“解剖特斯拉动力电池技术”

电池是电动汽车的核心部件之一，续航距离更长、百公里功耗更低、电池衰减更慢、电池组能量密度更高一直是整个新能源汽车产业的焦点，其中动力电池方面的独特之处可以体现出来。 前几天，在特斯拉召开的“叔叔”在线讨论会上，盖西汽车深入了解了特斯拉电池的技术布局。

首先，电池的物理基础水平，例如电池的正极材料，特斯拉使用的是能量密度更高的镍钴铝( nca )材料，批量生产电池成功应用了硅碳负极材料， 在电池组方面，特斯拉创新开发的 CTP大模块设计，不仅可以比较有效地提高体积利用率，在相同尺寸的托盘中装入更多的单元，还可以装入约5%~10%的包

特斯拉相关工作人员表示，根据特斯拉使用的大模块设计，电池组内有近100个电池单元，每个节电电池单元有2根保险丝与外部连接。 如果损坏，保险期满，损坏的小区与其他小区隔离，成为孤岛，不会影响其他小区。 “每个模块有40多个节电核心，一个单元只占2%左右的能量。 例如，即使一个单元发生热失控，也不会影响模块，也不会影响电池组整体的正常动作。 即使发生最坏的情况，很多模块各自的电池单元破损，也不会对整个电池造成很大的安全冲击，这是特斯拉多次使用小电池单元的理由。 「

在冷却方法中，特斯拉在单元周围均匀分布冷却水管是小圆柱单元的特征。 通过更大接触面的冷却介质，可以快速带走电池的热量，控制电池整体的温度，进一步提高电池的安全性，协助特斯拉快速发展的高功率快速充电。

在阻燃设计中，特斯拉不仅在电池单元之间，而且在大模块之间、电池组和车身之间也放置了阻燃材料。 波状的热界面材料最大限度地接触各单元的表面，在发生热失控的情况下，可以迅速冷却模块。 另外，各个大型模块都是完全密封的，一旦起火，就可以比较有效地屏蔽热量的扩散，以免波及到其他地方。

除了阻燃，特斯拉还考虑了排气。 特斯拉的电池模块外侧设有水平指向车外的排气口，一旦发生热失控，过热气体将迅速排出，从而降低火灾的影响。

防水也是提高安全性的重要一环。 特斯拉的电池组使用的是密闭设计，可以比较有效地防止水的浸入。 万一密闭结构被巨大的水压破坏，电池将配备放水阀，排水被排泄，发出警报。 另外，如果检测到电池绝缘有问题，将立即发出警报，并根据需要切断电池的输出。

“特斯拉的电池特点不是一个电池芯，或者一个电池组点，而是从整车的设计出发，考虑电池容量、续航距离、风阻、性能等，达到物理技术和智能软件的整体平衡。 ”这些员工强调，要实现物理和软件的整体平衡，必须提到特斯拉高度集成的“电池热管理系统”和“电池管理系统bms”。

据报道，特斯拉(/S2 ) )电池热管理系统)/S2 ) )就像高性能计算机的水冷散热器，电池由管道包围，管道内流动着乙二醇型冷却液。 这可以兼顾供暖和制冷两种情况，电池、电机、车载充电器和(/K0 ) )调节系统都与热管理系统连接，必要时可以在这些部件之间智能更换，例如，在冬天，电机 当然，冷却液改变循环路径，从其他方向泵入，确认系统是否升温或冷却到最佳业务温度。 “特斯拉特有的superbottle专利技术将前面传来的冷却液箱提升至智能冷却液箱，整合了侧面的两个水泵、切换阀、散热器和电子控制器。 「

目前，更新后的模型y和新型模型3在热管理系统中引入了热泵的热管理方法。 该方法控制膨胀阀的开度，停止阀的动作，控制制冷剂的循环，控制八方阀octovalve的位置，控制冷却液的循环。 整个控制系统共有12种供暖模式、3种制冷模式，非常多、复杂。 “通过精密复杂的多种模式控制，特斯拉的电池热管理系统可以稳定电池温度，在长时间和短期内提高车辆续航距离，使电池寿命最大化，提高行驶距离，优化整体性能。 ”

除了电池热管理系统外，电池管理系统bms也是特斯拉电池性能特点的一大助力。 在bms系统内的各区域安装有温度传感器； 充放电过程中，电池输入输出的电流都被实时记录； 另外，监视电池的绝缘特性，确保电池的高压和车身的充分隔离； 系统还对上述监测功能进行实时诊断和检查。 这保证了电池的运行状态始终保持满足车辆要求的动力，同时保护电池单元免受损坏，防止安全事故，延长电池的采用寿命。

在整车体系结构中，特斯拉将电池组放置在底板上，以电池的重量带来了极低的重心。 另外，电池底部的外壳由大于3mm的铝合金制成，内部由加强梁支撑，坚固的结构无形中也为车辆的乘员舱增加了保护。 另外，由于特斯拉在电池壳和电池单元的底部之间设置了约2厘米的空间隙，因此普通的拖曳式敲击等不会触摸电池单元。 防撞梁、电池距地面的间隙高度等是特斯拉人多年安全经验总结的优秀成果，非常坚固的结构设计使得特斯拉的电池组在实际车辆中极少受到严重损伤。

从整体上看，特斯拉整合了从最基础的电池单元到模块、整车设计等多种技术和防护技术，使电池安全上升到了一个新的水平。 因此，特斯拉基本达到并能够满足中国gb系列等多个国家和地区的动力电池强制标准的国际un、iec、iso系列及领域sae系列等。

“特斯拉在发售所有电池和电池单元之前，必须通过比国家强制标准更严格的内部测试，其中电池单元安全和电池安全测试项目达到数百个。 例如各种常见滥用试验等。 特斯拉在进行了数千项性能、机械、电气、环境耐久和寿命等试验评估后，正式量产了确保安全的产品。 “上述工作人员最后强调表示。