Patente de Zhang Ningzhan
Puede que te resulte un poco aburrido, como la predicción de las curvas de carga, la superposición y comparación de los tamaños de embalaje de las baterías 2170 y 4680, la configuración de las baterías en serie y en paralelo, la forma en que se conecta Tesla. baterías... Pero estos contenidos nos revelarán qué tipo de efectos nos traerá un coche nuevo.
¿Es la batería 4680 más segura? Se mejorará el defecto de enfriamiento de la batería de Tesla de ocho años.
Algunos medios extranjeros comentaron que el nuevo paquete de baterías 4680 de Tesla adoptará una solución de refrigeración de panel plano más simple y fácil de montar y abandonará la solución de refrigeración original. Aunque los funcionarios de Tesla no enfatizaron específicamente el uso de soluciones de enfriamiento de panel plano, no hay manera de enfriar efectivamente estas baterías de gran diámetro a través de los lados. La forma más eficaz de enfriar es a través de los extremos de la batería. La nueva batería sin oído proporciona una buena conducción térmica entre la tapa de la batería y el interior de la batería.
En cuanto a los defectos de disipación de calor de la batería de Tesla, ¿en 6 este año? ¿mes? El domingo 30 de marzo, un correo electrónico interno de Tesla quedó expuesto y se hizo público. ¿Tan pronto como? ¿Producción en masa en 2012? ¿modelo? ¿s? En ese momento, Tesla ya sabía que había un problema con la disipación de calor de la batería, que podría incluso provocar un incendio. Sin embargo, este problema aún no se ha solucionado, ¡y ya han pasado ocho años!
Tesla ha encargado a tres empresas la realización de pruebas e investigaciones sobre las configuraciones de refrigeración de las baterías. ¿Todos los resultados lo muestran? ¿modelo? ¿s? Hay un problema con el conector de conexión final del sistema de refrigeración. El sistema de refrigeración de la batería de Tesla se consigue añadiendo un tubo de refrigeración externo a la batería. Sin embargo, las juntas de los extremos de los tubos están hechas de aluminio, que tiene poca resistencia y es propenso a desgastarse, provocando fugas de refrigerante, provocando un cortocircuito y incendio en la batería del automóvil, o dejando residuos inflamables dentro de la batería.
La propia placa de ánodo de cobre puede desempeñar un papel muy bueno en la disipación del calor, haciendo que la distribución de temperatura dentro de la batería sea más uniforme. ¡Parece que el peligro para la seguridad de ocho años está a punto de resolverse!
Además, Musk dijo: Las celdas de la batería están adheridas a placas en la parte inferior y superior del paquete de baterías. Si bien aumentan la resistencia al corte del paquete de baterías, las placas superior e inferior también actuarán como placas de enfriamiento. ¿En el modelo? 3. La batería está atascada en el disipador de calor.
¿A qué velocidad se carga la batería del 4680? Del 10 % al 80 % tarda 15 minutos, del 10 % al 50 % tarda 7 minutos.
Velocidad máxima de carga: 275 kW
¿Cuál es el modelo a continuación? 3 y número de modelo? y? Análisis comparativo del paquete de baterías 2170 y el paquete de baterías 4680.
El tiempo de carga del 10% al 80% se reduce de 25 minutos a 15 minutos a una temperatura de 29,4 grados Celsius (85 grados Fahrenheit). Si solo necesitas cargar hasta el 50% de la electricidad, puedes hacerlo en 7 minutos, casi tan rápido como el tiempo de repostaje de un coche de gasolina.
Se espera que la velocidad de carga máxima aumente de 250 kW para la batería 2170 a 275 kW para la batería 4680. La tasa de carga de 275 kW permanece sin cambios y disminuye gradualmente desde el 10% del estado de carga hasta el 50%. Cuando la batería alcanza su límite de temperatura, comienza a cambiar gradualmente, ¿según el modelo? x, si la temperatura es de 45 grados Celsius (113 grados Fahrenheit), el punto de transición está relacionado con la densidad de la temperatura ambiente. A temperaturas ambiente más altas, el rendimiento de su sistema de aire acondicionado disminuye.
