特斯拉之所以在首款量產(chǎn)電動汽車中配備了由18650節(jié)電池組成的電池系統(tǒng)，是因?yàn)樗J(rèn)為在過去15年中，18650節(jié)電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中。全球每年生產(chǎn)18650億臺，安全水平不斷提高。積累的先進(jìn)技術(shù)可以充分應(yīng)用于汽車電池領(lǐng)域。此外，消費(fèi)電子產(chǎn)品對18650電池的大量需求可以幫助他們降低成本，提高電池的能量密度。此外，由于每個(gè)電池的尺寸很小，電池的能量可以控制在很小的范圍內(nèi)。與使用大尺寸電池的電池組相比，即使電池組的一個(gè)電池單元發(fā)生故障，也可以減少故障的影響。

從散熱角度來看，18650電池的“表面積/體積”約為方形電池的7倍，這將大大增加18650電池在散熱方面的優(yōu)勢。

安全措施為了保證電池系統(tǒng)的安全，特斯拉從電芯到電池系統(tǒng)都采取了各種安全措施，包括以下幾項(xiàng)。

電池的安全措施:

PTC裝置安裝在電池組電池的正極附近。當(dāng)電池單體內(nèi)部溫度升高時(shí)，其電阻也會相應(yīng)增大，從而起到限流的作用。

CID安裝在電池內(nèi)部，當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過安全限值時(shí)會自動斷開，從而切斷內(nèi)部電路。

在熱失控的情況下，電池單元的材料選擇顯著影響電池單元的可燃性，并增加點(diǎn)火溫度。

電池的安全措施:

①電池系統(tǒng)外殼采用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的鋁制成，電池盒后部設(shè)有通氣孔，防止盒內(nèi)氣壓過高。

電池盒后部的通風(fēng)孔

②每個(gè)電池的陽極和陰極都裝有保險(xiǎn)絲。如果單個(gè)電池發(fā)生短路，這種安全設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)問題電池和系統(tǒng)之間電路的快速斷開。

電池芯的正極和負(fù)極裝有保險(xiǎn)絲。

“片”的上模座通過絕緣墊片和圓柱帽結(jié)構(gòu)限制電池的正極或負(fù)極端面，“片”中的單個(gè)電池端面用模座膠合固定?！捌敝械碾姵貑卧捌涔潭ǚ绞?/p>

“磚”的極板用環(huán)氧樹脂膠與電池?？蚬潭?，電壓采樣點(diǎn)與極板鉚接。

電池板與采樣點(diǎn)的連接方式

③部分“單”配有安全裝置?！癠”表示未投保，“F”表示已投保。一旦“片”電流超過極限值，保險(xiǎn)絲將立即熔斷，以確保系統(tǒng)安全。

“表”詳細(xì)信息

“片”由金屬編織銅條串聯(lián)，塑料外殼提供絕緣保護(hù)，其中墊片的作用類似鉚接螺母。

“表”之間的連接

④每個(gè)“片”都配有一塊電池監(jiān)控板——BMB，用于監(jiān)控“片”內(nèi)各塊磚的電壓、溫度以及整個(gè)“片”的輸出電壓。

BMB安裝位置⑤電池系統(tǒng)配備電池系統(tǒng)監(jiān)控板-bsm，通過相應(yīng)的傳感器監(jiān)控整個(gè)電池系統(tǒng)的工作環(huán)境，包括電流、電壓、溫度、濕度、煙霧、慣性加速度、姿態(tài)等。并通過標(biāo)準(zhǔn)的CAN總線與車載系統(tǒng)監(jiān)控板——VSM進(jìn)行通信。

BSM安裝位置⑥電池系統(tǒng)內(nèi)部安裝有冷卻裝置，冷卻液為水和乙二醇的混合物。

電池系統(tǒng)外部管路接口

電池模塊“片”內(nèi)冷卻管的布局和接口電池系統(tǒng)共有6，831個(gè)18，650個(gè)電芯，總表面積可達(dá)27m2左右，每個(gè)18，650個(gè)電芯附近都有冷卻管，冷卻管和電芯之間填充有絕緣導(dǎo)熱膠體材料，固化后非常堅(jiān)硬。在這些因素的作用下，電芯可以快速將熱量傳遞給外部環(huán)境，維持電池系統(tǒng)內(nèi)部的熱平衡。