時(shí)尚的外形、百公里加速3.2秒、續(xù)航440公里，這些都是特斯拉Model S作為一款純電動(dòng)汽車所展示給人們的數(shù)據(jù)。Model S之所以能夠擁有不遜于傳統(tǒng)燃油車的性能表現(xiàn)，除了電動(dòng)機(jī)技術(shù)之外，還要得益于特斯拉先進(jìn)的電池技術(shù)。
那么，特斯拉到底在電動(dòng)車最核心技術(shù)之一的電池組研發(fā)方面有何獨(dú)特建樹(shù)呢？據(jù)介紹，Model S的電池板總重高達(dá)900公斤，被放置在駕駛艙正下方的底盤(pán)當(dāng)中，在為電動(dòng)機(jī)提供能量的同時(shí)，也起到了穩(wěn)定車輛重心的作用。
近日，國(guó)外牛人就將一輛Model S的電池板給拆開(kāi)了，讓我們來(lái)一探究竟。
國(guó)外牛人直接給我們展示電池組。電池組安放前后軸之間的底盤(pán)位置，其重量可達(dá)900公斤。因此造成底盤(pán)重心較低，非常利于車輛的高速穩(wěn)定性。電池組幾乎占據(jù)車輛底盤(pán)的全部，但電池組并沒(méi)有作為承受力的主體，電池組有加強(qiáng)筋和受力框架保護(hù)，大大減低碰撞時(shí)的爆炸危險(xiǎn)。
電池組整體有標(biāo)明其身份的銘牌，其中標(biāo)明了其容量為85kWh，400V直流電，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)電池可以裝85度電，可供一個(gè)普通家庭使用一個(gè)月。
電池組表面不僅有塑料膜保護(hù)著，而且塑料膜下面還有防火材料的護(hù)板。護(hù)板下面才是電池組。護(hù)板通過(guò)螺栓與電池組框架連接，并且連接處充滿了密封粘合劑。外觀來(lái)看電池組保護(hù)的不錯(cuò)。
特斯拉Model S電池組板看似非常高大上。其電池組板由16組電池組串聯(lián)而成，并且每組電池組由444節(jié)鋰電池，每74節(jié)并聯(lián)形成。因此特斯拉Model S電池組板由7104節(jié)18650鋰電池組成。
總保險(xiǎn)絲位于電池版的前端，并且有外殼保護(hù)以防受到撞擊。其采用德國(guó)Bussmann巴斯曼，額定工作電流為630A，額定電壓為690V，分?jǐn)嚯娏?00-200kA，在全球化趨勢(shì)下該保險(xiǎn)絲在印度制造。市場(chǎng)價(jià)格在600元左右。
電池板中的16塊電池組均衡平鋪在殼體上，整體結(jié)構(gòu)緊湊，平鋪有利于散熱。每一組電池組由六組單體電池包串聯(lián)而成，但單體電池包的布置并沒(méi)有采用均衡布置，而是采用不規(guī)則的結(jié)果，猜測(cè)是為了方便電池組內(nèi)的散熱管路布置。
測(cè)量了整個(gè)電池板的電壓為313.8V，單體電池組電壓為196.3V。顯然這塊電池并沒(méi)有達(dá)到額定的輸出電壓，可能電池電量并不充足所導(dǎo)致。
電池組內(nèi)每一節(jié)電池都有保險(xiǎn)絲鏈接著，以防單節(jié)電池過(guò)熱危及整體電池過(guò)熱，并且每節(jié)電池保險(xiǎn)絲焊接非常精美。電池組中央有線連接到電池控制模塊，這些線用來(lái)檢測(cè)電池組的電壓，從而保證電池組正常工作。
電池組整體由透明塑料殼包裹住，兩側(cè)有金屬散熱護(hù)板包圍。電池厚度比腳掌稍稍厚些，屬于扁長(zhǎng)型電池組，從而導(dǎo)致車輛重心可大大降低。總體電池組保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)。
18650鋰電池即普通筆記本電腦的鋰電池，眾多18650鋰電池組成單體電池包，再由電池包組成電池組，并由16組電池組構(gòu)成電池板。看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際需要解決很多連接和散熱的問(wèn)題。
每一組電池組都由一條2/0主線串聯(lián)起來(lái)，主線位于電池板中央，并且有護(hù)板覆蓋著，較為隱蔽。2/0主線匯集電流后將連接到輸出端的接觸器。接觸器采用泰科電子專門為特斯拉生產(chǎn)的部件。
電池板中央有一條2/0主線，每組電池組都通過(guò)該主線串聯(lián)輸出電流，因此2/0主線尤其重要。特斯拉采用美國(guó)Champlain的專門為電動(dòng)車生產(chǎn)的線纜，其最高可承受600V電壓，并且可在-70°-150°之間工作。2/0主線保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)，不僅有護(hù)板保護(hù)，而且還有防火材料包裹。這一點(diǎn)可猜測(cè)其工作時(shí)有可能產(chǎn)生高溫。
電池板內(nèi)除了電池組外，最多都是“冷卻液”管路。每組電池都需要通入一定量的“冷卻液”。雖然“冷卻液”并沒(méi)有泵驅(qū)動(dòng)主動(dòng)流動(dòng)，但整個(gè)電池板所有管路都是相通的，“冷卻液”可熱脹冷縮進(jìn)行一定范圍流動(dòng)。
“冷卻液”呈綠色，由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷卻液”配合著鋁管使用主要是為了保持電池溫度的均衡，防止電池局部溫度過(guò)高導(dǎo)致電池性能下降。特斯拉的電池熱管理系統(tǒng)可將電池組之間的溫度控制在±2℃。控制好電池板的溫度可延長(zhǎng)電池的使用壽命。
電池管理系統(tǒng)（Battery Management System 簡(jiǎn)稱BMS）是對(duì)電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。對(duì)電動(dòng)車而言，通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)電池組充放電的有效控制，可達(dá)到增加續(xù)航里程、延長(zhǎng)使用壽命、降低運(yùn)行成本的目的，并保證電池組應(yīng)用的安全和可靠性。
電池管理系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、熱管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。從電路圖上可看到，電池管理系統(tǒng)為特斯拉自行研發(fā)，擁有高度的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。該系統(tǒng)能自行處理充放電以及發(fā)熱問(wèn)題。相信國(guó)內(nèi)廠商較難山寨出來(lái)。
這次國(guó)外牛人自行拆解特斯拉Model S讓我們了解更多細(xì)節(jié)。18650的數(shù)量決定于電池板的總?cè)萘浚讳X管與“冷卻液”配合使得電池發(fā)熱更加均衡；還有電池管理系統(tǒng)BMS復(fù)雜的處理使得電池完美充放電。
總得來(lái)說(shuō)，Model S電池保護(hù)的相當(dāng)不錯(cuò)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得恰當(dāng)好，電池管理系統(tǒng)也相當(dāng)細(xì)致。相信國(guó)內(nèi)自主品牌想山寨有不少困難。
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資料來(lái)源：太平洋汽車網(wǎng)、鋰享家
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