特斯拉怎样增加动力电池的电量？
来源：宝鄂实业
2020-02-10 16:36
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近日，特斯拉100kWh车型通过了欧盟认证机构RDW的审核。这意味着S/X 100D型号即将上市!它的理论射程将达到613公里(根据NEDC标准)。
根据欧盟的规定，所有在欧盟成员国销售的车型都必须得到授权机构的认证。RDW是特斯拉委托的一家荷兰公司，经认证可以在欧盟销售。在本文中，我们将探讨如何实现这100kWh。
埃隆·马斯克早些时候曾表示，特斯拉的电池寿命将以每年5%的速度增长。从那个时候的电池迭代，这个策略基本上结束了。除了60kWh作为入门级设备外，70kWh和85kWh均已升级至75kWh和90kWh。
很快，100kWh和120kWh电池将被添加到可选列表中。就目前而言，60kWh仍是特斯拉的一种促销手段。真正的故事是70kWh和85kWh如何分别增加5kWh。
有一点是肯定的，那就是电池组的结构在加电的过程中是不会改变的。内部电池模块的数量没有变化。让我们先快速浏览一下特斯拉电池组的内部。
60kWh内有14个电池组，每个电池组包含384个电池，共5376个电池。85kWh由16个电池组组成，每个电池组包含444个电池，共7102个电池。
后来，70kWh，实际上是一个75kWh的电池组，来自软件束缚。剩余的5kWh(开始)作为一个可选的$3,000包提供给所有者。OTA软件更新后，70D可以更改为75D
所以问题是，75kWh电池组是如何产生的?特斯拉的管理人员没有就这一问题提供技术解释。根据作者的判断，75kWh实际上是一个85kWh的电池组，因为减少了2个电池组。在一个85千瓦时的电池中，每个电池组的容量为5.3千瓦时，因此14个这样的电池组的容量为74.2千瓦时。
这是70kWh、75kWh和85kWh之间的连接。至于60kWh，它只是一个降低进入壁垒的装置。那么90kWh是如何产生的呢?
从85度到90度，这是额外的5度。有多余的电池组吗?在85千瓦时的电池组结构中，电池组不再可以堆叠。唯一的可能是一个新的细胞。当然，电池仍然是18650型，但是化学材料已经调整增加了能量密度。
在这个过程中，特斯拉在电池的石墨阳极上添加了少量的硅，提高了电池的能量密度。
在阳极中加入硅被认为是提高电池能量密度的一种方法。为了避免堆积太重的电池，特斯拉将不得不专注于开发高能量密度的电池。然而，对于三元锂离子电池来说，通过硅来增加能量密度就不那么简单了。
其基本原理是在石墨阳极中加入硅后，由于硅原子的结构比石墨能容纳更多的锂离子，从而增强了锂离子在阳极中的吸收。在单次充放电循环中，锂阳极越多，能量密度越高。
但是，硅吸收锂离子后膨胀300%，远远大于石墨吸收锂离子后7%的膨胀率。这种重复的体积修正导致固体电极变得“软”，并短暂地崩溃。在这一点上，电池的周期寿命下降。
另一层是硅阳极，在充放电过程中，硅阳极的膨胀/弹性会破坏锂电池电解液SEI膜的组成。这种膜是在锂电池的初始循环过程中形成的。该阳极材料具有保护作用，可以防止材料结构的坍塌。
由于这些原因，使用硅作为阳极，虽然在能量密度上显著提高，但也伴随着副作用，最终导致电池寿命缩短。所以特斯拉的计划是逐渐在石墨阳极上添加少量的硅，平衡能量密度和循环寿命。
众所周知，特斯拉的18650电池是由松下公司生产的。随着合作的深入，特斯拉也在研发新的圆柱形电池。当模型3投入生产时，新的21700电池将取代18650作为新的电池。
21700电池仍然是一个三元锂电池与锂镍钴铝酸盐(NCA)阴极。这种圆柱形三元电池是目前能量密度最高的动力电池解决方案。与方形电池相比，这种电池虽然能量密度高，但稳定性差，因此需要更好的BMS(电池处理系统)来支持。
特斯拉最初的跑车使用松下的NCR18650A电池，额定电压3.6v，容量3.1ah。之前的85kWh电池组是NCR18650B，额定3.6v和3.1ah。
