特斯拉电池及寿命分析

《特斯拉电池及寿命分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、特斯拉电池及寿命分析　　Tesla这个公司，不管以后怎么样，从现在来看确实对全球的汽车产业产生了积极的影响。这篇文章，是针对Tesla的电池系统和纯电动汽车电池寿命做一些讨论，抛砖引玉。因为涉及的内容有些敏感，这里尽量写简单浅显一些，欢迎后续有工程师和我进行交流。　　第一部分Tesla的电池系统　　Tesla的电池系统严格意义只有两代，Roadster是第一代，ModelS是第二代，在ModelS里面开始设计是40kwh(取消)、60kwh(取消)、70kwh、85kwh和90kwh几种，其中两种比较确定的规格为：　　85kWh(7104个74P×6×16

2、)400V　　60/40kWh(5376个64P×6×14)kWh　　这里将电池系统分解为：　　电池模组：电池模组是电池系统的主要子单元，也是特斯拉的设计核心。　　结构系统：电池系统中采用了大量的隔离结构件，起到防水和绝缘的作用。　　热管理系统：包括冷却管路系统。　　线束系统：分高压母线和低压通信线束两部分组成。　　电子电气系统：内部包含电池管理、继电器、预充电阻等。　　排气系统：主要是对电池组的压力进行释放，主要有排气阀和接口两部分组成。　　其中最为重要的还是其电池模组设计　　电池单体模块由主要以下部分构成：　　电池单体：松下的电池。　　电流母板：起到了

3、连接电池的作用，将每组电池的正极和负极连接在一起，共有7种不同的规格木板。　　隔层：隔层将电池与冷却管隔离并有绝缘的作用。　　散热铜管：通过每一面与单体连接，将热量带出整个电池模组。　　隔离板：在电池的顶盖上方，起到绝缘的作用。　　BMU采集板：测量电压和温度。　　熔丝：连接电池单体与母线牌，采用半导体中的Bonding工艺，对于电池组装而言，这是非常难的工艺。　　温度传感器:采集温度，其位置在冷却管的输入端和输出端。　　采样电压采集线束：采集电池电压，并有专门的固定的导线索引的结构进行固定。图1Tesla电池模组示意图　　注：此图选自里卡多的Benchm

4、ark报告的预览版，并予以中文注释和修改，建议想知道细节的，可以购买完整报告版本并获取CAD。　　从技术的角度来看，涵盖了不少的专利设计，这个是从百人会的一个介绍中摘录出来，然后对每个内容作了一些整理。图2Tesla模组设计专利对应图　　a)检测方法　　US20100136384Batterythermaleventdetectionsystemusinganelectricalconductorwithathermallyinterruptibleinsulator　　US20100135355Batterythermaleventdetectionsy

5、stemusinganopticalfiber　　US20130260192BatteryPackPressureMonitoringSystemforThermalEventDetection　　目的：确定电池何时，发生意外热量事件和电池热事件的系统，例如热耗散。　　方法：在电池外表面使用电缆(电池表面温度)或光纤来检测电池的SOH、压力传感器采集后对系统进行分析。　　实际：专利这个实际看下来差距比较大，还是只有简单的电压和温度测量，没有看到压力和光纤在里面有实际的体现。　　b)隔热设计　　US20100136396CellSeparatorforMin

6、imizingThermalRunawayPropagationwithinaBatteryPack　　US20130078494RigidCellSeparatorforMinimizingThermalRunawayPropagationwithinaBatteryPack　　US20100151308Increasedresistancetothermalrunawaythroughdifferentialheattransfer　　US20100136404Thermalbarrierstructureforcontainingthermalrun

7、awaypropagationwithinabatterypack　　目的：隔热、散热、隔离热传播和保持间距。　　手段：使用强度较高的隔离带、用隔热的带将电池组隔离成小的块。　　实际：结构设计应该是遵循了专利的设计意图的。　　c)热失控控制　　US20100136391ActiveThermalRunawayMitigationSystemforUseWithinaBatteryPack　　US20100273034Batterypackenclosurewithcontrolledthermalrunawayreleasesystem　　US201203

8、08858BatteryPackEnclosurewithCont