特斯拉怎樣增加動力電池的電量？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-10 16:36
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近日，特斯拉100kWh車型通過了歐盟認證機構RDW的審核。這意味著S/X 100D型號即將上市!它的理論射程將達到613公里(根據NEDC標準)。
根據歐盟的規(guī)定，所有在歐盟成員國銷售的車型都必須得到授權機構的認證。RDW是特斯拉委托的一家荷蘭公司，經認證可以在歐盟銷售。在本文中，我們將探討如何實現這100kWh。
埃隆·馬斯克早些時候曾表示，特斯拉的電池壽命將以每年5%的速度增長。從那個時候的電池迭代，這個策略基本上結束了。除了60kWh作為入門級設備外，70kWh和85kWh均已升級至75kWh和90kWh。
很快，100kWh和120kWh電池將被添加到可選列表中。就目前而言，60kWh仍是特斯拉的一種促銷手段。真正的故事是70kWh和85kWh如何分別增加5kWh。
有一點是肯定的，那就是電池組的結構在加電的過程中是不會改變的。內部電池模塊的數量沒有變化。讓我們先快速瀏覽一下特斯拉電池組的內部。
60kWh內有14個電池組，每個電池組包含384個電池，共5376個電池。85kWh由16個電池組組成，每個電池組包含444個電池，共7102個電池。
后來，70kWh，實際上是一個75kWh的電池組，來自軟件束縛。剩余的5kWh(開始)作為一個可選的$3,000包提供給所有者。OTA軟件更新后，70D可以更改為75D
所以問題是，75kWh電池組是如何產生的?特斯拉的管理人員沒有就這一問題提供技術解釋。根據作者的判斷，75kWh實際上是一個85kWh的電池組，因為減少了2個電池組。在一個85千瓦時的電池中，每個電池組的容量為5.3千瓦時，因此14個這樣的電池組的容量為74.2千瓦時。
這是70kWh、75kWh和85kWh之間的連接。至于60kWh，它只是一個降低進入壁壘的裝置。那么90kWh是如何產生的呢?
從85度到90度，這是額外的5度。有多余的電池組嗎?在85千瓦時的電池組結構中，電池組不再可以堆疊。唯一的可能是一個新的細胞。當然，電池仍然是18650型，但是化學材料已經調整增加了能量密度。
在這個過程中，特斯拉在電池的石墨陽極上添加了少量的硅，提高了電池的能量密度。
在陽極中加入硅被認為是提高電池能量密度的一種方法。為了避免堆積太重的電池，特斯拉將不得不專注于開發(fā)高能量密度的電池。然而，對于三元鋰離子電池來說，通過硅來增加能量密度就不那么簡單了。
其基本原理是在石墨陽極中加入硅后，由于硅原子的結構比石墨能容納更多的鋰離子，從而增強了鋰離子在陽極中的吸收。在單次充放電循環(huán)中，鋰陽極越多，能量密度越高。
但是，硅吸收鋰離子后膨脹300%，遠遠大于石墨吸收鋰離子后7%的膨脹率。這種重復的體積修正導致固體電極變得“軟”，并短暫地崩潰。在這一點上，電池的周期壽命下降。
另一層是硅陽極，在充放電過程中，硅陽極的膨脹/彈性會破壞鋰電池電解液SEI膜的組成。這種膜是在鋰電池的初始循環(huán)過程中形成的。該陽極材料具有保護作用，可以防止材料結構的坍塌。
由于這些原因，使用硅作為陽極，雖然在能量密度上顯著提高，但也伴隨著副作用，最終導致電池壽命縮短。所以特斯拉的計劃是逐漸在石墨陽極上添加少量的硅，平衡能量密度和循環(huán)壽命。
眾所周知，特斯拉的18650電池是由松下公司生產的。隨著合作的深入，特斯拉也在研發(fā)新的圓柱形電池。當模型3投入生產時，新的21700電池將取代18650作為新的電池。
21700電池仍然是一個三元鋰電池與鋰鎳鈷鋁酸鹽(NCA)陰極。這種圓柱形三元電池是目前能量密度最高的動力電池解決方案。與方形電池相比，這種電池雖然能量密度高，但穩(wěn)定性差，因此需要更好的BMS(電池處理系統)來支持。
特斯拉最初的跑車使用松下的NCR18650A電池，額定電壓3.6v，容量3.1ah。之前的85kWh電池組是NCR18650B，額定3.6v和3.1ah。
