Μπαταρία Tesla: συσκευή, χαρακτηριστικά, εφαρμογή. Μπαταρία Tesla Model S. Τι υπάρχει μέσα; Ας δούμε τι είδους μπαταρίες χρησιμοποιούνται στο Teslas

Η μπαταρία Tesla είναι γνωστή σε όλο τον κόσμο χάρη στην ανακάλυψη της εταιρείας στον τομέα των ηλεκτρικών οχημάτων. Η ιδέα δεν είναι νέα και έχει κυριαρχήσει από κορυφαίες αυτοκινητοβιομηχανίες εδώ και πολλά χρόνια. Ωστόσο, οι Αμερικανοί σχεδιαστές κατάφεραν να βελτιστοποιήσουν αυτόν τον τομέα, λαμβάνοντας υπόψη τα συμφέροντα του καταναλωτή. Σε μεγάλο βαθμό, αυτό κατέστη δυνατό χάρη στα καινοτόμα συστήματα παροχής ενέργειας που στοχεύουν στην πλήρη αντικατάσταση των συμβατικών κινητήρων εσωτερικής καύσης. Ας δούμε τα χαρακτηριστικά και τους τύπους αυτής της μονάδας δίσκου.

Εφαρμογή

Η ανάπτυξη θεμελιωδώς νέων τύπων μπαταριών ιόντων λιθίου καθοδηγείται από τους στόχους της βελτίωσης της απόδοσης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Από αυτή την άποψη, η βασική γραμμή του μοντέλου Tesla S επικεντρώνεται στην παροχή στο όχημα με καινοτόμες πηγές ενέργειας. Ένα χαρακτηριστικό των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι η εισαγωγή ενός συνδυασμένου τρόπου λειτουργίας, στον οποίο επιτρέπεται η εναλλασσόμενη παροχή ενέργειας από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης και την μπαταρία. Ταυτόχρονα, οι μηχανικοί της εταιρείας συνεχίζουν να αναπτύσσουν μηχανές που είναι εντελώς ανεξάρτητες από τον συνηθισμένο τύπο καυσίμου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μηχανικοί δεν περιορίζονται μόνο στη δημιουργία τροφοδοτικών για τις αυτοκινητοβιομηχανίες. Αρκετές εκδόσεις μπαταριών Tesla έχουν ήδη κυκλοφορήσει για οικιακή και εμπορική χρήση. Εάν η επιλογή για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο στοχεύει στη διατήρηση της λειτουργίας του εξοπλισμού κίνησης και των ηλεκτρονικών οχημάτων, τότε οι σταθερές τροποποιήσεις αποθήκευσης τοποθετούνται ως αυτόνομες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Οι δυνατότητες αυτών των στοιχείων επιτρέπουν τη χρήση τους για τη συντήρηση οικιακών συσκευών. Επιπλέον, βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα για την αποθήκευση ηλιακής ενέργειας. Το έργο βρίσκεται ακόμη στο στάδιο ανάπτυξης.

Συσκευή

Οι μπαταρίες Tesla έχουν μοναδική δομή και μέθοδο τοποθέτησης ενεργών εξαρτημάτων. Η κύρια διαφορά από το ανάλογο είναι η διαμόρφωση ιόντων λιθίου. Παρόμοια στοιχεία χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό κινητών συσκευών και ηλεκτρικών εργαλείων. Χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά ως μπαταρίες για αυτοκίνητα από μηχανικούς της Tesla. Ολόκληρη η μονάδα χωρίζεται σε 74 διαμερίσματα, τα οποία μοιάζουν με μπαταρίες ΑΑ. Ανάλογα με τη διαμόρφωση της μπαταρίας, περιλαμβάνει από 6 έως 16 τμήματα. Το θετικό φορτίο προέρχεται από το ηλεκτρόδιο γραφίτη, το αρνητικό φορτίο παρέχεται από διάφορα χημικά συστατικά, όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο και το οξείδιο του αλουμινίου.

Οι μπαταρίες Tesla ενσωματώνονται στο αυτοκίνητο στερεώνοντάς τες στο κάτω μέρος του οχήματος. Αυτή η διάταξη εξασφαλίζει χαμηλότερο κέντρο βάρους του ηλεκτρικού οχήματος, αυξάνοντας την οδική συμπεριφορά. Ως συνδετήρες χρησιμοποιούνται ειδικοί βραχίονες. Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν πολλές τέτοιες λύσεις, επομένως αυτό το εξάρτημα συγκρίνεται συχνά με μια παραδοσιακή μπαταρία.

Σημαντικά σημεία σχετίζονται με την ασφάλεια και τη μέθοδο τοποθέτησης. Ο πρώτος παράγοντας είναι εγγυημένος από το εξαιρετικά ανθεκτικό περίβλημα στο οποίο είναι τοποθετημένη η μπαταρία. Επιπλέον, κάθε μπλοκ είναι εξοπλισμένο με φράχτη με τη μορφή μεταλλικών πλακών. Σε αυτή την περίπτωση, δεν είναι ολόκληρο το εσωτερικό μέρος μονωμένο, αλλά κάθε στοιχείο ξεχωριστά. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχει μια πλαστική επένδυση που εμποδίζει το νερό να μπει μέσα.

  1. Μετατροπέας.
  2. Καλωδίωση υψηλής τάσης.
  3. Βασική συσκευή φόρτισης.
  4. Πρόσθετη «φόρτιση».
  5. Συνδετήρας
  6. Μονάδα μέτρησης.

Χαρακτηριστικά της μπαταρίας Tesla

Η πιο ισχυρή παραλλαγή μπαταρίας για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο αποτελείται από 7104 μικρές μπαταρίες. Παρακάτω είναι οι παράμετροι του καθορισμένου στοιχείου:

  • Μήκος/πάχος/πλάτος – 2100/150/1500 mm.
  • Η ένδειξη ηλεκτρικής τάσης είναι 3,6 V.
  • Η ποσότητα ισχύος που παράγεται από ένα τμήμα είναι ίδια με τις δυνατότητες εκατό προσωπικών υπολογιστών.
  • Το βάρος των μπαταριών Tesla είναι 540 κιλά.
  • Ο χρόνος ταξιδιού με μία φόρτιση σε μια μέση κυψέλη με ισχύ 85 kW/h είναι περίπου 400 km.
  • Ταχύτητα έως 100 km/h – 4,4 δευτερόλεπτα.

