特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池

1、LOGOGuiZhou University May ChenJiangSheng陳陳 江江 生生機(jī)研機(jī)研1402班班特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池目錄目錄電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求特斯拉電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的選擇18650型鋰電池介紹特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展GuiZhou University May ChenJiangSheng電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求作為電動(dòng)汽車用的動(dòng)力電池,必須滿足下列要求:1) 能量密度高(w.h/kg)。單位質(zhì)量或單位體積的電池所能供給的能量。使用比能量高的電池體系有助于降低動(dòng)力電池的質(zhì)量和體積，提高電動(dòng)汽車的有效載量，乃至它的一次充電

2、續(xù)駛里程。2) 比功率大(w/kg)。指單位質(zhì)量或單位體積電池所能輸出的功率,比功率越高，則單位時(shí)間電池的輸出能量越大，電動(dòng)汽車的加速性能和爬坡性能就愈優(yōu)越。GuiZhou University May ChenJiangSheng3) 循環(huán)或使用壽命長(zhǎng)。循環(huán)壽命越長(zhǎng)，則電池在正常使用周期內(nèi)支撐電動(dòng)汽車行駛的里程數(shù)就越多，有助于降低車輛使用期內(nèi)的運(yùn)行成本。4）安全性好。能夠有效避免因泄漏、短路、撞擊、顛簸等引起的起火或爆炸等危險(xiǎn)事故發(fā)生，確保汽車在正常行駛或非正常行駛過(guò)程中的安全。5）價(jià)格低廉。包括材料來(lái)源豐富，電池制造成本低，以使降低整車價(jià)格，提高電動(dòng)汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要

3、求電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求GuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇 對(duì)于目前任何一種動(dòng)力電池來(lái)說(shuō)，如要完全滿足上述要求，顯然存在一定的困難。在實(shí)際選擇電池時(shí)，往往根據(jù)汽車本身動(dòng)力系統(tǒng)的要求，側(cè)重于電池的某一部分指標(biāo)。GuiZhou University May ChenJiangSheng18650鈷酸鋰電池特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇GuiZhou University May ChenJiangSheng各電動(dòng)汽車性能比較特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇GuiZhou Universi

4、ty May ChenJiangSheng百公里加速度對(duì)比特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇特斯拉對(duì)動(dòng)力電池的選擇GuiZhou University May ChenJiangSheng 鋰離子電池基本上解決了蓄電池的2個(gè)技術(shù)難題，即容量低和充放電壽命短的問(wèn)題，同時(shí)鋰離子電池具有高電池單體電壓、高比能量和能量密度，工作時(shí)穩(wěn)定特性。電池性能對(duì)比v 18650型電池是鋰離子電池的鼻祖，早在上世紀(jì)70年代，英國(guó)賓漢頓大學(xué)Whittingham女士就發(fā)明了18650型電池，其中18表示直徑為18mm，65表示長(zhǎng)度為65mm，0表示為圓柱形電池。但是，將這種直徑18mm、高65mm的圓柱形鋰電池用在汽車上Tesl

5、a是第一個(gè)吃螃蟹的人。GuiZhou University May ChenJiangSheng18650型鈷酸鋰電池型鈷酸鋰電池介紹介紹18650型鈷酸鋰電池型鈷酸鋰電池介紹介紹18650型鈷酸型鈷酸鋰電池規(guī)格鋰電池規(guī)格GuiZhou University May ChenJiangSheng電池充電過(guò)程電池充電過(guò)程充電開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10。電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時(shí)，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時(shí)，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)

6、定充電電流的1/10時(shí)，充電結(jié)束。GuiZhou University May ChenJiangSheng電池放電特性電池放電特性從放電曲線可知：電池在放電過(guò)程中電壓較平穩(wěn)，而且能維持在一個(gè)較高的值。這樣電池就能持續(xù)高效地為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力，從而獲得加速和爬坡性能。鋰電池放電特性GuiZhou University May ChenJiangSheng Tesla起初也嘗試了市面上超過(guò)300種電池，包括板型和方型電池，最終選擇了松下的18650電池，一方面，18650的能量密度更大且穩(wěn)定性與一致性更好。另一方面，18650可以有效降低電池系統(tǒng)的成本（全球每年生產(chǎn)數(shù)十億個(gè)18650電池，安全級(jí)

7、別不斷提高）。GuiZhou University May ChenJiangSheng18650型型鈷酸鈷酸鋰電池組成鋰電池組成 正極片：LiCoO2 、導(dǎo)電劑、粘合劑、鋁箔 負(fù)極片：具有特殊結(jié)構(gòu)C材、導(dǎo)電劑、粘合劑、銅箔 微孔隔膜：多孔聚丙稀/聚乙烯復(fù)合膜 有機(jī)電解液：LiClO4-PC（碳酸丙烯酯） 外殼及配件: 鋁殼、鋁塑膜，鋁鎳復(fù)合帶。GuiZhou University May ChenJiangSheng鋰電池工作原理鋰電池工作原理充電時(shí)，正極LiCoO2中的鋰離子遷出，經(jīng)過(guò)電解液，嵌入石墨的碳層間，在電池內(nèi)形成鋰碳層間化合物；放電時(shí)，過(guò)程剛好相反，即鋰離子從石墨負(fù)極的層間遷出，

8、經(jīng)過(guò)電解液，進(jìn)入正極LiCoO2中。621-X221-X2X6+ 6X 充 電放 電電 池 的 各 電 極 反 應(yīng) 和 電 池 的 總 反 應(yīng) 分 別 為 ：負(fù) 極 ： 6 C + x L i + x eL iC正 極 ： L i C o OL iC o Ox L ix e電 池 總 反 應(yīng) ： L i C o OCL iC o OL iCGuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理 18650鈷酸鋰電池，與磷酸鐵鋰電池相比，這種電池雖然技術(shù)較為成熟，功率高、能量密度大，且一致性較高，但安全系數(shù)較低，熱特性較差。

9、18650鈷酸鋰電池存在安全風(fēng)險(xiǎn)是不爭(zhēng)的事實(shí)，而Tesla的秘密武器在于其電池管理系統(tǒng)。Tesla Roadster的電池系統(tǒng)包含6831節(jié)小電池，其解決方案是將這6831節(jié)2安時(shí)左右的松下18650封裝電池通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合在一起。GuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理用分層次管理的辦法控制這6831節(jié)小電池以及電壓和溫度：69個(gè)18650電池被并聯(lián)封裝成一個(gè)電池磚；99個(gè)電池磚串聯(lián)成一個(gè)電池片；11個(gè)電池片組成一個(gè)電池包，總計(jì)6831節(jié)。GuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理 同時(shí)他們?cè)诿總€(gè)電池單元、每個(gè)電池磚、每個(gè)電池片的兩端均設(shè)置有保險(xiǎn)絲，一旦電池過(guò)熱或者電流過(guò)大則立刻融斷，斷開(kāi)輸出。 而且在每個(gè)電池片上，均設(shè)置有BMB (Battery Monitor board)即電池監(jiān)控板，用以監(jiān)控每個(gè)電池磚的電壓，溫度以及整個(gè)電池片的輸出電壓。在整個(gè)電池包上，設(shè)置有BSM （Battery System Monitor),用以監(jiān)控整個(gè)電池包的工作環(huán)境。包括電池包的電流、電壓、溫度、濕度、方位、煙霧等。GuiZhou University May ChenJiang