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深度揭秘:特斯拉采用18650电池的原因

2015-01-06 11:24
冷血の爱
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  这些管道是冷却液的流道,流道交叉布置的样子很像发动机的排气歧管,这是为了使得各路管道的流动阻力大致平衡。

  总结来说,由于采用了小容量的18650电池,特斯拉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。笔者这里查到的日产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,笔者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,但是这方面的资料笔者还没有收集到太多,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。

  18650电池一般是钢壳,安全性更好;而且前面也提到随着18650电池生产工艺水平的的不断提高,安全性也在不断提高。

  特斯拉在应对这些18650电池可能出现的安全事故上,也倾注了很多心血。如果一个单体电池出现温度过高等异常情况,根据异常情况的恶劣程度,这枚电池或其所在的模组会断电以防止事故的蔓延。由于单体容量小,只要不发生蔓延,事故的严重程度将是较低的。

  笔者认为,特斯拉当时采用18650电池,的确是最优选择。但是,随着特斯拉在电池领域的经验不断积累,他们应该会尝试其他构型的电池。

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