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18650!特斯拉电池其实就那么回事儿!

无线电杂志2022-08-21 15:30:38
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摘要
特斯拉酷吗?酷!18650锂离子电池酷吗?当然,不酷!解密特斯拉电池,我们先从并不酷的锂离子电池说起。





说到锂离子电池,顾名思义,其中的主角是锂离子Li+。缺少了一个电子e-的锂离子Li+对自己人生中缺失的那个负电荷魂牵梦绕,努力要找到一个可以平衡电荷的地方安定下来。锂离子Li+的这种性格为人们制造电池这种电荷存储设备提供了大好机会。热衷于为锂离子Li+找对象的科学家们设计出锂离子电池的基本构造。


锂离子电池的构造图


了解锂离子电池的基本结构后,我们继续通过文字和图片来了解电池封装的具体情况。
 
封装就是把卷成一卷或者叠成一叠的电池基本部件加上一个外壳包装起来,使电池受到保护,并形成有确定尺寸的圆柱形、扁平塑封或者方形等形状。如果必要的话,还需要进行第二次封装,形成和手机、电脑或者电动汽车匹配的特定包装。为了找到“封装”这个概念的直观感受,我们先了解一下身边容易看到的锂离子电池——手机或笔记本电脑内的电池。
 
手机内扁平的锂离子电池芯通常是下图右上方所示的模样,其中的核心是图左上方所示的电芯。这种锂离子电池的扁平封装往往意味着它是聚合物锂离子电池,其封装材料是被聚丙烯薄膜覆盖的铝箔。这样的封装材料是人畜无害的。
 
笔记本电脑如果采用可拆卸的电池模块(如图右下所示),里面的电池单体往往是图左下方所示那样的圆柱形。圆柱形锂离子电池的外壳材料一般是镀镍钢筒。笔记本电脑的耗电比手机更大,就需要多个电池串并联,以达到足够的输出电压和总容量。

 
电动汽车的电池又是怎样的呢?

手机和笔记本电脑中锂离子电池的封装组合形式

除了把大量铝塑膜封装的电池或圆柱形电池单体凑到一起之外,用钢壳或塑料壳封装的方形大块电池单体也是受到车企青睐的选择。


重点来了:
 
特斯拉电动汽车其实就是用7000多节圆柱形18650锂离子电池并联再串联成电池组。




不过,仅仅有连接到一起的电池单体还无法应对电动汽车的各种复杂工况,所以电动汽车会用到一种称为电池包(Battery Pack)的部件。根据中国国家标准GB/T 31467-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统》中的定义,电池包是“通常包括蓄电池组、蓄电池管理模块、蓄电池箱以及相应附件,具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元”。




长话短说,电池包就是在一个铁箱子里装进一堆连接好的蓄电池和一些为电池服务的电子元器件。在现有的电子产品工艺下,这些也都和环境污染无关。所以电动汽车的锂离子电池在制造、安装、使用和回收过程中都不会带来环境污染,是一种对环境友好的能量储存设备。

 
讲完了这些,特斯拉的电池稀奇吗?还真不稀奇!




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