特斯拉電動汽車動力電池

1、LOGOGuiZhou University May ChenJiangSheng陳陳 江江 生生機研機研1402班班特斯拉電動汽車動力電池目錄目錄電動汽車對動力電池的要求特斯拉電動汽車對動力電池的選擇18650型鋰電池介紹特斯拉電動汽車動力電池管理動力電池未來發(fā)展GuiZhou University May ChenJiangSheng電動汽車對動力電池的要求電動汽車對動力電池的要求作為電動汽車用的動力電池,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力電池的質(zhì)量和體積，提高電動汽車的有效載量，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，則單位時間電池的輸出能量越大，電動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。循環(huán)壽命越長，則電池在正常使用周期內(nèi)支撐電動汽車行駛的里程數(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事故發(fā)生，確保汽車在正常行駛或非正常行駛過程中的安全。5）價格低廉。包括材料來源豐富，電池制造成本低，以使降低整車價格，提高電動汽車的市場競爭力。電動汽車對動力電池的要

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

4、ty May ChenJiangSheng百公里加速度對比特斯拉對動力電池的選擇特斯拉對動力電池的選擇GuiZhou University May ChenJiangSheng 鋰離子電池基本上解決了蓄電池的2個技術(shù)難題，即容量低和充放電壽命短的問題，同時鋰離子電池具有高電池單體電壓、高比能量和能量密度，工作時穩(wěn)定特性。電池性能對比v 18650型電池是鋰離子電池的鼻祖，早在上世紀70年代，英國賓漢頓大學(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電池充電過程電池充電過程充電開始時，應(yīng)先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10。電壓升到3V后，進入標準充電過程。標準充電過程為：以設(shè)定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時，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，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：電池在放電過程中電壓較平穩(wěn)，而且能維持在一個較高的值。這樣電池就能持續(xù)高效地為電動汽車提供動力，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18650電池，安全級

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，正極LiCoO2中的鋰離子遷出，經(jīng)過電解液，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，過程剛好相反，即鋰離子從石墨負極的層間遷出，

8、經(jīng)過電解液，進入正極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 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特斯拉電動汽車動力電池管理特斯拉電動汽車動力電池管理 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)險是不爭的事實，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安時左右的松下18650封裝電池通過串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合在一起。GuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉電動汽車動力電池管理特斯拉電動汽車動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18650電池被并聯(lián)封裝成一個電池磚；99個電池磚串聯(lián)成一個電池片；11個電池片組成一個電池包，總計6831節(jié)。GuiZhou University May ChenJiangSheng特斯拉電動汽車動力電池管理特斯拉電動汽車動力電池管理 同時他們在每個電池單元、每個電池磚、每個電池片的兩端均設(shè)置有保險絲，一旦電池過熱或者電流過大則立刻融斷，斷開輸出。 而且在每個電池片上，均設(shè)置有BMB (Battery Monitor board)即電池監(jiān)控板，用以監(jiān)控每個電池磚的電壓，溫度以及整個電池片的輸出電壓。在整個電池包上，設(shè)置有BSM （Battery System Monitor),用以監(jiān)控整個電池包的工作環(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