Батарея для автомобиля тесла

Батарея Tesla S & X

Автомобили Tesla приводятся в действие исключительно от электричества, хранящимся в батареях.

С начала производства Тесла на свои электрокары модельного ряда Model S, а позже и на Model X устанавливала батареи емкостью от 40 до 100 кВтч, каждая из которых состоит из 8, 12 или 16 секций.

Каждая секция представляет собой соединенные между собой небольших «пальчиковых» аккумуляторов Panasonic, немного превышающих в размерах стандартные аккумуляторы AA. Цилиндрические аккумуляторы Tesla имеют диаметр 18 мм и высоту 65 мм. Стоит так же отметить, что их преимущество заключается в долговечности, надежности и производительности в суровых автомобильных условиях.

1 — Аккумуляторная батарея; 2 — Преобразователь напряжения (DC/DC); 3 — Высоковольтный кабель (оранжевого цвета); 4 — Главное бортовое зарядное устройство 10 кВт; 5 — Дополнительное зарядное устройство 10 кВт (опция); 6 — Зарядный разъем; 7 — Модуль привода;

Батарея 40 кВтч

40-киловаттная батарея бывает двух типов: 40-киловаттная батарея с 8-ю секциями (сегментами/ячейками) (создана на базе батарейки Toyota RAV4 EV), и 60-киловаттная батарея в которой было 12 ячеек и была запрограммирована на зарядку до 40 киловатт.

Tesla Model S 40 кВтч популярностью не пользовались, поэтому их производство вскоре было завершено.

Батарея 60 кВтч

Батарея 60 кВт состояла из 12 или 16 секций. 12-секционная устанавливалась на Model S40, 16-секционная батарея получила обозначение «NEW» и была кардинально модифицирована.

Батарея 70/75 кВтч

Кроме того, что эта батарея устанавливалась на Model S60 (S60D), она так же устанавливалась на S70 (S70D) и S75 (S75D), но с
расширенными функциями.

Батарея на 60 кВтч для 60-ой модели отличалась отсутствием 77 пальчиковых аккумуляторов, для 70-х Модель S все 16 секций были заполнены аккумуляторами полностью, за счет чего и повышалась общая емкость батареи.

Батарея 85/90 кВтч

Батарея Тесла 85, 90 и 100 кВтч состоит из 16 секций. Каждая ячейка состоит из 444 «пальчиковых» аккумуляторов и имеет свою плата BMS, которая управляет балансировкой всех ячеек.

Самый популярный аккумулятор поставляемый Tesla (85 кВтч), содержит 7104 аккумуляторов 18650.

В 2015 году компания Panasonic изменила конструкцию анода, увеличив емкость аккумулятора примерно на 6%, позволяя аккумуляторным блокам хранить до 90 кВт энергии. В результате чего между 90-киловаттная батареей отличается от 85-киловаттной не по емкости:

• во-первых, емкость аккумулятора Panasonic 18650 в 85-киловаттной батареи имеет вес — 46 грамм, в 90-киловаттной батареи этот же аккумулятор весит 48.5 грамм;
• во-вторых, токоотдача в 85-ой батареи — 10C, в 90-ой — 25C (по этой причине режим Ludicrous доступен только на Тесла с 90 и 100-кВтч батареей, так как технические возможности позволяют дать машине более резвую динамику);

Батарея 100 кВтч

Самая мощная батарея Tesla. Внутренние элементы аккумуляторной батареи были переконфигурированы, чтобы в каждый модуль вмещалось 516 аккумуляторов 18650.

В общей сложности в 100-киловаттной батареи было помещено 8256 аккумуляторов Панасоник, способных хранить чуть более 100 кВтч энергии, и позволяя электрическим автомобилям Тесла проезжать более 500 километров.

Данная батарея имеет токоотдачу 25C и представляет собой «последнее слово техники» в инженерии батарей от компании Тесла.

И даже на этом развитие и усовершенствование не останавливается. Чтобы еще больше повысить эффективность аккумуляторов и снизить затраты, компания Tesla построила крупную фабрику батарей в Спаркс, штат Невада, которая называется Gigafactory 1.

Фабрика производит новую конструкцию аккумулятора под названием 2170. Он имеет диаметр 21 мм и высоту 70 мм, и первоначально использовался в Tesla Powerwall и Powerpack, а также в новом седане Tesla Model 3, который меньше и дешевле от Model S.

Аккумулятор 2170 на 46% больше по объему, чем 18650 и 10-15 % более энергоэффективной, чем 18650.

Рекомендации

Очень важно правильно заряжать батарею, а именно с надлежащим зарядным устройством — оригинальным или от качественного производителя, так как от самодельных зарядных устройств батарея перегревается, плохие контакты и плохое качество тока, в результате чего сильно влияет на емкость и долговечность батареи.