Δεδομένων των αναφερόμενων χαρακτηριστικών, τίθεται ένα εύλογο ερώτημα σχετικά με το πόσο ανθεκτικές είναι αυτές οι δομές, επειδή η υψηλή απόδοση συνεπάγεται έντονη φθορά των ενεργών μερών. Να σημειωθεί ότι ο κατασκευαστής παρέχει οκταετή εγγύηση για τα προϊόντα του. Πιθανότατα, η διάρκεια ζωής των εν λόγω μπαταριών θα είναι η ίδια.

Μέχρι στιγμής, οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών αυτοκινήτων δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν αυτό το γεγονός. Επιπλέον, υπάρχουν ερευνητικά αποτελέσματα που δείχνουν ότι η παράμετρος ισχύος της μπαταρίας χαρακτηρίζεται από τη μέτρια απώλειά της. Κατά μέσο όρο, αυτό το ποσοστό είναι περίπου 5% ανά 80 χιλιάδες χιλιόμετρα. Υπάρχουν και άλλα στοιχεία που υποδεικνύουν ότι οι ιδιοκτήτες αυτού του οχήματος είναι λιγότερο πιθανό να παραπονεθούν για προβλήματα στη θήκη μπαταριών καθώς κυκλοφορούν νέα μοντέλα.

Χωρητικότητα μπαταρίας Tesla (μοντέλο S)

Είναι απαραίτητο να αξιολογηθούν τα χαρακτηριστικά χωρητικότητας των μπαταριών λαμβάνοντας υπόψη την εξέλιξη της παραγωγής. Καθ' όλη τη διάρκεια της βελτίωσης της γραμμής, το ποσοστό κυμαινόταν από 60 έως 105 kW/h. Οι επίσημες πληροφορίες αναφέρουν ότι η μέγιστη χωρητικότητα της μπαταρίας είναι περίπου 100 kWh. Όπως δείχνουν οι μαρτυρίες των ιδιοκτητών, η πραγματική παράμετρος θα είναι ελαφρώς χαμηλότερη. Για παράδειγμα, μια μπαταρία Tesla 85 kW δεν παράγει στην πραγματικότητα περισσότερο από 77 kW.

Η ιστορία παρέχει επίσης αντιπαραδείγματα που επιβεβαιώνουν την υπέρβαση του τόμου. Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις όπου μια μπαταρία 100 κιλοβάτ ήταν προικισμένη με χωρητικότητα περίπου 102 kW. Κατά καιρούς, ανακαλύπτονται ασυνέπειες στον ορισμό των ενεργών θρεπτικών συστατικών. Κυρίως, παρατηρούνται αποκλίσεις στις εκτιμήσεις του αριθμού των μπλοκ κελιών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μπαταρία εκσυγχρονίζεται και βελτιώνεται συνεχώς, εξοπλισμένη με καινοτόμα στοιχεία.

Η κατασκευαστική εταιρεία ισχυρίζεται ότι κάθε χρόνο οι ενημερωμένες τροποποιήσεις υφίστανται μετασχηματισμούς σε ηλεκτρονικά μέρη, σύστημα ψύξης και αρχιτεκτονική. Ο απώτερος στόχος των σχεδιαστών είναι να επιτύχουν τα υψηλότερα δυνατά ποιοτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος.

Έκδοση Power Wall

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μαζί με την παραγωγή μπαταριών αυτοκινήτων Tesla, η εταιρεία παράγει οικιακές εκδόσεις συσκευών αποθήκευσης ενέργειας. Μία από τις πιο παραγωγικές και πρόσφατες τροποποιήσεις ήταν η έκδοση ιόντων λιθίου του Power Wall. Είναι σχεδιασμένο να παράγει ενέργεια ως σταθερή πηγή ή λειτουργεί ως εφεδρική δομή όπως μια αυτόνομη γεννήτρια. Το μοντέλο παρουσιάζεται σε διάφορες παραλλαγές, που διαφέρουν ως προς την χωρητικότητα και εξυπηρετούν στην εκτέλεση ορισμένων ενεργειακών εργασιών. Οι πιο δημοφιλείς εκδόσεις είναι οι μονάδες 7 και 10 kW/h.

Όσον αφορά τις λειτουργικές παραμέτρους, μπορεί να σημειωθεί ότι το Power Wall έχει ισχύ 3,3 kW με τάση λειτουργίας 350-450 watt και ρεύμα 9 A. Το βάρος της κατασκευής είναι 100 κιλά, επομένως δεν υπάρχει μιλάμε για την κινητικότητά του. Ωστόσο, ως επιλογή, για παράδειγμα, για ένα εξοχικό σπίτι το καλοκαίρι, το μπλοκ είναι αρκετά κατάλληλο. Η μονάδα μεταφέρεται χωρίς προβλήματα, αφού οι σχεδιαστές δίνουν μεγάλη προσοχή στη μηχανική προστασία του τμήματος του αμαξώματος. Ορισμένα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν μια μεγάλη περίοδο φόρτισης της μπαταρίας (12-18 ώρες), ανάλογα με την τροποποίηση της μονάδας.

Μοντέλο "Power Pack"

Αυτό το σύστημα βασίζεται στην προηγούμενη έκδοση, αλλά επικεντρώνεται σε εμπορικούς σκοπούς. Αυτό σημαίνει ότι αυτή η μπαταρία Tesla χρησιμοποιείται για την εξυπηρέτηση επιχειρήσεων. Είναι μια συσκευή αποθήκευσης ενέργειας που είναι επεκτάσιμη και παρέχει αυξημένη απόδοση του συστήματος στην τοποθεσία στόχο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 100 kW και η υποδεικνυόμενη χωρητικότητα δεν αναφέρεται στη μέγιστη τιμή. Οι μηχανικοί έχουν παράσχει έναν ευέλικτο σχεδιασμό για τη συγκέντρωση πολλών εγκαταστάσεων με δυνατότητα λήψης τιμών από 500 kW έως 10 MW.

Οι μεμονωμένες τροποποιήσεις αναβαθμίζονται επίσης ως προς την ποιότητα λειτουργίας. Έχουν ήδη ληφθεί επίσημες πληροφορίες σχετικά με την εμφάνιση της δεύτερης γενιάς εμπορικών μπαταριών, στις οποίες η παράμετρος ισχύος ήταν 200 kW και η απόδοση ήταν κοντά στο 99%. Η καθορισμένη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας διαφέρει ως προς τους τεχνολογικούς δείκτες. Για να επεκτείνουν την ένταση, οι προγραμματιστές χρησιμοποίησαν έναν αναστρέψιμο μετατροπέα.

