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电池知识

特斯拉宣称的电池容量与实际电池容量不符是怎么回事?

来源:宝鄂实业    2019-06-12 13:30    点击量:

特斯拉(Tesla)是电动汽车界的明星,不但吸引了很多用户,同时也吸引了很多人对它的产品进行各种拆解、破解。这里主要分享从2016年下半年到现在为止披露的一些Tesla电池包的新信息。

 

国外Electrek网站介绍了一位名叫Jason Hughes的电动车用户在破解了Tesla电池包的电池管理系统(BMS)后发现了电池能量的信息,他可能是第一个揭示Tesla宣称的电池容量跟实际容量并不完全一致的人。

 

2016年,Jason在拆解测试Model S 85kWh电池包的时候发现了这个问题:85kWh电池包实际容量只有81kWh,可使用容量~77kWh。该数据在网站披露后,Tesla给出的解释是:这是由于放电倍率和温度等条件不同造成的。显然,不同测试条件的确会造成测试容量的差异,这样解释通常可以应付普通用户。可是Tesla忽略了这不是一名普通的Tesla用户,Jason不但是Tesla用户,同时他也是Tesla技术的深度破解者,他对Tesla的解释显然不太满意,于是他就黑了几台Tesla的电池管理系统BMS,直接看到了Tesla在BMS里面定义的能量数据。图1是从Model X 60D(60kWh版本)的BMS看到的数据。可以看到,软件设定的能量限制为62.4287kWh(Software Full Pack Energy),比60kWh要高一点,标称总能量位72.6kWh(Nominal Full Pack Energy),将近10kWh的能量没有使用。

 

 

 

 

Jason接着从其他tesla车型上的BMS收集到了以下电池包的能量数据,这对他来说显然不是什么难事。

 

· Original 60:~61kWh总能量,~58.5kWh使用能量

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

· 90D/P90D:~85.8kWh总能量,81.8kWh使用能量

· Original 70:~71.2kWh总能量,68.8kWh使用能量

· 75/75D:75kWh总能量,72.6使用能量

·软件限制的60/60D能量:62.4kWh

·软件限制的70/70D能量:65.9kWh

 

而在今年1月, Jason在拆解Model S P100D时再次通过BMS披露了实际的100kWh电池包能量数据:102.4kWh总能量,其中98.4kWh是可使用能量。BMS信息还显示,P100D电池包的最大放电电流为1760A,这比P90D/P85D电池包的电流大了240A。2016年Tesla在发布P100D时提到,通过采用新的模块和电池包结构、新的冷却系统,P100D将具有最高的能量密度,这将是一次重要的改变。这个消息给广大Tesla爱好者带来了无限的技术突破的遐想。那么我们来看一下Jason披露的实际P100D电池包的一些信息。图2是P100D的电池包和85kWh版本的电池包对比,从图中可以确认以下P100D电池包的信息:

 

·还是使用18650电池

·铝丝焊工艺

·电池总数为8256,比85/90版本多了~16%

·16个模块,每个模块516个电池cell

·每个模块6个group

·每个group有86个电池cell

 

 

 

 

那么P100D的冷却系统又有哪些变化呢?从图3可以看到,冷却系统的确有些小的变化,每个模组的两条冷却回路变得更短、更薄了,其他并没有发现明显变化。

 

从目前披露的信息来看,P100D电池包并没有像去年Tesla CTO JB Straubel所宣称的那样是“significant change(重大变化)”,实际情况是没有全新的冷却系统设计、没有全新的电池cell、没有全新的电池包结构(至少外观看起来这样),主要变化是新的模块设计,每个模块可以放入更多的cell。或许,significant change还要等到下一个Tesla产品上去发现了。
 

刘文和耶鲁大学化学系助理教授王海梁等开发出一种简便易行的方法,即将含有特定官能团(酰胺)的树枝状高分子和石墨烯简单混合,然后涂在硫电极的表面形成复合膜。通过表面复合膜的保护,锂硫电池能够实现1000次以上的稳定循环。通过该技术,有望制造出重量更轻、性能更好、价格更便宜的汽车电池,提高电动汽车的续航能力。

 

此外,研究团队同时通过实验和理论计算考察了复合膜和电池充放电中间产物的相互作用,确定了锂硫电池中的化学固硫机制。与已有的研究报道相比,该复合膜在几乎不增加额外体积或重量的基础上,能有效提高锂硫电池的循环性能,使锂硫电池离实用更近了一步。


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