特斯拉申请新电池管理专利能隔离缺陷电芯

2018-08-02 07:42

据外媒报道，近日，特斯拉（Tesla）申请了一项新专利，通过隔离有缺陷的电池芯，防止其对功能正常的电池芯产生负面影响，进而提高电池的安全性。

特斯拉研发此专利的背景是，由于电池芯在充电过程中以及释放能量时，都会产生热量，特斯拉发现有缺陷的电池芯会产生热气，从而影响周围电池芯的功能，通常也会导致电池的连续故障。因此，其研发了一个专利。

特斯拉专利详述了一个复杂的系统，该系统创建了一个互连层（inter－connectivity layer），通过隔离有故障的部件来监控和调整电池包内的温度和压力。

特斯拉Model3配备的就是最新一代的电池，电池芯21700。特斯拉证明该电池芯比任何电动汽车电池芯的能量密度都要高，因为其大幅减少了钴成分，大力增加了镍的含量，电池系统也总体保持了热稳定性。特斯拉还指出，新款特斯拉电池芯的镍钴铝正极化学成分低于竞争对手下一代电池内的含量。

特斯拉的新专利再次表明，尽管该公司在电池技术方面处于领先地位，但它仍在推动创新。

21700有何神奇之处？

21700与18650电池最直观的区别就是尺寸变大了。

由于电池材料性能的限制，通过增加体积来提高能量密度成为企业重点考虑的对象。我国明确提出要在2020年动力电池单体能量密度突破300Wh／kg，动力电池系统能量密度达到260Wh／kg；2025年动力电池系统能量密度要达到350Wh／kg。动力锂电池持续提升的能量密度要求势必持续助推动力锂电池型号的变革。

今年初特斯拉披露的信息来看，在现有条件下，其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh／kg左右，比其原来18650电池系统的250Wh／kg约提高20％。电池单体电池容量的提升意味着同等能量下所需电芯的数量减少约1／3，如此以来降低了系统管理难度、简化金属结构件等配件数量，虽然单个电芯的重量和成本提升了，但是电池系统PACK的重量和成本却得到了降低。

这套新隔离技术的发明，能让能量密度更高的21700圆柱电池在热稳定性上得到很好的维护。

点评：在圆柱电池方面，中国电池企业跟日本松下相比还有很多需要学习的地方，目前国内比克、亿纬锂能、智慧能源和苏州力神都已经布局21700电池产品。产线改造主要涉及中后段的分切、卷绕、装配、化成等环节，针对半自动线的模具调整费用较低。电池厂商由原来的主流18650转型到21700较为便利，不会投入太高的设备技改费用及新增设备投资。但是，中国车企在电池管理技术方面跟特斯拉相比就落后太多，太多的功课需要补上