Αυτή η καινοτομία κατέστησε δυνατή την ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος και της απόδοσης του συστήματος. Η εταιρεία σχεδιάζει να αναπτύξει και να εισαγάγει κυψέλες Power Pack στο σχεδιασμό πρόσθετων ηλιακών εξαρτημάτων όπως η ηλιακή στέγη. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την ανανέωση του ενεργειακού δυναμικού της μπαταρίας όχι μέσω ειδικών αυτοκινητοδρόμων, αλλά μέσω ελεύθερης ηλιακής ροής σε συνεχή λειτουργία.

Παραγωγική ικανότητα

Σύμφωνα με τον ίδιο τον κατασκευαστή, οι καινοτόμες μπαταρίες κατασκευάζονται στο Gigafactory της Tesla. Η διαδικασία συναρμολόγησης οργανώθηκε με τη συμμετοχή εκπροσώπων της Panasonic (προμήθεια εξαρτημάτων για τμήματα μπλοκ). Η συγκεκριμένη επιχείρηση παράγει τα τελευταία σχέδια συστημάτων ισχύος που στοχεύουν στην τρίτη γενιά ηλεκτρικών αυτοκινήτων Model.

Υποτίθεται ότι ο συνολικός αριθμός προϊόντων που παράγονται στον μέγιστο κύκλο παραγωγής θα είναι έως 35 GWh. Αξίζει να τονιστεί ότι ο υποδεικνυόμενος όγκος είναι το ήμισυ όλων των παραμέτρων των μπαταριών που παράγονται στον κόσμο. Η τρέχουσα συντήρηση πραγματοποιείται από μια ομάδα 6,5 χιλιάδων ατόμων. Στο μέλλον σχεδιάζεται να δημιουργηθούν επιπλέον 20 χιλιάδες θέσεις εργασίας.

Μεταξύ των χαρακτηριστικών υπάρχει υψηλός βαθμός προστασίας από το hacking της μπαταρίας. Αυτό εξαλείφει τους πιθανούς κινδύνους να γεμίσει η αγορά με πλαστές παραλλαγές. Επιπλέον, η ίδια η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει τη συμμετοχή ρομποτικής τεχνολογίας υψηλής ακρίβειας στη διαδικασία. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι επί του παρόντος μόνο εταιρείες του επιπέδου Tesla είναι σε θέση να επιδείξουν όλες τις τεχνολογικές αποχρώσεις της παραγωγής. Οι περισσότεροι ενδιαφερόμενοι οργανισμοί δεν χρειάζονται λογοκλοπή, αφού διεξάγουν εντατικά τη δική τους ανάπτυξη.

Πολιτική τιμών

Το κόστος μιας μπαταρίας Tesla ποικίλλει επίσης συνεχώς λόγω φθηνότερων τεχνολογιών παραγωγής και λόγω της κυκλοφορίας ενημερωμένων εξαρτημάτων με αυξημένες παραμέτρους απόδοσης. Πριν από δύο ή τρία χρόνια, ο εν λόγω τύπος συσκευής αποθήκευσης πωλήθηκε για περίπου 45 χιλιάδες δολάρια (περίπου 3 εκατομμύρια ρούβλια). Τώρα τα μπλοκ έχουν τιμή περίπου πέντε χιλιάδων δολαρίων (330.000 ρούβλια).

Το κόστος των οικιακών αναλόγων της διαμόρφωσης Power Wall είναι περίπου το ίδιο. Οι πιο ακριβές εκδόσεις περιλαμβάνουν μια εμπορική μπαταρία. Για παράδειγμα, η πρώτη γενιά αυτής της συσκευής μπορεί να αγοραστεί για 20-25.000 $ (περίπου 1.327.000 - 1.650.000 ρούβλια).

Ανταγωνιστικές τροποποιήσεις

Η Tesla δεν είναι μονοπώλιο στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου. Παρά το γεγονός ότι άλλες μάρκες δεν είναι τόσο γνωστές στην αγορά, οι παράμετροί τους είναι αρκετά ανταγωνιστικές. Μεταξύ των δημοφιλών εκπροσώπων:

  • Η κορεατική εταιρεία LG παράγει δίσκους Chem Resu, οι οποίοι είναι ανάλογοι του PowerWall της Tesla (ένα σύστημα 6,5 kW/h κοστίζει περίπου 4 χιλιάδες δολάρια ή 265.000 ρούβλια).
  • Το προϊόν της Sunverge έχει εύρος ισχύος από 6 έως 23 kW/h και διακρίνεται από την ικανότητα παρακολούθησης της φόρτισης και σύνδεσης με ηλιακούς συλλέκτες (η τιμή είναι 10-20 χιλιάδες δολάρια ή 665.000 - 1.327.000 ρούβλια).
  • Η εταιρεία ElectrIQ πουλά οικιακές μπαταρίες αποθήκευσης με χωρητικότητα 10 kW/h (μαζί με τον μετατροπέα, το προϊόν θα κοστίσει 13.000 $ ή 865.000 ρούβλια).
  • Μεταξύ των ανταγωνιστών του αυτοκινήτου ξεχωρίζουν εταιρείες όπως η Nissan και η Mercedes.

Ο πρώτος γίγαντας αυτοκινήτων παράγει μια σειρά από μπαταρίες τύπου XStorage (όγκος εργασίας - 4,2 kW/h). Οι αποχρώσεις αυτής της τροποποίησης περιλαμβάνουν υψηλό επίπεδο περιβαλλοντικής ασφάλειας, το οποίο συμμορφώνεται πλήρως με τα διεθνή πρότυπα για την παραγωγή επιβατικών αυτοκινήτων. Η Mercedes παράγει συμπαγείς εκδόσεις 2,5 kW/h. Ταυτόχρονα, μπορούν να συνδυαστούν σε μεγαλύτερα παραγωγικά συστήματα ισχύος 20 kW/h.

Ιδιαιτερότητες

Οι μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων Tesla και οι οικιακές τους ανάλογες δεν είναι πολύ προσιτές στον μαζικό καταναλωτή. Με τα συστήματα Power Wall η κατάσταση αλλάζει κάπως λόγω φθηνότερων εξαρτημάτων. Αλλά η ιδέα της συνάθροισης με μπλοκ ηλιακών συλλεκτών δεν μπορεί ακόμη να εφαρμοστεί με επιτυχία λόγω υψηλού κόστους. Αναμφίβολα, η δυνατότητα συσσώρευσης μιας δωρεάν πηγής ενέργειας είναι ευεργετική για τους καταναλωτές, αλλά η αγορά τέτοιων κατασκευών είναι πέρα ​​από τα μέσα των περισσότερων ενδιαφερόμενων χρηστών.

