从专利申请看特斯拉如何提升电池安全

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高工锂电网 2019-10-23 07:29:32

核心提示:为了提升动力电池的安全性能,特斯拉近年来也在不断完善其相关技术,研发了多种新型技术保障电池安全。

特斯拉电动汽车产销量一路飙升的身前,一系列的电动汽车起火事故却暴露出其动力电池安全性能还有待提升。

特斯拉发布产销数据显示,2019年前三季度,特斯拉电动汽车交付量为25.52万辆,将会超过2018全年销量。其中,Model 3车型产销量大幅上涨助推特斯拉登上动力电池装机电量冠军宝座。

然而,电动汽车产销量大幅提升的并肩,其电动汽车起火事故也在激增,后期查明主要原困 是电池热失控,这原困 着其电池安全疑问报告 突出。

所谓热失控,是由各种诱因引发的链式反应,发热量可使电池温度升高上千度,造成自燃。热失控的诱因有三类,分别是机械电气诱因、电化学诱因和热诱因。当前,绝大多数电动汽车起火事故前会 由电化学诱因热失控所原困 的。

将会特斯拉采用数千颗松下生产的高比能小型圆柱电池,将电池单元堆叠到安全且能量密集的电池组中。

为了获得更高的能量密度和实现快充,特斯拉在动力电池模组和PACK设计方面较为激进,从而原困 电池安全风险大幅提升。

为了提升动力电池的安全性能,特斯拉近年来也在不断完善其相关技术,研发了多种新型技术保障电池安全。

日前,外媒报道称,特斯拉已为其电池组设计申请了新的专利,即冷却系统使用金属板散热。这将会并且特斯拉目前固定储能产品中使用的技术。

特斯拉在其专利申请中描述了该系统:储能系统包括另2个多多模块壳体,该模块壳体具有存在模块壳体内部内部结构的多个电池单元。每个电池单元具有第一端和第二端。此外,每个电池单元具有正极端子和负极端子。

第一互连存在多个电池单元后边。第二互连存在多个电池单元后边。多个第一电池单体连接器将电池单体的正极连接至第一互连。

累似 地,多个第二电池单元连接器将电池单元的负极端子连接至第二互连。具有内侧和外侧的顶板存在第一互连件和第二互连件后边。顶板在另2个多多或多个电池单元后边包括另2个多多或多个薄弱区域。

薄弱区域是全部性较差的区域,因此 ,将会电池单元释放气体,则更将会存在机械故障。与随近区域相比,那先 区域在物理上将会是较弱的区域,因此 当电池故障而再次再次出现压力增加时,那先 薄弱区域将会会破裂。

此外,当暴露于失效的电池单元释放的腐蚀性气体时,薄弱区域将会在化学上更弱因此 率先破裂。薄弱区域也将会将会物理和化学弱化的结合而失效。

这是特斯拉的新专利申请的图纸:



值得注意的是,这仅仅是特斯拉保障其电池安全方面的并有的是。除了电池模组设计之外,特斯拉申请了材料、电芯、电池管理系统等方面新型专利,多层次保障电池安全。

今年8月,特斯拉电池专家Jeff Dahn(杰夫达恩)及其团队发布研究报告称,我们我们 儿与商务相互合作伙伴开发出了并有的是比固态电池能量密度更高且更稳定的新型锂电池。

该技术报告的全称为:LiDFOB/LiBF4液态电解质无阳极锂金属电池研究报告。

Jeff Dahn与其团队在试验中发现,采用LiDFOB/LiBF4液态电解质的无负极锂金属电池在90次充放电循环后,仍可不可不可以 剩余60 %的电池容量和较高的稳定性,在能量密度上也未必亚于固态电池。

即使在60 次充放电循环后,液态电解质也可不可不可以 实现无密度树枝状的锂内部结构,包括密集填充的色谱柱。

早些完后 ,Jeff Dahn及其团队申请了一项名为“锂离子电池电解质浓度成分测定最好的依据和系统”的新专利。

专利申请中写道:本发明提供了并有的是挑选锂离子电池电解质成分浓度的计算机实现法,该最好的依据包括向分光仪发送指令,以抓取电解质溶液的光谱,并生成信号。此外,还将对该信号进行分析,以挑选光谱中的另2个多多或多个频谱内部结构。

所述最好的依据还包括制备另2个多多光谱数据库,该数据库要与预先挑选的电解质成分浓度的溶液相对应,其中该数据库还包括每个溶液的多个光谱内部结构。

因此 ,该最好的依据还将使用光谱数据库,进一步挑选机器学习(ML)模型,将利用该模型挑选样品溶液中电解质成分浓度。

2月份,Jeff Dahn团队还申请了一项新电池化学的专利,称其可不可不可以 为电池提供加快速度的充电传输速度、更长的寿命和更低的成本。

该专利名称为“基于双加进电解质系统的新型电池系统”,与依赖更多加进剂的其它系统相比,我们我们 儿的设计降低了电池成本。此外,双加进电解质系统还可提高锂离子电池的性能和寿命。

该专利申请还表明,新的双加进剂混合物可与锂镍锰钴(NCM正极材料)电池化学品并肩使用,这在电动车或电网储能等方面前会 发挥作用。

1月份,特斯拉最近发布了一项名为“冗余电池管理系统”电池技术专利,具有客户端和多通道、双向、菊花链通信环路。特斯拉还列出了电池管理系统中的故障和定位最好的依据。

去年8月,特斯拉还申请了一项新专利,通过隔离有缺乏的电芯,处置其对功能正常的电芯产生负面影响,进而提高电池的安全性。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/News/2019/10/23I70134346C60 1.shtml

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