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特斯拉电动汽车究竟运用了何种安全设计,其详情不得而知,因此,我们查询了Tesla电动汽车有关电能存储系统的相关专利,并结合目前可获得的技术信息,图管中窥豹,期望“他山之石,可以为错;他山之石,可以攻玉”,希望能以其失误为鉴,避免重蹈覆辙,同时也能充分发挥山寨之精神,实现吸收再创新。
延伸阅读:
Tesla电池包安全性设计相关专利技术
1 多级保险丝实现过电流断开保护
参考美国专利US20120034497,US 20120030932,以保险丝作为单体电芯串并联连接导线,每个单体电芯的两端均设置有保险丝,当电芯过热或者电流过大则立刻融断,切断单体电芯的电能输出,以避免因某个电池出现异常情况(过热或电流过大)时影响到整个电池包。每个模组的两端也设置有保险丝,当模组电流输出过大则立刻融断。从如图8可知,这种设计已应用到TeslaModel S电池包中。
以小容量电芯并联组成大容量电池,并联组合设计本身相对复杂,且在每个单体电芯两端均焊接保险丝,组装成本也较高,同时更会担心保险丝失效是否会降低整个电池组的可靠性?
图8 单体电芯以保险丝并联连接实物图(左)和示意图(右)
有“好事者”基于理论模型和假设,比较了采用小容量电芯并联组合与直接采用大容量电芯的可靠性差别(参见附录),也许这可以帮助我们更好地理解Tesla的设计依据。根据假设,如果单体电芯的可靠性不独立(并联电芯中有1只发生故障,包括其外部连接的保险丝断开,则并联组合失效),则大容量电芯、小容量电芯先并联后串联组合的可靠性基本相同;如果能做到单体电芯可靠性独立(并联电芯中有1只发生故障,并不影响其他并联电芯的使用),则采用小容量电芯并联反而可大幅度提高电池组的可靠性。因此不难理解,即使会增加装配成本,Tesla也要在单体电芯两端均焊接保险丝,其目的正是为了减少发生故障的电芯对周围其他电芯产生的影响,而这恰恰可以提高整个电池组的可靠性。
当然,细心的你肯定也会发现,“好事者”的可靠性计算基于这样的假设:电池可靠性仅与电极面积大小有关,且小容量电芯可靠性(0.999)高于大容量电芯(0.99)。这种假设认为:一是电芯是电池组可靠性的决定性因素,且大容量电芯可靠性一定比小容量电芯低;二是单体电芯的并联组合连接在工程实现上不存在困难。需要指出的是,上述假设在一定条件下可能不成立:一是随着电池设计及制造技术的进步,大容量电芯的可靠性会大幅提升,此时大容量电芯的优势将会体现出来;二是实际工程经验告诉我们,单体电芯成组的工程应用能力(例如焊接可靠性)也可能成为提高电池组可靠性的制约因素,而这也正是国内多数厂商选择大容量电芯的原因之一,其目的就是希望能通过减少单体电芯数量,降低成组设计和装配难度,尽量避开工程实现过程中各种问题(例如焊接位点过多,会造成焊接可靠性低)的困扰。
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近日小米董事长兼CEO雷军在微博发文称,小米汽车CTB电池包采用最严苛的安全标准来设计:首先,采用了行业顶级的17层高压绝缘防护。其次,双大面冷却方案,冷却面积高达7.8m,这是同级最大的。甚至电芯侧面铺设165片气凝胶,宇航级1000℃高温安全防护。
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北极星储能网获悉,雅化集团6月19日公告,下属全资子公司雅化锂业(雅安)有限公司与美国特斯拉公司签订了《生产定价协议》,约定从2025年至2027年,特斯拉向雅安锂业采购碳酸锂产品。产品价格根据双方协议约定的方式确定。
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曾被认为是“锂电之光”的大圆柱电池,近年来鲜有规模量产的消息传出,产业化似乎坐上了“冷板凳”。然而,最近业界的一则消息,又将大圆柱电池迅速拉回到技术竞争已经白热化的锂电赛场上,甚至在液态锂离子电池范畴,在相同材料体系下,大圆柱电池呈现出对当前主流电池发起挑战之势。据媒体消息,近日
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rsted已对电池储能系统做出最终投资决定,这将为英国的能源供应提供稳定性并降低价格波动。特斯拉电池储能系统将安装在英格兰东部诺福克郡诺里奇附近斯沃德斯顿rsted的Hornsea3海上风电场的陆上换流站的同一地点。电池与陆上换流站位于同一块土地上,最大限度地减少了对附近居民和工作人员的干扰。该储
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5月23日,临港集团与特斯拉公司就超大型电化学商用储能系统Megapack中国首批订单完成签约。临港集团副总裁龚伟、特斯拉公司副总裁陶琳代表双方签约。临港新片区党工委副书记吴晓华,临港新片区管委会副主任彭世权,临港集团党委副书记、总裁翁恺宁,特斯拉公司高级副总裁朱晓彤等领导和嘉宾出席见证。M
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