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比亚迪研究新电池 特斯拉受困18650

2014-08-13 00:01
Radow
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  另外,工业生产有一个规模效应,当生产产品的规模达到一个量级之后,成本会大大降低。一辆Tesla就需要上千节18650电池,因此单体的采购价格应该可以压得比较低。

  c. 散热能力

  层叠式电池的厚度薄、表面大,均热、散热能力都不错,因此日产的LEAF很大胆地采用了被动式热管理系统(其实就是不管理!),由空气的自然对流将热量带走。 LEAF的单体电池是这个样子的:

  由四节单体电池两并两串组成的电池模块是这个样子的:

  由48个电池模块串联组成的电池组是这个样子的:

  可以看到,电池组上没有任何的风扇、冷却液管道等热管理系统。大概这就是无招胜有招。

  反过来看Tesla,18650电池的个头比较小,在正常充放电时单体电池内部的温差也不会太大。但是,6000多个单体电池的温度也应当保持在不超过5°C的范围内,这是一件非常困难的事情。但是,Tesla做到了。

  总结来说,由于采用了小容量的18650电池,Tesla的热管理系统的复杂度是大大增加了的。也就是说,如果从散热能力方面考虑,使用小容量的18650电池不是最优选。

  d. 能量密度

  谈到能量密度,就必须区分单体电池的能量密度与电池组的能量密度。

  就单体电池的能量密度来看,18650电池是要高于层叠式锂离子电池。我这里查到的日产LEAF所用的33 Ah锂离子电池的能量密度是157 Wh/kg,GM Volt所用的层叠式电池的能量密度约为150 Wh/kg;而Roadster所用的18650电池的能量密度约为211 Wh/kg。(注:Roadster和Volt都没有查到原装电池数据,我是根据相同电池厂商生产的相同容量的电池的数据计算得到的)

  但是,18650电池的管理系统更加复杂,由此额外增加的重量会使得电池组的能量密度远低于单体的能量密度。Roadster的电池组重量是450 kg,能量密度是118 Wh/kg,而LEAF电池组的重量是225 kg,能量密度是107 Wh/kg。在电池组层次,两者的能量密度已经不相上下。

  Model S的设计应当比Roadster优秀得多,但是这方面的资料我还没有收集到太多,现在还没有办法做分析。

  e. 安全性

  前面提到层叠式锂离子电池的各种优点,但它也有一些缺点。由于层叠式锂离子电池一般是采用铝塑膜封装的,而铝塑膜的厚度薄,机械强度差,在汽车发生碰撞等极端情况下,铝塑膜很容易发生破损导致安全事故产生。这也就解释了为什么日产要在4个单体组成的电池模块外面再加一个铝壳。

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