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电池技术

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十几年过去了,电池何时才能真正被颠覆?

智能科技类 黄金手表 2017-02-27 20:17 发表了文章 来自相关话题

自上世纪70年代诞生,90年代应用以来,锂电池遍布你我的生活,成为智能时代不可替代的必需品。但在过去的10多年里,如“XX电池技术取得突破性进展”的新闻我们已经看到麻木,太多的“专利技术”豪言要颠覆电池行业……然而,前赴后继者数不胜数,却又都不知所踪。

在科技进步如此神速的年代,智能电子产品外形越做越薄,性能越来越强,但是使用的电池却还在苦苦等待一次重大升级。

在移动时代,电池技术成为重中之重,甚至可以说没有电池就没有移动时代,未来的电池行业竞争将日益激烈。

有进展仍未能实现商用

近来,电池领域技术创新不断。如美国哈佛大学的研究团队研发出一种新型液流电池,使用的电解液无毒、无腐蚀性、酸碱度呈中性,寿命可以超过10年。

该团队表示,这种液流电池不仅可用于智能手机领域,还可用于包括可再生能源在内的新型能源应用领域,其安全性与寿命皆优于目前的电池产品。但实际上,液流电池并非新技术,早在上世纪60年代就已经出现。

美国国家航空航天局(NASA)透露正在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,它的功率密度较低,能量密度较高,同样的电量,固态电池体积比传统锂电池更小。

在过去的数年中,有许多的电池技术研究取得突破性进展,但是这些当中,由于各种问题商业化速度过于缓慢甚至停滞,鲜有能够被商业所使用,兑现低成本和多容量的承诺。

作为电动车及电池领域的巨擘,特斯拉在电池研究上有不错的发展,其续航里程不断提升。但因为锂电池的进步空间并不十分“宽敞”,很难想象特斯拉在锂电池上能够一直取得持续性的进展。即使大胆如马斯克,也不得不承认当前电动车制造商在改进锂电池方面并未取得太大进展。

畏首畏尾 研发资金分散

事实上,许多研究人员认为,能量存储设备想要取得跨越式发展,必须打破现有藩篱,采用一种全新的化学过程和物理外形。只有这样,才能甩掉原有架构,打破锂电池过去十年内在消费电子产品、电动汽车和网络级存储系统等领域所取得的统治。

目前的电池市场百花齐放,泡沫电池、流体电池与化学电池都有自己的忠实拥趸。没人能预知未来,没人能知道到底哪种电池最终会成为行业的独霸者,研究方向不同理念不同也就造成了研究资金的分散。

研究资金的分散导致新创公司面临重重阻碍,而大公司则由于业务庞大错综复杂,研发也变得愈发保守。

据报道,能量存储领域在过去8年共吸收了超过40亿美元的投资,但扎根该领域的新创公司却平均只获得了4000万美元的资金支持。作为对比,建立一套完整的小型生产线大概需要投入5亿美元,还要用几年的时间来测试电池系统。这对于平均每年只能拿到500万美元投资的公司来说,根本是不可能完成的任务。即使有厂商能最终将新产品推向市场,它们依然会面临扩大生产和寻找买家等难题。残酷的事实就是,在过去的20年里几乎没有任何一家和电池有关的新公司成功过。

反观大厂商,特斯拉一个超级工厂就拿到了50亿美元的资金。眼下的世界电池三巨头三星、LG与松下也变得愈发保守,倾向于对现有技术进行改进,而非大刀阔斧的进行电池革命。

何时能颠覆行业

电池的容量和寿命跟不上智能设备的性能及能耗升级,这是人们心中的一大痛点。能量密度高,性能稳定,安全可靠,寿命长,充电速度快,而且要便宜,环保。这是人们对于未来电池的设想,但同时满足这些要求确实难度极高,远非一朝一夕可以达成。

锂电池从问世到商用也经过了二十年,而如今想在电池上取得重大突破花费十几数十年也是难以避免的过程。

电池技术本身并不怎么高深莫测,但并不意味着可以很容易提高电池的容量、寿命等。目前实现应用的电池性能提升都是量变的过程,想要取得颠覆性进展必须是经过了质变——采用了新的材料及技术。