El siguiente es un cuadro comparativo de la curva de carga y la relación de tiempo entre la batería 2170 y la batería 4680.
El siguiente es un cuadro comparativo de la relación entre la curva de carga y el estado de carga (SOC) de la batería 2170 y la batería 4680.
Podemos ver que el tamaño del paquete de baterías se ha reducido significativamente y Tesla pudo empaquetar las celdas más apretadas después de cambiar el modo de enfriamiento. Esto es una ventaja ya que reduce el momento polar de inercia, mejorando el manejo del vehículo ya que la masa estará más concentrada en el centro del vehículo.
¿Cuál es el próximo 96S9P? 76?kWh? Vista transversal del paquete de baterías 4680.
En sección transversal de un paquete de baterías 4680, que muestra la refrigeración plana superior e inferior y las conexiones eléctricas de la batería. ¿Tesla cancelará? El concepto de colector de corriente en forma de dedo se cambió de la soldadura con alambre a un simple colector de corriente de placa plana, que se suelda directamente a la batería conectada al electrodo positivo o negativo de la terminal sin electrodos.
Para conectar el terminal positivo de una batería al terminal negativo de otra batería, ¿número de modelo? Basado en la tecnología de inversión tipo S, las celdas de cada paquete de baterías paralelo se voltean.
¿Las siguientes son la batería 4680 de 76 kWh y el modelo 2170? 3Superposición transversal del paquete de baterías.
Como se mencionó anteriormente, se espera que haya un disipador de calor superior y un disipador de calor inferior, y que la batería y el disipador de calor estén pegados. El disipador de calor también aumenta la resistencia del paquete de baterías y la relación de transferencia de calor entre los extremos del cátodo (aluminio) y del ánodo (cobre) de la batería es del 30%/70%.
El modelo termoeléctrico incluye todos los detalles del paquete de baterías, incluido el tamaño de la celda, la clasificación de amperios-hora, la conductividad térmica y más. Uno de los factores clave es la resistencia de la batería, ya que determina cuánto calor genera.
¿La nueva batería sin electrodos 4680 está al 10%? ¿La resistencia interna inicial en SOC es 3? Miliohmios, ¿qué pasa el 80% del tiempo? ¿El SOC cae gradualmente a 2? Miliohmios. ¿Resistencia de batería 2170 23/20/20? Miliohmios. Podemos ver que la resistencia de la batería se reduce en un factor de 10. En comparación, la tecnología mencionada en la solicitud de patente de Tesla puede lograr una reducción de 5 a 20 veces.
Además, la capacidad de refrigeración también es digna de atención. ¿Modelo existente? La capacidad de refrigeración es de 2 a 3 toneladas, dependiendo de la temperatura ambiente. ? Tesla puede aumentar el tamaño de los compresores de refrigeración y aire acondicionado apilados para proporcionar una mejor refrigeración del paquete.
La masa térmica de la batería también influirá. Durante la primera parte de la carga a la velocidad de carga máxima, la batería genera más calor del que el sistema de enfriamiento puede mantener y la batería comienza a calentarse. La masa térmica retrasa la aparición del sobrecalentamiento de la batería porque almacena calor. Cuando la batería alcanza su límite de temperatura de 45 grados Celsius (113 grados Fahrenheit), comienza a reducir gradualmente su velocidad de carga.
La figura anterior muestra la relación entre el rendimiento del aire acondicionado y la temperatura ambiente. A temperaturas ambiente más altas, el rendimiento del aire acondicionado disminuirá, por lo que el punto de gradiente inicial de la potencia de carga máxima aparecerá en un SOC más bajo a temperaturas ambiente más altas.
Dr. Zhang Ningxin (Secretario General de la Asociación de Intercambio de Ciencia y Tecnología Austria-China, que trabaja en un conocido instituto de investigación tecnológica europeo)
La innovación de las baterías Tesla principalmente Proviene de la innovación de estructuras periféricas no centrales, como Al aumentar el tamaño de las células, la proporción de la capa se reduce relativamente. Las mejoras reales en la densidad energética deben y sólo pueden lograrse mediante la innovación material. Las innovaciones en los procesos de producción pueden reducir los costos pero tienen poco impacto en la densidad energética. La innovación en materiales de electrodos positivos y negativos provocará un salto en el rendimiento de los sistemas electroquímicos de baterías de litio, pero requiere un largo período de investigación y acumulación científica.