Во время эксплуатации производитель настоятельно не рекомендует подвергать автомобиль непрерывному воздействию температуры выше +60C или ниже -30C более 24 часов

Рекомендовано не допускать полного разряда аккумуляторной батареи. В случае, если автомобиль не эксплуатируется, энергия постепенно расходуется на питание бортовой электроники (ежедневно батарея разряжается в среднем на 1%).

Чтобы предотвратить полный разряд, рекомендовано перевести автомобиль в режим энергосбережения, в котором отключается питание бортовой электроники, что позволит сократить разряд до 4% в месяц. Так же стоит отметить, что в энергосберегающем режиме зарядка 12-вольтового аккумулятора прекращается, что в течение 12 часов приведет его к полному разряду. Поэтому в данном случае потребуется подключение к внешней пусковой аккумуляторной батареи или ее замена.

Но, не стоит забывать, что при активации режима энергосбережения — необходимо подключить автомобиль к источнику питания в течение 2 месяцев, чтобы предотвратить полную разрядку батареи Тесла.

Источник статьи: http://ion-cars.ru/battery-tesla-model-s-x/

Новые аккумуляторы Tesla: революция откладывается?

Tesla официально объявила о планах по производ­ству более ёмких и мощных батарей нового типа, которое развернётся на собственных заводах компании. Помимо заявленного увеличения дальности хода и даже мощности электро­мобилей, новые аккуму­ляторы позволят снизить стоимость машин. Илон Маск даже пообещал, что технология поможет в обозримом будущем продавать электрокары не дороже бензиновых авто­мобилей и сделает их по-настоящему массовыми. Но так ли это на самом деле?

В чем принципиальное отличие новых батарей?

Патент на новые батареи Tesla зарегистри­ровала ещё в мае. Главное отличие от нынешних аккуму­ляторов — отсут­ствие в ячейках новых батарей так называ­емого язычка — специального контакта для соединения батареи и потребителя. Это должно уменьшить сопротив­ление тока и, как следствие, снизить нагрев элемента.

В нюансах технологии сложно разобраться даже специалисту, поэтому попробуем понять объяснения вице-президента Tesla по силовым агрегатам и энергии Дрю Баглино. Он говорит, что вместо язычков для проведения тока в новых элементах используется лазерный спирале­видный узор, что помогло сократить длину электриче­ского пути с 250 до 50 мм. Результат – больший срок службы самой батареи и меньшие затраты на её производство.

И это реально что-то даёт?

Да, но это ещё не все изменения. Новые ячейки заметно крупнее прежних. Их длина составляет 80 милли­метров, а диаметр – 46 милли­метров против прежних 70 и 21 мм. Они в шесть раз мощнее и запасают в пять раз больше энергии. Однако и самих элементов в каждом блоке батарей теперь будет меньше, поэтому красивые цифры вовсе не означают кратного скачка возмож­ностей современных электрокаров. Речь пока идёт об увеличении запаса хода на 16 процентов, а ещё о снижении на 14 процентов стоимости производ­ства одного киловатт-часа.

Куда более интересен тот факт, что новая технология также позволит увеличить ресурс аккуму­ляторов до 1,6 млн километров, а количество циклов зарядки вырастет с нынешних 1,6 тысячи до 6 тысяч. Если пред­положить, что электрокар будет заряжаться раз в 2 дня, то несложно подсчитать, что батарея сможет выдержать регулярную зарядку в течение 30 лет.

И что, всё это Tesla придумала самостоятельно?

Не совсем так — к созданию новых батарей Tesla привлекла китайскую компанию Amperex Technology (CATL). Летом та анонсиро­вала презентацию сравни­тельно дешёвых никель-марганцево-кобальтовых элементов нового типа со сниженным до 20% содер­жанием дорогого кобальта. Кроме того, китайцы обещали представить и новый способ упаковки ячеек — и именно его вчера продемонстрировал Илон Маск.

Контракт на поставку аккумуляторов CATL и Tesla заключили ещё в феврале, но теперь речь идёт уже об организации произ­водства на мощностях компании Tesla. Что, опять-таки, позволит снизить себе­стоимость элементов питания.

А чем плохи нынешние батареи?

Нынешние ячейки типа 2170 Tesla использует с 2014 года и даже выпускает их на заводе Tesla Gigafactory. Однако сами батареи разработаны компанией Panasonic, и она же, по сути, их и собирает на мощностях Теслы. Проблема в том, что аккуму­ляторов Panasonic банально не хватает. Ещё в 2018 году Tesla не смогла выйти на обещанные объёмы производства Model 3 именно того, что компания Panasonic оказалась не в состоянии изготовить достаточно элементов для Model 3 и Model Y.

Рендер Tesla Gigafactory 1 в штате Невада

Собственное производство батарей позволит преодолеть дефицит, но это не значит, что чужие элементы питания окажутся ненужными. Ещё до презентации батарей нового типа Илон Маск написал в своём Твиттере, что компания продолжит использовать аккуму­ляторы компаний Panasonic, CATL, LG Chem и других, причем закупать их плани­руется в ещё больших объёмах.

Когда новые батареи станут серийными?

