimler mit 4,3% an Tesla und Toyota mit 2,9% an Tesla beteiligt. Aufgrund des kurzen Zeitraums und der geringen Anzahl von Produkten, die Tesla offiziell auf den Markt gebracht hat, muss das theoretisch perfekte Tesla-Batteriesystem jedoch weiterhin praktischen Tests unterzogen werden.