我们期待质变那一天的到来。
 
 
 
来源:网络
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自上世纪70年代诞生,90年代应用以来,锂电池遍布你我的生活,成为智能时代不可替代的必需品。但在过去的10多年里,如“XX电池技术取得突破性进展”的新闻我们已经看到麻木,太多的“专利技术”豪言要颠覆电池行业……然而,前赴后继者数不胜数,却又都不知所踪。

在科技进步如此神速的年代,智能电子产品外形越做越薄,性能越来越强,但是使用的电池却还在苦苦等待一次重大升级。

在移动时代,电池技术成为重中之重,甚至可以说没有电池就没有移动时代,未来的电池行业竞争将日益激烈。

有进展仍未能实现商用

近来,电池领域技术创新不断。如美国哈佛大学的研究团队研发出一种新型液流电池,使用的电解液无毒、无腐蚀性、酸碱度呈中性,寿命可以超过10年。

该团队表示,这种液流电池不仅可用于智能手机领域,还可用于包括可再生能源在内的新型能源应用领域,其安全性与寿命皆优于目前的电池产品。但实际上,液流电池并非新技术,早在上世纪60年代就已经出现。

美国国家航空航天局(NASA)透露正在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,它的功率密度较低,能量密度较高,同样的电量,固态电池体积比传统锂电池更小。

在过去的数年中,有许多的电池技术研究取得突破性进展,但是这些当中,由于各种问题商业化速度过于缓慢甚至停滞,鲜有能够被商业所使用,兑现低成本和多容量的承诺。

作为电动车及电池领域的巨擘,特斯拉在电池研究上有不错的发展,其续航里程不断提升。但因为锂电池的进步空间并不十分“宽敞”,很难想象特斯拉在锂电池上能够一直取得持续性的进展。即使大胆如马斯克,也不得不承认当前电动车制造商在改进锂电池方面并未取得太大进展。

畏首畏尾 研发资金分散

事实上,许多研究人员认为,能量存储设备想要取得跨越式发展,必须打破现有藩篱,采用一种全新的化学过程和物理外形。只有这样,才能甩掉原有架构,打破锂电池过去十年内在消费电子产品、电动汽车和网络级存储系统等领域所取得的统治。

目前的电池市场百花齐放,泡沫电池、流体电池与化学电池都有自己的忠实拥趸。没人能预知未来,没人能知道到底哪种电池最终会成为行业的独霸者,研究方向不同理念不同也就造成了研究资金的分散。

研究资金的分散导致新创公司面临重重阻碍,而大公司则由于业务庞大错综复杂,研发也变得愈发保守。

据报道,能量存储领域在过去8年共吸收了超过40亿美元的投资,但扎根该领域的新创公司却平均只获得了4000万美元的资金支持。作为对比,建立一套完整的小型生产线大概需要投入5亿美元,还要用几年的时间来测试电池系统。这对于平均每年只能拿到500万美元投资的公司来说,根本是不可能完成的任务。即使有厂商能最终将新产品推向市场,它们依然会面临扩大生产和寻找买家等难题。残酷的事实就是,在过去的20年里几乎没有任何一家和电池有关的新公司成功过。

反观大厂商,特斯拉一个超级工厂就拿到了50亿美元的资金。眼下的世界电池三巨头三星、LG与松下也变得愈发保守,倾向于对现有技术进行改进,而非大刀阔斧的进行电池革命。

何时能颠覆行业

电池的容量和寿命跟不上智能设备的性能及能耗升级,这是人们心中的一大痛点。能量密度高,性能稳定,安全可靠,寿命长,充电速度快,而且要便宜,环保。这是人们对于未来电池的设想,但同时满足这些要求确实难度极高,远非一朝一夕可以达成。

锂电池从问世到商用也经过了二十年,而如今想在电池上取得重大突破花费十几数十年也是难以避免的过程。

电池技术本身并不怎么高深莫测,但并不意味着可以很容易提高电池的容量、寿命等。目前实现应用的电池性能提升都是量变的过程,想要取得颠覆性进展必须是经过了质变——采用了新的材料及技术。