По словам самого Маска, запуск производства ячеек нового типа готовится к пилотному этапу. Промыш­ленное производ­ство начнётся ближе к концу 2020 года. Поначалу эти аккуму­ляторы будут ставить на продукцию Tesla для Китая, а потом они появятся на машинах и для других рынков.

Судя по всему, новые батареи первыми получат седаны Tesla 3 в самых дальнобойных версиях, а потом ячейки адаптируют и для других версий. И именно их Маск намерен использовать в будущем авто­мобиле массового сегмента стоимостью около 25 тыс. долларов.

Источник статьи: http://mag.auto.ru/article/teslabatteriesnotnow/

Какой аккумулятор в автомобилях Tesla и что у него внутри?

Автомобиль «Тесла» способен преодолевать более 300 километров при работе от встроенного в днище (на примере T esla Model 3 ) «тягового» литиевого аккумулятора под названием «Tesla 2170» (формат 21700) .

В сборе такой модуль стоит несколько тысяч долларов США ( $111 за 1 кВт•ч ) и является самым дешёвым вариантом среди всех существующих альтернатив. Он состоит из четырёх базовых элементов с охлаждающими радиаторами, вокруг которых сосредоточены литиевые ячейки.

Помимо «тягового» 400-Волтового аккумулятора Tesla использует в электромобилях дополнительную батарею с напряжением 12 Вольт для питания бортовых электроприборов и вспомогательных элементов (таких, как стеклоподъёмники).

⚠ На ранних этапах батареи Тесла представляют собой произведение искусства — результат ручного труда инженеров компании и специалистов из Panasonic.

В процессе разработки и производства аккумуляторов Tesla обучается машинный конвейер. С каждым новым этапом поставки стремятся ускорить — это и цену снижает, и новые перспективы открывает по масштабированию линеек автомобиле.

⚠ Сегодня сборка аккумуляторов Tesla в заводских условиях уже полностью роботизирована.

Какой аккумулятор в автомобилях Tesla используется сейчас (в 2019-2020 годах)?

Этот вопрос невероятно популярен, но до сих пор однозначно и ясно ответить на него никто не смог (даже представители самой компании Tesla).

Предполагается, что это связано с неопределённостью будущего автомобильных батарейных комплексов — они всё ещё основываются на технологии 30-летней давности. И было бы глупо что-то обещать клиентам компании, а потом пойти против этих слов с появлением более совершенных технологий.

И вот теперь все факты, что известны из открытых источников мы собрали здесь. Источники официальные и авторитетные, каждый из них указан в ссылках.

• Название элементов:21700(другие наименования «21-70», «Tesla 2170»).
• Химический состав:LiNiCoAlO₂(литий-никель-кобальт-оксид алюминия c80% никеля, 15% кобальта, 5% алюминия).
• Ближайший аналог: ячейки 18650 (18650B).
• В сравнении с 18650 ячейка Tesla 2170 на 5 мм длиннее, но хранит на 30% больше энергии.

• Количество ячеек зависит от размера всего модуля батареи:
  — Tesla Roadster — 6831 ячеек в ESS,
  — Model S (60 кВт•ч) — 5375 единиц,
  — Model S (85 кВт•ч) — 7104 единиц.
• Размещение под днищем, а не в корпусе, как у многих электромобилей.
• Предусмотрена возможность замены аккумулятора Тесла после выхода из строя.
• В новых моделях автомобилей есть эффективный контур охлаждения.
• Старые и новые батареи Tesla взаимозаменяемы и обладают универсальными коннекторами (питание и охлаждение).
• Все элементы питания производятся в согласовании с японскими инженерами из Panasonic.
• Сборка выполняется на базе роботизированного предприятия Gigafactory в США.

В чём преимущество аккумуляторов Tesla в сравнении с другими?

Как заявляют в самой компании Tesla, новые элементы питания для электромобилей серии Model 3 получили наивысшую из возможного плотность энергии.

Достигли они этого путём значительного уменьшения количества кобальта на батарейный блок при одновременном добавлении никеля и сохранении превосходной температурной стабильности.

Содержание кобальта в никель-кобальто-алюминиевой катодной химии уже ниже, чем в катодах следующего поколения. Последние будут производиться другими производителями элементов с соотношением никель-марганец-кобальт 8:1:1.

⚠ Если у вас нет проблем с английским языком, то в этом видео даны исчерпывающие ответы на все вопросы об аккумуляторах Tesla.

В этом видео говорится уже о существовании трёх разных химических составов для аккумуляторов Tesla в 2019-м году. В более новых вариантах присутствует кремний в дополнение к заменяемому алюминию (на более тяжелые элементы вроде кобальта).

Напишите в комментариях, если вам известны ещё факты об аккумуляторах Tesla , которые нужно добавить в статью.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/neovolt/kakoi-akkumuliator-v-avtomobiliah-tesla-i-chto-u-nego-vnutri-5d7b8377e4f39f00ae5cf7b8