Η ιστορία είναι παρόμοια με άλλους εναλλακτικούς δίσκους, η αρχή λειτουργίας και χρήσης των οποίων παρέχει πολλά πλεονεκτήματα, αλλά απαιτεί τη χρήση συσκευών και συσκευών υψηλής τεχνολογίας.

Συμπέρασμα

Στην αγορά των μπαταριών για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η Tesla είναι ο αδιαμφισβήτητος ηγέτης. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη χρήση καινοτόμου εξοπλισμού για την παραγωγή φιλικών προς το περιβάλλον μεταφορών. Ταυτόχρονα, μηχανικοί μιας κορυφαίας εταιρείας αντιμετωπίζουν ορισμένα εμπόδια. Για παράδειγμα, η σειρά Model S με στοιχεία ιόντων λιθίου έχει επικριθεί για κακή προστασία έναντι πυρκαγιάς των στοιχείων τροφοδοσίας.

Ωστόσο, οι σχεδιαστές βελτιώνουν συνεχώς τα μοντέλα τους και δέχονται την κριτική με εποικοδομητικό τρόπο. Για παράδειγμα, μετά τη μοναδική πυρκαγιά μπαταρίας στην ιστορία των ηλεκτρικών οχημάτων, άρχισαν να εγκαθιστούν μια κοίλη δοκό αλουμινίου (για προστασία από εμπόδια στην επιφάνεια του δρόμου), μια ασπίδα αλουμινίου και μια πλάκα τιτανίου. Σε όλους όσους αγόραζαν αυτοκίνητα πριν από αυτή τη βελτίωση προσφέρθηκε να τα συμπληρώσουν δωρεάν στα πρατήρια καυσίμων.

Φυσικά, τον τελευταίο καιρό υπάρχει μια αρκετά αμφιλεγόμενη στάση απέναντι σε αυτό το αυτοκίνητο. Πολλοί συζητούν πώς είναι, άλλοι. Υπάρχουν άνθρωποι που θεωρούν ότι το αυτοκίνητο Tesla είναι ένα εξαιρετικό στοιχείο μιας εκστρατείας δημοσίων σχέσεων που βασίζεται στην πώληση κάτι που υπήρχε εδώ και πολύ καιρό, αλλά ποτέ δεν πέρασε από το μυαλό σε κανέναν να φτιάξει ένα αυτοκίνητο από αυτό, και υπάρχουν λίγες προοπτικές γι' αυτό, και μάλιστα υπάρχει

Αλλά ας αφήσουμε αυτές τις διαφωνίες πίσω και ας δούμε το κύριο στοιχείο αυτού του αυτοκινήτου - τις μπαταρίες. Υπήρχαν άνθρωποι που δεν ήταν τεμπέληδες και δεν κράτησαν πίσω ένα συγκεκριμένο χρηματικό ποσό, πήραν και πριόνισαν μια μπαταρία αυτοκινήτου.

Έτσι έμοιαζε

Η Tesla Motors είναι ο δημιουργός των πραγματικά επαναστατικών οικολογικών αυτοκινήτων, τα οποία όχι μόνο παράγονται μαζικά, αλλά έχουν και μοναδικά χαρακτηριστικά που τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται κυριολεκτικά κάθε μέρα. Σήμερα θα δούμε το εσωτερικό της μπαταρίας του ηλεκτρικού αυτοκινήτου Tesla Model S, θα μάθουμε πώς λειτουργεί και θα αποκαλύψουμε τη μαγεία της επιτυχίας αυτής της μπαταρίας.

Σύμφωνα με την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος της Βόρειας Αμερικής (EPA), το Model S απαιτεί μία επαναφόρτιση μπαταριών 85 kWh για να καλύψει περισσότερα από 400 km, που είναι ο πιο σημαντικός δείκτης μεταξύ παρόμοιων αυτοκινήτων που παρουσιάζονται στην εξειδικευμένη αγορά. Για να επιταχύνει στα 100 km/h, το ηλεκτρικό αυτοκίνητο χρειάζεται μόνο 4,4 δευτερόλεπτα.

Το κλειδί για την επιτυχία αυτού του μοντέλου είναι η παρουσία μπαταριών ιόντων λιθίου, τα κύρια εξαρτήματα των οποίων παρέχονται στην Tesla από την Panasonic. Οι μπαταρίες Tesla είναι το υλικό των θρύλων. Και έτσι ένας από τους ιδιοκτήτες μιας τέτοιας μπαταρίας αποφάσισε να παραβιάσει την ακεραιότητά της και να μάθει πώς ήταν μέσα. Παρεμπιπτόντως, το κόστος μιας τέτοιας μπαταρίας είναι 45.000 USD.

Η μπαταρία βρίσκεται στο κάτω μέρος, δίνοντας στο Tesla χαμηλό κέντρο βάρους και εξαιρετικό χειρισμό. Συνδέεται στο σώμα χρησιμοποιώντας στηρίγματα.

Μπαταρία Tesla. Ας το τακτοποιήσουμε

Η θήκη μπαταριών αποτελείται από 16 μπλοκ, τα οποία συνδέονται παράλληλα και προστατεύονται από το περιβάλλον μέσω μεταλλικών πλακών, καθώς και πλαστικής επένδυσης που εμποδίζει την είσοδο νερού.

Πριν την πλήρη αποσυναρμολόγηση, μετρήθηκε η ηλεκτρική τάση, επιβεβαιώνοντας την κατάσταση λειτουργίας της μπαταρίας.

Το συγκρότημα μπαταριών διακρίνεται από την υψηλή πυκνότητα και την ακριβή τοποθέτηση των εξαρτημάτων. Η όλη διαδικασία συλλογής πραγματοποιείται σε ένα εντελώς αποστειρωμένο δωμάτιο με χρήση ρομπότ.

Κάθε μονάδα αποτελείται από 74 στοιχεία, εξαιρετικά παρόμοια σε εμφάνιση με απλές μπαταρίες AA (κυψέλες ιόντων λιθίου Panasonic), χωρισμένες σε 6 ομάδες. Ταυτόχρονα, είναι σχεδόν αδύνατο να μάθετε τη διάταξη της τοποθέτησης και της λειτουργίας τους - αυτό είναι ένα μεγάλο μυστικό, πράγμα που σημαίνει ότι η δημιουργία ενός αντιγράφου αυτής της μπαταρίας θα είναι εξαιρετικά δύσκολη. Είναι απίθανο να δούμε ένα κινέζικο ανάλογο της μπαταρίας Tesla Model S!