我们期待质变那一天的到来。
 
 
 
来源:网络
 
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特斯拉电池技术高安全性背后的秘密是什么

机械自动化类 Amazing 2016-11-24 10:01 发表了文章 来自相关话题

   特斯拉一直致力于用最具创新力的技术,加速可持续交通的发展。国内有个叫游侠汽车的团队一直在打造纯电动车,他们对这方面很有研究,此前,他们拆解了特斯拉的电池组,我们跟他们一起来看看这背后到底有什么秘密。






拆解特斯拉电池组

我们都知道特斯拉MODEL S的85kW?h版本的电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况,却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于特斯拉的电池专利而分析得出的。这次我们就来为大家揭开特斯拉电池的最后一层神秘面纱。

MODEL S一共有16块电池组,最下面的空挡那块原来有两块电池,上图中已经被游侠汽车拆了下来。特斯拉在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝,右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。






这块儿就是特斯拉非常高大上锂电池组,在这块板上一共有444节电池,每74节并联成一组,整块电池板由6组电池串联而成。所以我们可以算出在这款特斯拉MODEL S 85车型上一共有7104节18650锂电池。

电池组中间的那几根线一边连接着电池的极板,另一头连到电池控制模块,这些线是用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作的。再仔细看可以发现,每一节电池上都有一根很细的保险丝,这个是用来保护整个电池组的,当单节电池出现温度过高之类的异常现象时,保险丝会自动熔断,以达到保护整个电池组的目的(每节电池的正负极都会有一根保险丝)。这么多保险丝需要焊接在电路板上是一项非常大的工程,从工艺上来看应该是由专门的机器人使用超声波焊接完成的。






特斯拉BMS主控芯片

特斯拉的电池主控模块,从PCB板上印刷的logo来看,这块电路板是完全由特斯拉自行研发的。电路板上使用了大量的电阻和电容进行信号调理,光是在我们看到的这一面就有6组电信号的采集线路。

由于特斯拉使用的是18650锂电池,这种锂电池就是我们笔记本电脑中使用的电池,所以其电控方面的技术是非常成熟的,虽然我想了很多办法还是无法看清楚主板上芯片的型号,但还是能推测出上面主要有充放电管理芯片和电池计量管理芯片,相比笔记本电池,其复杂的地方应该在多路的电池信号采集和控制算法上,毕竟电动汽车成百上千节电池的监控和笔记本电脑10节左右的电池监控不在一个数量级上。

特斯拉使用的电池是一致性非常高的,他们也出体了一系列的液体冷却方案来保持电池温度的一致性。在安全性与电动车的续航方面,特斯拉一直做得很好,从目前看到设计结构来说特斯拉的防护措施是值得信赖的。






特斯拉的电池热管理系统

我们此前得知特斯拉是有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池的,但其具体构造,却始终未能见到。有媒体在报道中是这么说的“据特斯拉专利说明介绍,隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的,可以直接存储在隔离板内部管腔,也可以被装到特定的水袋中。如果是流动状态,可以与电池组的冷却系统连接在一起,也可以自建循环系统。”






特斯拉的绝缘防护

经过暴力拆解,使我们终于看到了电池组内部的构造,在锂电池组内部,灌注水乙二醇的导热铝管呈S形状环绕,图中左右两侧的接口为水乙二醇液体的循环接口,在铝管外还包裹着一层橘黄色的绝缘胶带。为防止绝缘胶带意外破裂,导致铝管与锂电池外壳接触造成短路,特斯拉在铝管外部还加了一层绝缘胶进行隔离。在其他没有铝管通过的电池之间,也使用了一层绝缘胶进行隔离。






在我第一眼看到特斯拉的电池做这么多层的绝缘隔离时,我还是非常惊讶的。想了一下才明白过来,特斯拉使用的18650锂电池是定制的,不像我们平时看到的锂电池一样有一层绝缘外衣,其裸露在外的电池外壳都是电池负极,一旦外壳被导体连上,就可能造成短路,严重时甚至会发生起火事故,其后果将不堪设想。

