Tesla终极拆解Tesla电池组首次大揭秘Word文档下载推荐.docx
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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。
单块电池组
这块儿就是Tesla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TeslaModelS85车型上一共有7104节18650锂电池。
电池组的6块分区排布见上图红线部分。
这块电池板正反面的构造是呈中心对称的，至于为什么排列成这样，想必一定是经过大量测试和验证的。
GeekCar猜测这么排列是为了获取更低的平均电阻率以及配合散热管道实现更好的散热。
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。
BMS主控芯片
Tesla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Tesla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Tesla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。
结语
通过游侠汽车的拆解，我们终于见到了Tesla电池的真面目。
Tesla的电池模块整体工艺还是比较不错的，下一期将会对Tesla的电池冷却系统进行介绍。
Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘
（二）
∙由竹子发表于2014/09/03
昨天GeekCar给大家带来了一篇Tesla电池组的拆解Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘
（一），想必各位一定还没过足瘾，今天给大家带了更多劲爆的详细内容。
在此先感谢游侠汽车的小伙伴提供拆解完的Tesla，并授权拍摄。
废话不多说，直接进入正题。
Tesla的电池热管理系统
在之前各大媒体公布的消息中，我们得知Tesla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Tesla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。
”
游侠汽车拆解的车型是ModelS85型，并未选配寒冷气候套装。
在工程师的介绍下，我们终于看到了Tesla热管理系统的内部构造。
上图中的电池组外壳部分已经被游侠汽车暴力拆解，部分电池被取出。
感谢暴力拆解，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，Tesla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Tesla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，Tesla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。
所以Tesla在电池组内部做的多层绝缘防护还是非常必要的，从目前看到设计结构来说Tesla的防护措施是值得信赖的。
未拆解的锂电池组细节图
不会流动的“冷却液”？
在拆解完Tesla之后，游侠汽车的小伙伴告诉了我一个令人非常惊讶的消息，Tesla散热铝管内的“冷却液”并不会流动！
当我听到这个消息的时候，第一反应是震惊，Tesla费了这么大的周折把铝管弄到电池中间去，却只是包裹着电池，其中的“冷却液”不会流动？
这就是世界上最先进的汽车锂电池热管理方案吗？
带着震惊和疑问，我仔仔细细的检查了散热铝管的每一部分，很遗憾，我没有发现任何类似泵和温度控制的器件。
Tesla电池的“冷却液”就是不会主动流动的。
我眼前摆放的这套目前世界上最先进的汽车锂电池热管理方案，着实让我震惊了一下。
但既然Tesla这么做了，那就一定有他的道理。
锂电池工作液体接口
那包裹着电池的水乙二醇“冷却液”究竟是做什么用的呢？
带着疑问我查阅了一些相关资料，又和游侠汽车的小伙伴进行了一下交流。
我们得出的结论是，“冷却液”是用来保持电池的温度一致性的。
由于Tesla电池的密集摆放，中心区域聚集的热量相比周边必然会多很多，若是没有铝管传递热量来保持电池温度的一致性，必将造成各单体电池之间的温度不均衡，最终会影响电池性能的一致性及电池荷电状态（SOC）估计的准确性，从而影响到电动车的系统控制。
虽然Tesla使用的是电池一致性极高的18650钴酸锂锂电池。
对于这种电池坊间甚至戏称“你买了同一批次的18650锂电池，若是仪器检测出电池性能不一致，你首先要怀疑是不是你的仪器出问题了？
但是即便Tesla使用的是一致性如此高的电池，也无法保证电池在实际工作中的一致性。
因为电池在不同温度下的热耗率（每产生1kW·