Το θετικό ηλεκτρόδιο είναι γραφίτης και το αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι το νικέλιο, το κοβάλτιο και το οξείδιο του αργιλίου. Η υποδεικνυόμενη ποσότητα ηλεκτρικής τάσης στην κάψουλα είναι 3,6 V.

Η πιο ισχυρή διαθέσιμη μπαταρία (ο όγκος της είναι 85 kWh) αποτελείται από 7104 παρόμοιες μπαταρίες. Και ζυγίζει περίπου 540 κιλά και οι παράμετροί του είναι 210 cm σε μήκος, 150 cm σε πλάτος και 15 cm σε πάχος. Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται από μία μόνο μονάδα των 16 είναι ίση με την ποσότητα που παράγεται από εκατό μπαταρίες φορητών υπολογιστών.

Κατά τη συναρμολόγηση των μπαταριών της, η Tesla χρησιμοποιεί στοιχεία που παράγονται σε διάφορες χώρες, όπως η Ινδία, η Κίνα, το Μεξικό, αλλά η τελική τροποποίηση και συσκευασία γίνεται στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η εταιρεία παρέχει υπηρεσίες εγγύησης για τα προϊόντα της έως και 8 χρόνια.

Έτσι, μάθατε τι αποτελείται η μπαταρία Tesla Model S και την αρχή της λειτουργίας της.


Πιο ενδιαφέροντα πράγματα για την Tesla: ορίστε, και ορίστε

Στα τέλη Απριλίου, η Tesla παρουσίασε τις μπαταρίες για οικιακή χρήση. Τι είναι αυτό: άλλη μια επανάσταση από μια αμερικανική εταιρεία ή ένας λογικός σύνδεσμος στην πορεία προς την οικοδόμηση ενός έξυπνου και ανεξάρτητου σπιτιού; Ας το καταλάβουμε μαζί.

Ο Έλον Μασκ μπορεί δικαίως να χαρακτηριστεί επαναστάτης στον κόσμο της τεχνολογίας. Μόλις πριν από 10 χρόνια, λίγοι άνθρωποι πίστευαν ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα έβγαιναν στη μαζική αγορά, αλλά σήμερα το Tesla Model S είναι ένα σεντάν που κάθε λάτρης του αυτοκινήτου δεν θα είχε πρόβλημα να το έχει. Μια εναλλακτική λύση για τον βενζινοκινητήρα βρέθηκε εδώ και πολύ καιρό, αλλά για πολύ καιρό κανείς δεν αποφάσισε να "σπάσει ολόκληρη τη βιομηχανία".

Το ζήτημα της παραγωγής και κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στον 21ο αιώνα είναι ιδιαίτερα οξύ. Σήμερα, η ύπαρξη της ανθρωπότητας εξαρτάται κυριολεκτικά από αυτό. Η παραδοσιακή ταξινόμηση της παραγωγής ενέργειας έχει δύο παγκόσμιους κλάδους:

  • παραγωγή με εμπορικές πηγές: άνθρακας, σχιστόλιθος πετρελαίου, πετρέλαιο, φυσικό αέριο (στην πραγματικότητα αποτελούν τη βάση της σύγχρονης ενέργειας, καλύπτοντας το 90% των συνολικών αναγκών από τις επιχειρήσεις και τον πληθυσμό), πυρηνικοί, υδροηλεκτρικοί, γεωθερμικοί, ηλιακοί, κυματικός και παλιρροϊκός σταθμοί.
  • εξόρυξη με χρήση μη εμπορικών πηγών: γεωργικά και βιομηχανικά απόβλητα, μυϊκή δύναμη, καυσόξυλα.

Παρά την κρίση καυσίμων που κυριάρχησε στα πρωτοσέλιδα στις αρχές της δεκαετίας του 1970, σχεδόν 50 χρόνια αργότερα, ελάχιστα έχουν αλλάξει στις αρχές της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ο πληθυσμός αυξάνεται, η πιθανή ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια αυξάνεται και ως εκ τούτου ο πλανήτης μολύνεται όλο και περισσότερο. Και μπορεί κανείς να διαφωνήσει για το τι θα έρθει πρώτο - μια ενεργειακή κρίση ή μια περιβαλλοντική καταστροφή, αλλά η καλύτερη διέξοδος από αυτήν την κατάσταση είναι μια ριζική αναθεώρηση ολόκληρης της βιομηχανίας παραγωγής ενέργειας και των αρχών παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στον πληθυσμό.

Ενέργεια και υποδομές Tesla

Στις 30 Απριλίου, ο Έλον Μασκ θα παρουσιάσει μια λύση που θα πρέπει να έχει ευεργετική επίδραση όχι μόνο στο περιβάλλον, αλλά και στα πορτοφόλια των καταναλωτών. Tesla Powerwallφροντίζει το περιβάλλον, μειώνοντας δραματικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και επιτρέποντάς σας να ξεχάσετε τους μεγάλους λογαριασμούς ρεύματος. Θα ασχοληθούμε με το τελευταίο σημείο λίγο αργότερα, αλλά προς το παρόν ας δούμε τον κόσμο που μας προσφέρει η Tesla.

Η ιδέα της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και της παροχής αυτόνομης ενέργειας για τα σπίτια δεν είναι νέα. Πολλοί ιδιοκτήτες εξοχικών κατοικιών έχουν καλύψει τις στέγες των σπιτιών τους με ηλιακούς συλλέκτες, παρέχοντας ενέργεια χρησιμοποιώντας μπαταρίες μολύβδου οξέος. Και εδώ είναι το πρώτο πλεονέκτημα του Tesla Powerwall.

Ο αριθμός των κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης για μια μπαταρία μολύβδου-οξέος μόλις φτάνει τους 800, ενώ μια μπαταρία ιόντων λιθίου μπορεί να υπερηφανεύεται για 1000-1200 κύκλους. Όσον αφορά την αναλογία βάρους-χωρητικότητας, μια μπαταρία ιόντων λιθίου είναι σχεδόν 5 φορές ανώτερη από μια μπαταρία μολύβδου-οξέος. Αυτό επέτρεψε στην Tesla να δημιουργήσει το εντυπωσιακό σχέδιο της νέας σειράς προϊόντων της.

Σχεδιασμός και συντελεστής μορφής. Ναι, η γνώμη ενός ατόμου για οποιοδήποτε προϊόν εξαρτάται από την εμφάνισή του. Στρογγυλεμένες άκρες, ελάχιστο πάχος (σύμφωνα με τα πρότυπα των ανταγωνιστικών προϊόντων) της θήκης, διαθεσιμότητα μιας ποικιλίας λύσεων χρώματος. Ακόμη και χωρίς να εμβαθύνετε στις αρχές λειτουργίας του Tesla Powerwall, αρχίζετε να σκέφτεστε πώς θα συμπλήρωνε το γκαράζ σας. Το Tesla Powerwall είναι τοποθετημένο στον τοίχο και καταλαμβάνει ελάχιστο χώρο.