原文来源:网络 查看全部
   特斯拉一直致力于用最具创新力的技术,加速可持续交通的发展。国内有个叫游侠汽车的团队一直在打造纯电动车,他们对这方面很有研究,此前,他们拆解了特斯拉的电池组,我们跟他们一起来看看这背后到底有什么秘密。

QQ截图20161124095655.png


拆解特斯拉电池组

我们都知道特斯拉MODEL S的85kW?h版本的电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况,却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于特斯拉的电池专利而分析得出的。这次我们就来为大家揭开特斯拉电池的最后一层神秘面纱。

MODEL S一共有16块电池组,最下面的空挡那块原来有两块电池,上图中已经被游侠汽车拆了下来。特斯拉在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝,右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。

QQ截图20161124095718.png


这块儿就是特斯拉非常高大上锂电池组,在这块板上一共有444节电池,每74节并联成一组,整块电池板由6组电池串联而成。所以我们可以算出在这款特斯拉MODEL S 85车型上一共有7104节18650锂电池。

电池组中间的那几根线一边连接着电池的极板,另一头连到电池控制模块,这些线是用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作的。再仔细看可以发现,每一节电池上都有一根很细的保险丝,这个是用来保护整个电池组的,当单节电池出现温度过高之类的异常现象时,保险丝会自动熔断,以达到保护整个电池组的目的(每节电池的正负极都会有一根保险丝)。这么多保险丝需要焊接在电路板上是一项非常大的工程,从工艺上来看应该是由专门的机器人使用超声波焊接完成的。

QQ截图20161124095737.png


特斯拉BMS主控芯片

特斯拉的电池主控模块,从PCB板上印刷的logo来看,这块电路板是完全由特斯拉自行研发的。电路板上使用了大量的电阻和电容进行信号调理,光是在我们看到的这一面就有6组电信号的采集线路。

由于特斯拉使用的是18650锂电池,这种锂电池就是我们笔记本电脑中使用的电池,所以其电控方面的技术是非常成熟的,虽然我想了很多办法还是无法看清楚主板上芯片的型号,但还是能推测出上面主要有充放电管理芯片和电池计量管理芯片,相比笔记本电池,其复杂的地方应该在多路的电池信号采集和控制算法上,毕竟电动汽车成百上千节电池的监控和笔记本电脑10节左右的电池监控不在一个数量级上。

特斯拉使用的电池是一致性非常高的,他们也出体了一系列的液体冷却方案来保持电池温度的一致性。在安全性与电动车的续航方面,特斯拉一直做得很好,从目前看到设计结构来说特斯拉的防护措施是值得信赖的。

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特斯拉的电池热管理系统

我们此前得知特斯拉是有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池的,但其具体构造,却始终未能见到。有媒体在报道中是这么说的“据特斯拉专利说明介绍,隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的,可以直接存储在隔离板内部管腔,也可以被装到特定的水袋中。如果是流动状态,可以与电池组的冷却系统连接在一起,也可以自建循环系统。”

QQ截图20161124095811.png


特斯拉的绝缘防护

经过暴力拆解,使我们终于看到了电池组内部的构造,在锂电池组内部,灌注水乙二醇的导热铝管呈S形状环绕,图中左右两侧的接口为水乙二醇液体的循环接口,在铝管外还包裹着一层橘黄色的绝缘胶带。为防止绝缘胶带意外破裂,导致铝管与锂电池外壳接触造成短路,特斯拉在铝管外部还加了一层绝缘胶进行隔离。在其他没有铝管通过的电池之间,也使用了一层绝缘胶进行隔离。

QQ截图20161124095831.png


在我第一眼看到特斯拉的电池做这么多层的绝缘隔离时,我还是非常惊讶的。想了一下才明白过来,特斯拉使用的18650锂电池是定制的,不像我们平时看到的锂电池一样有一层绝缘外衣,其裸露在外的电池外壳都是电池负极,一旦外壳被导体连上,就可能造成短路,严重时甚至会发生起火事故,其后果将不堪设想。

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十几年过去了,电池何时才能真正被颠覆?