h的电能所消耗的热量）是不一样的，这是由于电池内部的化学反应与温度是密切相关的。
如果电池在绝热或者高温等热传递不充分的内部环境中运行，电池温度将会显著上升，从而导致电池组内部形成“热点”，最终可能产生热失控。
而电池一致性一旦出现问题，对于整个电池组的寿命将会产生很大的影响。
所以Tesla使用了高传热效率的铝管和高比热容的液体冷却方案来保持电池温度的一致性，这样做不仅是出于安全，对电动车的续航也是至关重要的。
据称Tesla使用的电池热管理系统可以将一块电池组内各单体电池的温度差异控制在±
2℃以内。
在2013年6月的一份报告中显示，在行驶10万英里后TeslaRoadster的电池组容量仍能维持在初始容量的80%-85%，而且电池容量的衰减只与行驶里程数明显相关，与环境温度和车龄的关系不明显。
可见Tesla对电池衰减的良好控制，离不开电池热管理系统的有力支撑。
锂电池组工作液体接口及工作液体灌注接口
据相关资料显示，Tesla铝管内的工作液体配方是由50%的水和50%的乙二醇组成的。
这是为了避免在低温环境下工作液体结冰的情况发生。
上图中从管道中流出的绿色液体就是Tesla的工作液体。
Tesla的“冷却液”到底会不会流动？
在Tesla的专利中指出“隔离板内部的水可以是静态的也可以是流动的”。
虽然那份专利是在很早以前提交的，但是关于电池工作液体（冷却液）循环部分还是有些地方值得思考的。
我们看到的这款ModelS采用的是被动式的温度管理系统，设施比较简单，相对成本也较低。
那Tesla是不是也有一套主动的温度管理系统呢？
这么做虽然会附加一些的功率元件，但是让汽车内的工作液体流动起来，其整体热管理系统将会更加的有效。
对此游侠汽车的小伙伴提出了新的猜测，若是选购寒冷气候套装，温度管理模块会不会使用主动式的呢？
我们猜测使用主动式的温度管理系统，只需要在现有的电池温度控制模块中加入一个泵和工作液体加热装置，就可以使脆弱的锂电池在极寒环境下保证良好的工作温度。
但是具体是否如此，我们就不得而知了，期待有大神再次拆解带有寒冷套件的Tesla，向我们揭秘Tesla在极寒环境下的电池保温系统。
如果官方愿意向我们公布其内部构造，我们也非常愿意对此进行深入的报道。
感谢各位的阅读，更多精彩请关注我们的网站GeekC或关注公众号GeekCar
注意！
Tesla终极拆解以后迪粉出没
∙由竹子发表于2014/09/11
GeekCar在前几天放出了两篇关于Tesla电池组部分拆解的文章，Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘
（一）、Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘
（二）引起了各大网站的争相转载，以及电动车粉丝们的大量评论。
评论中不乏专业人士，以及锂电池行业相关从业者的身影。
不过在国内每当有人讨论到Tesla的时候，总有人喜欢拿国内的另一家新能源汽车厂家——比亚迪来做对比。
评论主要分为两大派，一派力挺Tesla，另一派则力挺比亚迪。
在评论中我还发现了一大波喷子，看完评论后我觉得二八原则在这里挺适用的，对于那些80%的喷子，不管是黑Tesla也好，喷比亚迪也罢。
我只想说请看下图！
沉默着与喷子之间的区别。
鉴于大家这么关心本土车厂，GeekCar在这里也做下简单的分析。
在中国大家最熟悉的两个电动汽车品牌就是比亚迪和Tesla，拿两者做对比的确有一定的道理。
我们选取同样60kwh左右电量的比亚迪e6和TeslaModelS60作对比。
比亚迪e6报价30-37万，国内到手价约20-25万；
TeslaModelS60kWh版本美国本土报价6.24万美元（折合人民币38万左右），国内到手价64.8万。
比亚迪VS.Tesla
比亚迪e6于2011年10月上市，TeslaModelS于2012年6月正式交付。
两者的上市时间相差半年多，但是TeslaModelS上市之前有电动跑车Roadster的技术积累，而比亚迪没有。
至于外形和内饰，就仁者见仁智者见智了，明眼人一看就明白。
比亚迪使用的是磷酸铁锂离子电池，Tesla使用的是钴酸锂18650电池。
单从电池安全性角度来说，比亚迪占优，论电池容量Tesla占优。
比亚迪最大续航300公里，TeslaModelS60kWh续航390公里。
对于电池起火事故的关注，在整个网站的评论中占据了很大一部分。
看完评论，首先不得不佩服中国网友的国骂功底，但由此可见大家对电动汽车安全的担忧。
不过在整车安全性方面，以我们目前看到的数据和结果，Tesla做的似乎更完善一些，至少Tesla没有发生过一起因为起火导致的死亡事故。
在之前的文章中相信各位也看到了Tesla在电池组设计这块，对安全性较差的钴酸锂电池做了严密的安全处理，他们给每节电池都接上了两个保险丝，从而将电池的安全性提升到了相对较高的台阶。
总之我们看的是最后的结果。
除了电池起火，电池衰减也是争论的重点。
据之前各大汽车媒体的实测，比亚迪e6出租车在跑了50万公里后还剩80%的电池容量；