Ολιστικό Οικοσύστημα. Οι παρουσιαζόμενες μπαταρίες Tesla Powerwall διατίθενται σε δύο εκδόσεις χωρητικότητας 7 και 10 kWh στην τιμή των $3000 Και $3500 αντίστοιχα. Εάν ο καταναλωτής αισθάνεται σαφή έλλειψη χωρητικότητας, μπορεί πάντα να συμπληρώσει το οπλοστάσιο των μπαταριών αγοράζοντας μια άλλη, αυξάνοντας έτσι τη συνολική χωρητικότητα έως και 90 kWh (επιτρέπεται η σύνδεση έως και 9 μπαταριών). Η σύνδεση δεν απαιτεί ενδελεχή μελέτη των αρχών κατασκευής ηλεκτρικών δικτύων: ένα καλώδιο λύνει όλα τα προβλήματα.

Λύση για επιχειρήσεις και επιχειρήσεις. Μαζί με την Powerwall παρουσιάστηκε ένα προϊόν που θα μπορούσε να λύσει το πρόβλημα τροφοδοσίας εργοστασίων, εργοστασίων και ολόκληρων βιομηχανιών - μπαταριών Tesla Powerpack. Το χαρακτηριστικό τους είναι η δυνατότητα να αυξάνουν ατελείωτα τη δυνητική χωρητικότητα έως και αρκετά Gigawatt*h.

Σχέδια για πλήρη εναλλακτική ηλεκτροδότηση.Ο Έλον Μασκ είναι ένας άνθρωπος που έχει συνηθίσει να σκέφτεται σφαιρικά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η παρουσίαση των μπαταριών Tesla δεν επιδιώκει τον μοναδικό στόχο της πώλησης του προϊόντος σε έναν περιορισμένο κύκλο ενδιαφερομένων χρηστών. Μιλάμε για μεγάλης κλίμακας και ολική ηλεκτροδότηση ολόκληρου του πλανήτη Γη με χρήση μπαταριών. Να παρέχει σε ολόκληρο τον πλανήτη αρκετή ενέργεια Tesla 900 εκατΜπαταρίες Powerpack.

Ανησυχία για το περιβάλλον, πλήρης άρνηση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, πηγή της οποίας θα είναι οι εξαντλημένοι φυσικοί πόροι που οδηγούν στην απελευθέρωση επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα, και πλήρης αυτονομία οποιασδήποτε, ακόμη και της πιο απομακρυσμένης γωνιάς του πλανήτη - όλα αυτά είναι τις σημερινές πραγματικότητες. Αλλά έως ότου συμβεί η παγκόσμια μετάβαση στην ηλεκτρική ενέργεια που αντλείται από τον ήλιο, τον άνεμο, τις παλίρροιες και αποθηκεύεται σε μπαταρίες (αν συμβαίνει), ένας πιθανός αγοραστής ενδιαφέρεται για το ερώτημα: είναι κερδοφόρο να αγοράσει ένα Tesla Powerwall σήμερα;

Ξηροί αριθμοί

Ας υπολογίσουμε λοιπόν την οικονομική σκοπιμότητα αγοράς ενός καινοτόμου προϊόντος από την Tesla. Είναι το «παιχνίδι αξίζει το κερί» και πώς θα συμπεριφερθεί η απόσβεση στις συνθήκες της Ρωσίας και των ΗΠΑ.

Οροι πληρωμής:

  • Ας πάρουμε την ημερήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του κατόχου του Tesla Powerwall ως ίση με 10 kW, δηλ. η πλήρης χωρητικότητα της μπαταρίας είναι αρκετή για μια μέρα κατανάλωσης.
  • Κόστος Tesla Powerwall – $3 500 , που με τον τρέχοντα ρυθμό κατά τη δημοσίευση αυτών των υπολογισμών είναι 175.000 ρούβλια(λαμβάνοντας υπόψη τη στρογγυλοποίηση και με ρυθμό 50,01 ρούβλια ανά $1).
  • Στο κόστος του Tesla Powerwall θα προσθέσουμε την ανάγκη αγοράς ενός μετατροπέα, το κόστος του οποίου είναι περίπου 1.500 $ - 75.000 ρούβλια.
  • Ας λάβουμε υπόψη τις απώλειες κατά τη σύνδεση του Tesla Powerwall στην αλυσίδα μπαταρία – μετατροπέας ρεύματος – μετατροπέας. Γενικός Η απόδοση του συστήματος θα είναι 87%. Εκείνοι. Αρχικά δεν είναι διαθέσιμες στον καταναλωτή 10 kWh, αλλά μόνο 8,7.
  • με τιμολόγια δύο ζωνών (ημερήσια/νυχτερινά τιμολόγια), θα λάβουμε την κατανάλωση ενέργειας την ημέρα στις 5 kWh (57,5% του μέγιστου πόρου του Tesla Powerwall) και την κατανάλωση ενέργειας το βράδυ στις 3,7 kWh (42,5%).

Κατάσταση στις ΗΠΑ:

Ισχύει στις Η.Π.Α τιμολόγιο δύο ζωνώνγια πληρωμές ρεύματος:

    Από τις 14:00 έως τις 19:00το κόστος 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας είναι 0,2032 $ (10,16 RUB).
    Από τις 19:00 έως τις 14:00το κόστος μειώνεται απότομα στα 0,0463 $ (2,31 ρούβλια) ανά 1 kWh.

Με κατανάλωση 5 kWh κατά τη διάρκεια της ημέρας και 3,7 kWh τη νύχτα, το ημερήσιο κόστος κατά τη χρήση ενός τυπικού ηλεκτρικού δικτύου θα είναι:

5 kWh * 10,16 ρούβλια + 3,7 kWh * 2,31 ρούβλια = 50,82 ρούβλια + 8,54 ρούβλια = 59,36 ρούβλια/ημέρα.
59,34 ρούβλια * 365 ημέρες = 21.659 ρούβλια το χρόνο.

Μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου χάνει περίπου το 6% (0,6 kW) της αρχικής της χωρητικότητας (δηλαδή 10 kW) ετησίως. Κάθε χρόνο η χωρητικότητά του θα μειώνεται και μετά από 3-4 χρόνια, μόνο ένα Tesla Powerwall δεν θα είναι αρκετό. Ακολουθούν πρόχειροι υπολογισμοί για το πώς θα συμπεριφέρεται η μπαταρία με την πάροδο του χρόνου.