智能科技类 黄金手表 2017-02-27 20:17 发表了文章 来自相关话题

自上世纪70年代诞生,90年代应用以来,锂电池遍布你我的生活,成为智能时代不可替代的必需品。但在过去的10多年里,如“XX电池技术取得突破性进展”的新闻我们已经看到麻木,太多的“专利技术”豪言要颠覆电池行业……然而,前赴后继者数不胜数,却又都不知所踪。

在科技进步如此神速的年代,智能电子产品外形越做越薄,性能越来越强,但是使用的电池却还在苦苦等待一次重大升级。

在移动时代,电池技术成为重中之重,甚至可以说没有电池就没有移动时代,未来的电池行业竞争将日益激烈。

有进展仍未能实现商用

近来,电池领域技术创新不断。如美国哈佛大学的研究团队研发出一种新型液流电池,使用的电解液无毒、无腐蚀性、酸碱度呈中性,寿命可以超过10年。

该团队表示,这种液流电池不仅可用于智能手机领域,还可用于包括可再生能源在内的新型能源应用领域,其安全性与寿命皆优于目前的电池产品。但实际上,液流电池并非新技术,早在上世纪60年代就已经出现。

美国国家航空航天局(NASA)透露正在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,它的功率密度较低,能量密度较高,同样的电量,固态电池体积比传统锂电池更小。

在过去的数年中,有许多的电池技术研究取得突破性进展,但是这些当中,由于各种问题商业化速度过于缓慢甚至停滞,鲜有能够被商业所使用,兑现低成本和多容量的承诺。

作为电动车及电池领域的巨擘,特斯拉在电池研究上有不错的发展,其续航里程不断提升。但因为锂电池的进步空间并不十分“宽敞”,很难想象特斯拉在锂电池上能够一直取得持续性的进展。即使大胆如马斯克,也不得不承认当前电动车制造商在改进锂电池方面并未取得太大进展。

畏首畏尾 研发资金分散

事实上,许多研究人员认为,能量存储设备想要取得跨越式发展,必须打破现有藩篱,采用一种全新的化学过程和物理外形。只有这样,才能甩掉原有架构,打破锂电池过去十年内在消费电子产品、电动汽车和网络级存储系统等领域所取得的统治。

目前的电池市场百花齐放,泡沫电池、流体电池与化学电池都有自己的忠实拥趸。没人能预知未来,没人能知道到底哪种电池最终会成为行业的独霸者,研究方向不同理念不同也就造成了研究资金的分散。

研究资金的分散导致新创公司面临重重阻碍,而大公司则由于业务庞大错综复杂,研发也变得愈发保守。

据报道,能量存储领域在过去8年共吸收了超过40亿美元的投资,但扎根该领域的新创公司却平均只获得了4000万美元的资金支持。作为对比,建立一套完整的小型生产线大概需要投入5亿美元,还要用几年的时间来测试电池系统。这对于平均每年只能拿到500万美元投资的公司来说,根本是不可能完成的任务。即使有厂商能最终将新产品推向市场,它们依然会面临扩大生产和寻找买家等难题。残酷的事实就是,在过去的20年里几乎没有任何一家和电池有关的新公司成功过。

反观大厂商,特斯拉一个超级工厂就拿到了50亿美元的资金。眼下的世界电池三巨头三星、LG与松下也变得愈发保守,倾向于对现有技术进行改进,而非大刀阔斧的进行电池革命。

何时能颠覆行业

电池的容量和寿命跟不上智能设备的性能及能耗升级,这是人们心中的一大痛点。能量密度高,性能稳定,安全可靠,寿命长,充电速度快,而且要便宜,环保。这是人们对于未来电池的设想,但同时满足这些要求确实难度极高,远非一朝一夕可以达成。

锂电池从问世到商用也经过了二十年,而如今想在电池上取得重大突破花费十几数十年也是难以避免的过程。

电池技术本身并不怎么高深莫测,但并不意味着可以很容易提高电池的容量、寿命等。目前实现应用的电池性能提升都是量变的过程,想要取得颠覆性进展必须是经过了质变——采用了新的材料及技术。