据报告称Roadster在跑了16万公里后还剩80%-85%的电池容量，ModelS目前还没有看到相关的报告，不过实际衰减应该和Roadster接近。
对于数据的真实性在此不做置评，就论电池特性而言，比亚迪使用的磷酸铁锂离子电池电池在循环寿命方面的确比特斯拉使用的钴酸锂电池更好。
但是比亚迪出租车所在的公司鹏程出租车公司其实是由深圳巴士集团股份有限公司和比亚迪汽车有限公司合办的，其电池应该是由比亚迪的工程师进行长期维护的。
据我们了解，目前比亚迪的电池是终身质保的，Tesla是8年不限里程质保。
就这点看来比亚迪对自己电池还是非常有信心的。
何谓18650？
我们在评论中也了解到，不少读者对锂电池相关的知识知之甚少。
其中最牛的评论便是“这电池还没南孚好用，一节更比六节强，特斯拉用完遥控器接着用！
”看到这种评论，我不禁哑然，实在是太逗了。
（所有评论截图自某知名汽车论坛）
万万没想到读者中竟然还有人分不清18650锂电池和5号电池的区别。
同样的谬误在郎咸平先生今年录制的某一期节目中也存在。
所以我们不得不先给各位读者补充一下基础知识。
18650型锂电池是电子产品中常用的锂电池，其型号定义规则中18指的是电池直径为18mm，65指的是电池长度65mm，0指的是圆柱体型电池。
平时生活中常见的还有26650型锂电池和14500型锂电池（大小同5号电池），大号的甚至还有42120型号的。
当然实际应用中并不仅只有这几个型号，扫盲要彻底，不多说了上一张此类电池的全家福。
汽车电池保温
当然在读者中也有一些段位稍高一点的读者，会在乎汽车在严寒情况下的工作状况。
这里我们需要解释一下，钴酸锂电池的标准放电温度是-20℃到60℃。
所以夏天不用说，天气再热都没问题。
至于低温情况下是否可行呢？
据知情人士透露Tesla的电池方案在-50℃（冷却液水乙二醇的冰点）以上的环境下都能正常工作，当然这里并不是指在-50℃的环境下直接启动车辆就上路，而是先要使用抗寒套件对电池进行加热（这种温度下哪怕是汽油车也得热个半天的车才能上路），将冷却液加温后通过泵传递到每一节电池，当电池温度达到0~5℃时（在过低的温度下锂电池耗电极快），就可以开车上路了。
散热铝管
在评论中我看到有不少人将围绕Tesla的铝管理解为热管的，这里我得说明一下，这个绝对不是热管。
热管的工作原理是将全封闭的管道内部抽成负压状态，充入适量沸点极低的液体，当产生温差时，内部液体会快速蒸发并带走热量，然后在温度较低端冷凝，再通过多孔毛细材料回流，循环往复快速带走热量。
而Tesla中围绕电池的铝管首先并没有抽成真空，其次里面是充满液体的。
可见这个完全不符合热管的工作原理。
如果说把导热铝管换成热管是否可行呢？
答案必须是否定的。
首先Tesla的电池之间并不需要如此高效的导热能力，试想当有一节电池发生故障，温度急剧上升的时候，电池在熔断保险丝之前热量就被热管带走，那这一节故障的电池就会带动整个电池组极速升温，这是极其危险的。
其次导热铝管内的液体主要作用是通过高比热容的液体对电池进行保温，防止电池过热，而且铝管与电池之间的绝缘胶也在一定程度上阻隔了铝管的的导热效果。
再者在严寒环境下，锂电池还需要依靠加热冷却液来使电池回升到工作温度。
综上所述Tesla内使用的不是热管，也不可能是热管。
电池保护
关于Tesla电池保护部分我看到了不少有意思的留言。
关于这个问题，其实是这样的，在去年Tesla曾有过几起汽车在路上遭遇物体撞击破坏电池保护壳，从而导致锂电池起火的事故。
虽然没有造成人员伤亡，但是还是给Tesla带来了重大的影响。
Tesla的CEO马斯克表示，事故后他们收到的关于ModelS起火事件在全球各个国家的头条数目甚至比去年美国20万事故总数还要多得多。
他说，对于这种情况，机载计算机会在火灾发生的时候警告使用者逃离车辆，即使乘客来不及逃离，在消防队到达之前,他们仍然会受到安全的保护，因为电池组和乘客舱之间的防火墙由钢和陶瓷材料填充。
当然事件还没完，自今年3月开始特斯拉生产的所有汽车都将配备一个三重底部防护层。
第一重是一条空心圆形铝条，布置在蓄电池的前面，当路面有障碍物靠近的时候，能够起到改变障碍物行进方向防止障碍物靠近蓄电池的作用。
此外，该铝条在一定程度上还能够吸收障碍物的冲击。
第二重保护层是一块钛板，这种材质的保护板通常只有在航空航天和军事应用中才能够见到，钛板能够防止前底部敏感组件被损坏，大多数障碍物在经过这一层保护的时候都会被偏转或粉碎。
至于那些极小个别仍然完好无损的碎片，则100%止步于第三重保护层，也就是有固态铝挤压而成的这一层，通过该层对冲击能量的吸收，障碍物最终无法影响蓄电池。
虽然不像评论中说的那样Tesla的底盘有防弹的防护罩，但自从这套底部的防护罩安装之后，我们暂时还没有再次收到因击穿底部电池导致的起火事故。
限于篇幅，对于Tesla拆解的解析本期就到此为止了。
如果各位读者对Tesla或者新能源汽车有兴趣或者疑问，请关注我们的公众号GeekCar，我们可以进行深入的交流。
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