Ingeniero Jin Min (experto en baterías, que trabaja para una empresa de tecnología automotriz de renombre mundial, miembro de la Asociación Austriaca de Ingenieros Automotrices Chinos)
El diseño del electrodo negativo de la batería de Tesla es bastante novedoso. La resistencia interna de las baterías cilíndricas tradicionales es mayor que la de la carcasa exterior y la bolsa blanda, aproximadamente 20 mΩ. Este nuevo diseño se puede reducir a menos de 10, por lo que se consume mucha menos energía en la resistencia interna de la batería.
El diseño del pack de baterías consiste en retirar el módulo y directamente CTP (Cell to pack, Cell? Where? Pack), algo similar a lo que han promovido varias empresas nacionales recientemente. ? Sin embargo, al observar esta sección transversal, existen algunas preocupaciones sobre la capacidad del paquete de baterías para resistir aplastamientos y colisiones. Las estructuras de soporte superiores e inferiores reforzadas internamente han desaparecido.
No hay motivos ni datos específicos para la investigación, y no hay empresas o instituciones chinas en la lista anterior. Todo lo que puedo decir es que se necesita más esfuerzo.
Wang Jun (¿ingeniero senior de una conocida empresa europea de tecnología automotriz, ¿Asociación de ingenieros de la industria automotriz china de Austria? ¿ACSAE? ¿Presidente?)
De 2000 a 2018, el número de baterías los registros de patentes de tecnología ocuparon el primer lugar entre los 25 primeros del mundo.
A pesar del desarrollo de las baterías, Tesla es considerada pionera en vehículos eléctricos. ? Pero la empresa ni siquiera aparece en la clasificación de la mayoría de las patentes en tecnología de baterías.
Tengo algunas ideas que compartir sobre el reciclaje de baterías. De enero a diciembre de 2019, la producción total de baterías eléctricas del país fue de 85,4GWh, un aumento interanual del 21,0%. El reciclaje de baterías ciertamente puede reducir el costo de las baterías nuevas. En lo que respecta al desarrollo de la industria automotriz nacional, NIO ha lanzado un modelo de negocio de arrendamiento de baterías para vehículos eléctricos, centralizando más la gestión de la producción, el mantenimiento y el reciclaje de las baterías y proporcionando mejores condiciones para el reciclaje de las baterías. Soy optimista en cuanto a que el costo de las baterías eléctricas para automóviles seguirá disminuyendo rápidamente.
Dr. Wang Yongli (experto en materiales de baterías cerámicas, que trabaja para la sucursal europea de una empresa de componentes y materias primas electrónicas de renombre mundial, miembro de la Asociación Austriaca de Ingenieros Automotrices Chinos)
El reciclaje de materias primas de baterías requiere conocimientos, habilidades y equipos muy profesionales, incluido un sistema industrial completo. En pocas palabras, separar y regenerar estas materias primas para la producción de baterías a partir de baterías viejas puede no ser más barato que extraer nuevas materias primas de los minerales en las condiciones actuales, por lo que esto no solo es una oportunidad, sino también un desafío.
Por supuesto, desde la perspectiva del desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente, el reciclaje de los materiales usados de las baterías es de gran importancia.
Tesla ha comenzado a plantear el reciclaje de materiales de electrodos, con la esperanza de reducir significativamente los costos mediante la localización y la selección de materias primas (ocupa el tercer lugar). Especialmente los materiales de cobalto, como metal de transición relativamente caro, las reservas de recursos de cobalto de mi país solo representan el 1% del total mundial y los recursos de cobalto son muy escasos. La cantidad de cobalto metálico en el mineral de producción propia es de sólo unas 1.500 toneladas al año y la dependencia de las importaciones supera el 90%. Vale la pena aprender y pensar en las ideas de Tesla sobre I+D y fabricación de materiales para electrodos en nuestra industria de baterías.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.