我们期待质变那一天的到来。
 
 
 
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自上世纪70年代诞生,90年代应用以来,锂电池遍布你我的生活,成为智能时代不可替代的必需品。但在过去的10多年里,如“XX电池技术取得突破性进展”的新闻我们已经看到麻木,太多的“专利技术”豪言要颠覆电池行业……然而,前赴后继者数不胜数,却又都不知所踪。

在科技进步如此神速的年代,智能电子产品外形越做越薄,性能越来越强,但是使用的电池却还在苦苦等待一次重大升级。

在移动时代,电池技术成为重中之重,甚至可以说没有电池就没有移动时代,未来的电池行业竞争将日益激烈。

有进展仍未能实现商用

近来,电池领域技术创新不断。如美国哈佛大学的研究团队研发出一种新型液流电池,使用的电解液无毒、无腐蚀性、酸碱度呈中性,寿命可以超过10年。

该团队表示,这种液流电池不仅可用于智能手机领域,还可用于包括可再生能源在内的新型能源应用领域,其安全性与寿命皆优于目前的电池产品。但实际上,液流电池并非新技术,早在上世纪60年代就已经出现。

美国国家航空航天局(NASA)透露正在与迈阿密大学合作,研制一种新型固态电池。这种固态电池的体型比传统锂电池更小,可以用在“立方体卫星”等微型卫星上。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,它的功率密度较低,能量密度较高,同样的电量,固态电池体积比传统锂电池更小。

在过去的数年中,有许多的电池技术研究取得突破性进展,但是这些当中,由于各种问题商业化速度过于缓慢甚至停滞,鲜有能够被商业所使用,兑现低成本和多容量的承诺。

作为电动车及电池领域的巨擘,特斯拉在电池研究上有不错的发展,其续航里程不断提升。但因为锂电池的进步空间并不十分“宽敞”,很难想象特斯拉在锂电池上能够一直取得持续性的进展。即使大胆如马斯克,也不得不承认当前电动车制造商在改进锂电池方面并未取得太大进展。

畏首畏尾 研发资金分散

事实上,许多研究人员认为,能量存储设备想要取得跨越式发展,必须打破现有藩篱,采用一种全新的化学过程和物理外形。只有这样,才能甩掉原有架构,打破锂电池过去十年内在消费电子产品、电动汽车和网络级存储系统等领域所取得的统治。

目前的电池市场百花齐放,泡沫电池、流体电池与化学电池都有自己的忠实拥趸。没人能预知未来,没人能知道到底哪种电池最终会成为行业的独霸者,研究方向不同理念不同也就造成了研究资金的分散。

研究资金的分散导致新创公司面临重重阻碍,而大公司则由于业务庞大错综复杂,研发也变得愈发保守。

据报道,能量存储领域在过去8年共吸收了超过40亿美元的投资,但扎根该领域的新创公司却平均只获得了4000万美元的资金支持。作为对比,建立一套完整的小型生产线大概需要投入5亿美元,还要用几年的时间来测试电池系统。这对于平均每年只能拿到500万美元投资的公司来说,根本是不可能完成的任务。即使有厂商能最终将新产品推向市场,它们依然会面临扩大生产和寻找买家等难题。残酷的事实就是,在过去的20年里几乎没有任何一家和电池有关的新公司成功过。

反观大厂商,特斯拉一个超级工厂就拿到了50亿美元的资金。眼下的世界电池三巨头三星、LG与松下也变得愈发保守,倾向于对现有技术进行改进,而非大刀阔斧的进行电池革命。

何时能颠覆行业

电池的容量和寿命跟不上智能设备的性能及能耗升级,这是人们心中的一大痛点。能量密度高,性能稳定,安全可靠,寿命长,充电速度快,而且要便宜,环保。这是人们对于未来电池的设想,但同时满足这些要求确实难度极高,远非一朝一夕可以达成。