Χρόνια λειτουργίας:Η μέγιστη διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι 15 χρόνια.
Μέγιστη χωρητικότητα:μειώνεται κατά 6% (0,6 kW) της αρχικής ισχύος κάθε χρόνο.
Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας:υπολογίζεται από την αναλογία των τιμολογίων ημέρας/νύχτας στις τιμές που αναφέρονται παραπάνω.
Οικονομία:πόσο μπορεί να εξοικονομήσει το Tesla Powerwall ετησίως;
Έξοδα για επιπλέον ενέργεια:Συμφωνήσαμε ότι καταναλώνουμε 8,7 kW καθημερινά. Η ηλεκτρική ενέργεια που λείπει (που προκαλείται από την υποβάθμιση της μπαταρίας) αντισταθμίζεται από το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

Πάνω από 15 χρόνια χρήσης, ακόμη και χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το πρόσθετο κόστος ενέργειας, Το Tesla Powerwall δεν πληρώνει για τον εαυτό του. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το κόστος μιας kWh ηλεκτρικής ενέργειας στη Ρωσία είναι περίπου 60% χαμηλότερο, δεν αξίζει να μιλήσουμε για τη σκοπιμότητα μιας τέτοιας απόκτησης. Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι η αγορά ενός κιτ Tesla Powerwall κόστισε 250.000 ρούβλια και αυτό δεν περιλαμβάνει ηλιακούς συλλέκτες.

Αντανακλάσεις

Η ενεργειακά ανεξάρτητη λύση που προτείνει η Tesla είναι η σωστή ματιά σε ένα μέλλον χωρίς εκπομπές και την ανελέητη χρήση των φυσικών πόρων. Δυστυχώς, για τον τελικό καταναλωτή η τιμή που αναφέρεται για το Tesla Powerwall δεν θα είναι μια οικονομικά κερδοφόρα αγορά. Για να αγοράσετε μια μπαταρία θα χρειαστεί να προσθέσετε την "τιμή του θυμιάματος και των κεριών" με τη μορφή ηλιακών συλλεκτών, μετατροπέα και μετατροπέα, και η υποβάθμιση των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι απλά δεν θα καλύψει το αρχικό κόστος. Αλλά αν είστε έτοιμοι να επενδύσετε στο μέλλον, είστε έτοιμοι να κάνετε ένα βήμα προς τον «πράσινο πλανήτη» και η τιμή δεν είναι καθοριστικός παράγοντας - η ώρα για το Tesla Powerwall έχει ήδη έρθει για εσάς.

Και μην ξεχνάτε ότι η ανακύκλωση οποιασδήποτε μπαταρίας κοστίζει επίσης χρήματα. Μερικές φορές αρκετά.

Ελέγξαμε εν μέρει τη διαμόρφωση της μπαταρίας Tesla Model Sμε χωρητικότητα 85 kW*h. Να σας υπενθυμίσουμε ότι το κύριο στοιχείο της μπαταρίας είναι η κυψέλη μπαταρίας ιόντων λιθίου της εταιρείας Panasonic, 3400 mAh, 3,7 V.

Κυψέλη Panasonic, μέγεθος 18650

Το σχήμα δείχνει ένα τυπικό κελί. Στην πραγματικότητα, τα κύτταρα Tesla τροποποιούνται ελαφρώς.

Δεδομένα κυψέλης παράλληλοσύνδεση με ομάδες των 74 τεμαχίων. Με παράλληλη σύνδεση, η τάση της ομάδας είναι ίση με την τάση καθενός από τα στοιχεία (4,2 V) και η χωρητικότητα της ομάδας είναι ίση με το άθροισμα των χωρητικοτήτων των στοιχείων (250 Ah).

Περαιτέρω έξι ομάδεςσυνδέω-συωδεομαι σειριακά στη μονάδα. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση της μονάδας αθροίζεται από τις τάσεις της ομάδας και είναι περίπου 25 V (4,2 V * 6 ομάδες). Η χωρητικότητα παραμένει 250 Ah. Τελικά, Οι μονάδες συνδέονται σε σειρά για να σχηματίσουν μια μπαταρία. Συνολικά, η μπαταρία περιέχει 16 μονάδες (συνολικά 96 ομάδες). Η τάση όλων των μονάδων αθροίζεται και ανέρχεται τελικά σε 400 V (16 μονάδες * 25 V).

Το φορτίο αυτής της μπαταρίας είναι μια ασύγχρονη ηλεκτρική κίνηση με μέγιστη ισχύ 310 kW. Δεδομένου ότι P=U*I, σε ονομαστική λειτουργία σε τάση 400 V, ένα ρεύμα I=P/U=310000/400=775 A ρέει στο κύκλωμα. Με την πρώτη ματιά, μπορεί να φαίνεται ότι αυτό είναι ένα τρελό ρεύμα για μια τέτοια «μπαταρία». Ωστόσο, μην ξεχνάτε ότι σε μια παράλληλη σύνδεση, σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Kirchhoff, I=I1+I2+…In, όπου n είναι ο αριθμός των παράλληλων διακλαδώσεων. Στην περίπτωσή μας n=74. Δεδομένου ότι εντός της ομάδας θεωρούμε ότι οι εσωτερικές αντιστάσεις των κυψελών είναι υπό όρους ίσες, τότε τα ρεύματα σε αυτά θα είναι τα ίδια.Κατά συνέπεια, το ρεύμα ρέει απευθείας μέσα από το στοιχείο In=I/n=775/74=10,5 A.

Είναι πολύ ή λίγο; Καλό ή κακό? Για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις, ας στραφούμε στα χαρακτηριστικά εκφόρτισης μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Αμερικανοί τεχνίτες, έχοντας αποσυναρμολογήσει την μπαταρία, πραγματοποίησαν μια σειρά δοκιμών. Συγκεκριμένα, το σχήμα δείχνει παλμογράμματα τάσης κατά την εκφόρτιση ενός στοιχείου που λαμβάνεται από ένα πραγματικό Tesla Model S, ρεύματα: 1A, 3A, 10A.

Η ακίδα στην καμπύλη 10 A οφείλεται στη χειροκίνητη αλλαγή του φορτίου στα 3 A. Ο συγγραφέας του πειράματος έλυσε ένα άλλο πρόβλημα παράλληλα· δεν θα σταθούμε σε αυτό.

