【清流闲话·新能源】全球锂电池封装发展史
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发布时间:2023-10-12 13:10:06
但对于如此大容量的电池组,T-zero终归只完成了原理验证,真正的挑战在于量产后的可靠性和安全性,即便18650已经是当时量产最成熟、批次一致性最高的电池产品,但毕竟采用的电芯数量过多(一代roadster最后确定为6800个电芯、重量450公斤)由此将大大增加单体电芯出现问题后导致整个电池包燃爆的隐患,这要求BMS(电池管理系统)及热管理系统能够监测、控制、均衡到每个单体小电芯的安全状态。
因此当2004年启动量产后特斯拉团队就找到三洋、松下、索尼等成本领先的日本圆柱电池厂商要求采用现成笔记本电脑电池协助设计这套极具创新性、难度较大的电池包及配套热管理方案时,都被以安全问题拒绝了,不死心的特斯拉只能回去自己设计pack方案。
特斯拉也并非没有去尝试新兴的单体电芯容量更大、使用数量更少的软包和方形电芯技术方案,当时特斯拉电池技术总监凯尔蒂测试了市面上超过300种电池,但圆柱方案由于电池单体能量小、制造成本最低且良率最高,且圆柱相间留有安全孔隙,散热性好,在当时是单体出现问题不会对整个系统造成较大损害的唯一电芯方案。最终特斯拉还是坚持了技术更成熟的小圆柱电池路线,坚持认为电池成本、量产的良品率和安全性才是动力电池第一性原理,串并联带来的软件和工程问题再难也要不惜代价攻克。
于是终于在2006年特斯拉技术团队创新性地完成了其独特BMS(电池管理系统)和冷却方案的研发。尤其是其BMS的技术复杂度和难度极强,BMS能够在将近7000个小电芯串并联状态下精准检测和控制每个小电芯的电压和充放电电流状态。
2006年8月特斯拉完成的电池系统技术白皮书及其中披露自行组装的第一代roadster电池包
松下与特斯拉的蜜月期
广场协议之后的活久见
而这套热管理方案最终也获得了三洋的认可,2008年特斯拉和刚收购三洋的松下正式开展电池供应合作(虽然松下仍然不够信任,要求特斯拉不能对外公开宣传电池包来自松下、出现安全问题概不负责...),最终到2008年底完成了147台roadster的交付。