锂电池从问世到商用也经过了二十年,而如今想在电池上取得重大突破花费十几数十年也是难以避免的过程。

电池技术本身并不怎么高深莫测,但并不意味着可以很容易提高电池的容量、寿命等。目前实现应用的电池性能提升都是量变的过程,想要取得颠覆性进展必须是经过了质变——采用了新的材料及技术。

我们期待质变那一天的到来。
 
 
 
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特斯拉电池技术高安全性背后的秘密是什么

机械自动化类 Amazing 2016-11-24 10:01 发表了文章 来自相关话题

   特斯拉一直致力于用最具创新力的技术,加速可持续交通的发展。国内有个叫游侠汽车的团队一直在打造纯电动车,他们对这方面很有研究,此前,他们拆解了特斯拉的电池组,我们跟他们一起来看看这背后到底有什么秘密。






拆解特斯拉电池组

我们都知道特斯拉MODEL S的85kW?h版本的电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况,却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于特斯拉的电池专利而分析得出的。这次我们就来为大家揭开特斯拉电池的最后一层神秘面纱。

MODEL S一共有16块电池组,最下面的空挡那块原来有两块电池,上图中已经被游侠汽车拆了下来。特斯拉在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝,右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。






这块儿就是特斯拉非常高大上锂电池组,在这块板上一共有444节电池,每74节并联成一组,整块电池板由6组电池串联而成。所以我们可以算出在这款特斯拉MODEL S 85车型上一共有7104节18650锂电池。

电池组中间的那几根线一边连接着电池的极板,另一头连到电池控制模块,这些线是用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作的。再仔细看可以发现,每一节电池上都有一根很细的保险丝,这个是用来保护整个电池组的,当单节电池出现温度过高之类的异常现象时,保险丝会自动熔断,以达到保护整个电池组的目的(每节电池的正负极都会有一根保险丝)。这么多保险丝需要焊接在电路板上是一项非常大的工程,从工艺上来看应该是由专门的机器人使用超声波焊接完成的。






特斯拉BMS主控芯片

特斯拉的电池主控模块,从PCB板上印刷的logo来看,这块电路板是完全由特斯拉自行研发的。电路板上使用了大量的电阻和电容进行信号调理,光是在我们看到的这一面就有6组电信号的采集线路。

由于特斯拉使用的是18650锂电池,这种锂电池就是我们笔记本电脑中使用的电池,所以其电控方面的技术是非常成熟的,虽然我想了很多办法还是无法看清楚主板上芯片的型号,但还是能推测出上面主要有充放电管理芯片和电池计量管理芯片,相比笔记本电池,其复杂的地方应该在多路的电池信号采集和控制算法上,毕竟电动汽车成百上千节电池的监控和笔记本电脑10节左右的电池监控不在一个数量级上。

特斯拉使用的电池是一致性非常高的,他们也出体了一系列的液体冷却方案来保持电池温度的一致性。在安全性与电动车的续航方面,特斯拉一直做得很好,从目前看到设计结构来说特斯拉的防护措施是值得信赖的。






特斯拉的电池热管理系统

我们此前得知特斯拉是有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池的,但其具体构造,却始终未能见到。有媒体在报道中是这么说的“据特斯拉专利说明介绍,隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的,可以直接存储在隔离板内部管腔,也可以被装到特定的水袋中。如果是流动状态,可以与电池组的冷却系统连接在一起,也可以自建循环系统。”






特斯拉的绝缘防护

经过暴力拆解,使我们终于看到了电池组内部的构造,在锂电池组内部,灌注水乙二醇的导热铝管呈S形状环绕,图中左右两侧的接口为水乙二醇液体的循环接口,在铝管外还包裹着一层橘黄色的绝缘胶带。为防止绝缘胶带意外破裂,导致铝管与锂电池外壳接触造成短路,特斯拉在铝管外部还加了一层绝缘胶进行隔离。在其他没有铝管通过的电池之间,也使用了一层绝缘胶进行隔离。






在我第一眼看到特斯拉的电池做这么多层的绝缘隔离时,我还是非常惊讶的。想了一下才明白过来,特斯拉使用的18650锂电池是定制的,不像我们平时看到的锂电池一样有一层绝缘外衣,其裸露在外的电池外壳都是电池负极,一旦外壳被导体连上,就可能造成短路,严重时甚至会发生起火事故,其后果将不堪设想。

