特斯拉Model S的电池板总重高达900公斤,放置在驾驶舱正下方的底盘中,为电动机提供能量的同时,也起到稳定车辆重心的作用:
近日,一位国外专业人士对一辆特斯拉Model S的电池板进行了拆解,让我们得以一窥其内部构造。
拆解后可以看到,Model S的电池组被安置在前后轴之间的底盘位置,其重量可达900公斤。这使得底盘重心较低,有利于车辆的高速稳定性。电池组几乎占据了车辆底盘的全部空间,但电池组本身并不是承受力的主体,而是通过加强筋和受力框架进行保护,大大降低了碰撞时的爆炸风险。
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,也就是说,电池可以储存85度电,这相当于一个普通家庭一个月的用电量。
在拆解过程中,可以看到电池组表面不仅有塑料膜保护,而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是真正的电池组。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。从外观来看,电池组的保护措施做得相当到位。
特斯拉Model S的电池组板由16组电池组串联而成,每组电池组由444节锂电池组成,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。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,分断电流为700-200kA,市场价格在600元左右。
电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上,整体结构紧凑,平铺设计有利于散热。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,这可能是因为需要方便电池组内的散热管路布置。
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组。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。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。
电池组的热管理系统是另一个关键部分。电池板内除了电池组外,最多的就是“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。“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。电池管理系统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。
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。从电路图上可以看出,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。

总的来说,特斯拉Model S的电池保护做得相当不错,内部结构设计得当,电池管理系统也相当细致。相信国内自主品牌想山寨特斯拉的电池技术有不少困难。
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