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電池知識

特斯拉宣稱的電池容量與實際電池容量不符是怎么回事?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-06-12 13:30    點擊量:

特斯拉(Tesla)是電動汽車界的明星,不但吸引了很多用戶,同時也吸引了很多人對它的產(chǎn)品進行各種拆解、破解。這里主要分享從2016年下半年到現(xiàn)在為止披露的一些Tesla電池包的新信息。

 

國外Electrek網(wǎng)站介紹了一位名叫Jason Hughes的電動車用戶在破解了Tesla電池包的電池管理系統(tǒng)(BMS)后發(fā)現(xiàn)了電池能量的信息,他可能是第一個揭示Tesla宣稱的電池容量跟實際容量并不完全一致的人。

 

2016年,Jason在拆解測試Model S 85kWh電池包的時候發(fā)現(xiàn)了這個問題:85kWh電池包實際容量只有81kWh,可使用容量~77kWh。該數(shù)據(jù)在網(wǎng)站披露后,Tesla給出的解釋是:這是由于放電倍率和溫度等條件不同造成的。顯然,不同測試條件的確會造成測試容量的差異,這樣解釋通??梢詰?yīng)付普通用戶??墒荰esla忽略了這不是一名普通的Tesla用戶,Jason不但是Tesla用戶,同時他也是Tesla技術(shù)的深度破解者,他對Tesla的解釋顯然不太滿意,于是他就黑了幾臺Tesla的電池管理系統(tǒng)BMS,直接看到了Tesla在BMS里面定義的能量數(shù)據(jù)。圖1是從Model X 60D(60kWh版本)的BMS看到的數(shù)據(jù)??梢钥吹?,軟件設(shè)定的能量限制為62.4287kWh(Software Full Pack Energy),比60kWh要高一點,標(biāo)稱總能量位72.6kWh(Nominal Full Pack Energy),將近10kWh的能量沒有使用。

 

 

 

 

Jason接著從其他tesla車型上的BMS收集到了以下電池包的能量數(shù)據(jù),這對他來說顯然不是什么難事。

 

· Original 60:~61kWh總能量,~58.5kWh使用能量

· 85/P85/85D/P85D:~81.5kWh總能量,~77.5kWh使用能量

· 90D/P90D:~85.8kWh總能量,81.8kWh使用能量

· Original 70:~71.2kWh總能量,68.8kWh使用能量

· 75/75D:75kWh總能量,72.6使用能量

·軟件限制的60/60D能量:62.4kWh

·軟件限制的70/70D能量:65.9kWh

 

而在今年1月, Jason在拆解Model S P100D時再次通過BMS披露了實際的100kWh電池包能量數(shù)據(jù):102.4kWh總能量,其中98.4kWh是可使用能量。BMS信息還顯示,P100D電池包的最大放電電流為1760A,這比P90D/P85D電池包的電流大了240A。2016年Tesla在發(fā)布P100D時提到,通過采用新的模塊和電池包結(jié)構(gòu)、新的冷卻系統(tǒng),P100D將具有最高的能量密度,這將是一次重要的改變。這個消息給廣大Tesla愛好者帶來了無限的技術(shù)突破的遐想。那么我們來看一下Jason披露的實際P100D電池包的一些信息。圖2是P100D的電池包和85kWh版本的電池包對比,從圖中可以確認以下P100D電池包的信息:

 

·還是使用18650電池

·鋁絲焊工藝

·電池總數(shù)為8256,比85/90版本多了~16%

·16個模塊,每個模塊516個電池cell

·每個模塊6個group

·每個group有86個電池cell

 

 

 

 

那么P100D的冷卻系統(tǒng)又有哪些變化呢?從圖3可以看到,冷卻系統(tǒng)的確有些小的變化,每個模組的兩條冷卻回路變得更短、更薄了,其他并沒有發(fā)現(xiàn)明顯變化。

 

從目前披露的信息來看,P100D電池包并沒有像去年Tesla CTO JB Straubel所宣稱的那樣是“significant change(重大變化)”,實際情況是沒有全新的冷卻系統(tǒng)設(shè)計、沒有全新的電池cell、沒有全新的電池包結(jié)構(gòu)(至少外觀看起來這樣),主要變化是新的模塊設(shè)計,每個模塊可以放入更多的cell。或許,significant change還要等到下一個Tesla產(chǎn)品上去發(fā)現(xiàn)了。
 

劉文和耶魯大學(xué)化學(xué)系助理教授王海梁等開發(fā)出一種簡便易行的方法,即將含有特定官能團(酰胺)的樹枝狀高分子和石墨烯簡單混合,然后涂在硫電極的表面形成復(fù)合膜。通過表面復(fù)合膜的保護,鋰硫電池能夠?qū)崿F(xiàn)1000次以上的穩(wěn)定循環(huán)。通過該技術(shù),有望制造出重量更輕、性能更好、價格更便宜的汽車電池,提高電動汽車的續(xù)航能力。

 

此外,研究團隊同時通過實驗和理論計算考察了復(fù)合膜和電池充放電中間產(chǎn)物的相互作用,確定了鋰硫電池中的化學(xué)固硫機制。與已有的研究報道相比,該復(fù)合膜在幾乎不增加額外體積或重量的基礎(chǔ)上,能有效提高鋰硫電池的循環(huán)性能,使鋰硫電池離實用更近了一步。


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