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   特斯拉一直致力于用最具创新力的技术,加速可持续交通的发展。国内有个叫游侠汽车的团队一直在打造纯电动车,他们对这方面很有研究,此前,他们拆解了特斯拉的电池组,我们跟他们一起来看看这背后到底有什么秘密。

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拆解特斯拉电池组

我们都知道特斯拉MODEL S的85kW?h版本的电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况,却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于特斯拉的电池专利而分析得出的。这次我们就来为大家揭开特斯拉电池的最后一层神秘面纱。

MODEL S一共有16块电池组,最下面的空挡那块原来有两块电池,上图中已经被游侠汽车拆了下来。特斯拉在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝,右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。

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这块儿就是特斯拉非常高大上锂电池组,在这块板上一共有444节电池,每74节并联成一组,整块电池板由6组电池串联而成。所以我们可以算出在这款特斯拉MODEL S 85车型上一共有7104节18650锂电池。

电池组中间的那几根线一边连接着电池的极板,另一头连到电池控制模块,这些线是用来检测电池组的电压,从而保证电池组正常工作的。再仔细看可以发现,每一节电池上都有一根很细的保险丝,这个是用来保护整个电池组的,当单节电池出现温度过高之类的异常现象时,保险丝会自动熔断,以达到保护整个电池组的目的(每节电池的正负极都会有一根保险丝)。这么多保险丝需要焊接在电路板上是一项非常大的工程,从工艺上来看应该是由专门的机器人使用超声波焊接完成的。

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特斯拉BMS主控芯片

特斯拉的电池主控模块,从PCB板上印刷的logo来看,这块电路板是完全由特斯拉自行研发的。电路板上使用了大量的电阻和电容进行信号调理,光是在我们看到的这一面就有6组电信号的采集线路。

由于特斯拉使用的是18650锂电池,这种锂电池就是我们笔记本电脑中使用的电池,所以其电控方面的技术是非常成熟的,虽然我想了很多办法还是无法看清楚主板上芯片的型号,但还是能推测出上面主要有充放电管理芯片和电池计量管理芯片,相比笔记本电池,其复杂的地方应该在多路的电池信号采集和控制算法上,毕竟电动汽车成百上千节电池的监控和笔记本电脑10节左右的电池监控不在一个数量级上。

特斯拉使用的电池是一致性非常高的,他们也出体了一系列的液体冷却方案来保持电池温度的一致性。在安全性与电动车的续航方面,特斯拉一直做得很好,从目前看到设计结构来说特斯拉的防护措施是值得信赖的。

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特斯拉的电池热管理系统

我们此前得知特斯拉是有一套专门的液体循环温度管理系统围绕着每一节单体电池的,但其具体构造,却始终未能见到。有媒体在报道中是这么说的“据特斯拉专利说明介绍,隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的,可以直接存储在隔离板内部管腔,也可以被装到特定的水袋中。如果是流动状态,可以与电池组的冷却系统连接在一起,也可以自建循环系统。”

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特斯拉的绝缘防护

经过暴力拆解,使我们终于看到了电池组内部的构造,在锂电池组内部,灌注水乙二醇的导热铝管呈S形状环绕,图中左右两侧的接口为水乙二醇液体的循环接口,在铝管外还包裹着一层橘黄色的绝缘胶带。为防止绝缘胶带意外破裂,导致铝管与锂电池外壳接触造成短路,特斯拉在铝管外部还加了一层绝缘胶进行隔离。在其他没有铝管通过的电池之间,也使用了一层绝缘胶进行隔离。

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在我第一眼看到特斯拉的电池做这么多层的绝缘隔离时,我还是非常惊讶的。想了一下才明白过来,特斯拉使用的18650锂电池是定制的,不像我们平时看到的锂电池一样有一层绝缘外衣,其裸露在外的电池外壳都是电池负极,一旦外壳被导体连上,就可能造成短路,严重时甚至会发生起火事故,其后果将不堪设想。

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