Όπως φαίνεται από το σχήμα, ένα ρεύμα εκφόρτισης 10 A ικανοποιεί πλήρως τις απαιτήσεις τάσης του στοιχείου. Αυτή η λειτουργία αντιστοιχεί στην εκφόρτιση κατά μήκος της καμπύλης 3C. Να σημειωθεί ότι πήραμε την πιο κρίσιμη περίπτωση, όταν η ισχύς του κινητήρα είναι μέγιστη. Στην πραγματικότητα, λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση κίνησης διπλού κινητήρα με βέλτιστη σχέση μετάδοσης, το αυτοκίνητο θα λειτουργεί με εκφόρτιση 2...4 A (1C). Μόνο σε στιγμές πολύ έντονης επιτάχυνσης, όταν οδηγείτε σε ανηφόρα με μεγάλη ταχύτητα, το ρεύμα του στοιχείου μπορεί να φτάσει στο μέγιστο των 12...14 A.

Ποια άλλα οφέλη παρέχει αυτό; Για δεδομένο φορτίο στην περίπτωση συνεχούς ρεύματος, η διατομή του χάλκινου αγωγού μπορεί να επιλεγεί ως 2 mm2. Tesla Motorsσκοτώνει δύο πουλιά με μια πέτρα εδώ. Όλοι οι αγωγοί σύνδεσης χρησιμεύουν επίσης ως ασφάλειες. Συνεπώς, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ένα ακριβό σύστημα προστασίας ή να χρησιμοποιήσετε επιπλέον ασφάλειες. Σε περίπτωση υπερφόρτωσης ρεύματος, οι ίδιοι οι αγωγοί σύνδεσης λιώνουν λόγω της μικρής διατομής τους και αποτρέπουν έκτακτη ανάγκη. Γράψαμε περισσότερα για αυτό.

Στο σχήμα, οι αγωγοί 507 είναι οι ίδιοι σύνδεσμοι.

Τέλος, ας αναλογιστούμε την τελευταία ερώτηση που προβληματίζει τα μυαλά της εποχής μας και προκαλεί κύμα διαμάχης. Γιατί η Tesla χρησιμοποιεί μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Επιτρέψτε μου να κάνω αμέσως μια επιφύλαξη ότι ειδικά για αυτό το θέμα θα εκφράσω την υποκειμενική μου άποψη. Δεν χρειάζεται να συμφωνήσετε μαζί του)

Ας κάνουμε μια συγκριτική ανάλυση διαφορετικών τύπων μπαταριών.

Προφανώς, η μπαταρία ιόντων λιθίου έχει την υψηλότερη συγκεκριμένη απόδοση σήμερα. Δυστυχώς, η καλύτερη μπαταρία από άποψη ενεργειακής πυκνότητας και αναλογίας βάρους/μέγεθος δεν υπάρχει ακόμα στη μαζική παραγωγή. Γι' αυτό στο TeslaΉταν δυνατό να κατασκευαστεί μια τόσο ισορροπημένη μπαταρία, παρέχοντας ένα απόθεμα ισχύος έως και 500 km.

Ο δεύτερος λόγος, κατά τη γνώμη μου, είναι το μάρκετινγκ. Ακόμα, κατά μέσο όρο, ο πόρος τέτοιων κυψελών είναι περίπου 500 κύκλοι φόρτισης-εκφόρτισης. Αυτό σημαίνει ότι εάν χρησιμοποιείτε ενεργά το αυτοκίνητο, θα πρέπει να αντικαταστήσετε την μπαταρία μετά από δύο χρόνια το πολύ. Αν και, η εταιρεία πραγματικά .

Η Tesla Motors είναι ο δημιουργός των πραγματικά επαναστατικών οικολογικών αυτοκινήτων, τα οποία όχι μόνο παράγονται μαζικά, αλλά έχουν και μοναδικά χαρακτηριστικά που τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται κυριολεκτικά κάθε μέρα. Σήμερα θα δούμε το εσωτερικό της μπαταρίας του ηλεκτρικού αυτοκινήτου Tesla Model S, θα μάθουμε πώς λειτουργεί και θα αποκαλύψουμε τη μαγεία της επιτυχίας αυτής της μπαταρίας.

Σύμφωνα με την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος της Βόρειας Αμερικής (EPA), το Model S απαιτεί μία επαναφόρτιση μπαταριών 85 kWh για να καλύψει περισσότερα από 400 km, που είναι ο πιο σημαντικός δείκτης μεταξύ παρόμοιων αυτοκινήτων που παρουσιάζονται στην εξειδικευμένη αγορά. Για να επιταχύνει στα 100 km/h, το ηλεκτρικό αυτοκίνητο χρειάζεται μόνο 4,4 δευτερόλεπτα.

Το κλειδί για την επιτυχία αυτού του μοντέλου είναι η παρουσία μπαταριών ιόντων λιθίου, τα κύρια εξαρτήματα των οποίων παρέχονται στην Tesla από την Panasonic. Οι μπαταρίες Tesla είναι το υλικό των θρύλων. Και έτσι ένας από τους ιδιοκτήτες μιας τέτοιας μπαταρίας αποφάσισε να παραβιάσει την ακεραιότητά της και να μάθει πώς ήταν μέσα. Παρεμπιπτόντως, το κόστος μιας τέτοιας μπαταρίας είναι 45.000 USD.

Η μπαταρία βρίσκεται στο κάτω μέρος, δίνοντας στο Tesla χαμηλό κέντρο βάρους και εξαιρετικό χειρισμό. Συνδέεται στο σώμα χρησιμοποιώντας στηρίγματα.

Μπαταρία Tesla. Ας το τακτοποιήσουμε

Η θήκη μπαταριών αποτελείται από 16 μπλοκ, τα οποία συνδέονται παράλληλα και προστατεύονται από το περιβάλλον μέσω μεταλλικών πλακών, καθώς και πλαστικής επένδυσης που εμποδίζει την είσοδο νερού.

Πριν την πλήρη αποσυναρμολόγηση, μετρήθηκε η ηλεκτρική τάση, επιβεβαιώνοντας την κατάσταση λειτουργίας της μπαταρίας.

Το συγκρότημα μπαταριών διακρίνεται από την υψηλή πυκνότητα και την ακριβή τοποθέτηση των εξαρτημάτων. Η όλη διαδικασία συλλογής πραγματοποιείται σε ένα εντελώς αποστειρωμένο δωμάτιο με χρήση ρομπότ.

Κάθε μονάδα αποτελείται από 74 στοιχεία, εξαιρετικά παρόμοια σε εμφάνιση με απλές μπαταρίες AA (κυψέλες ιόντων λιθίου Panasonic), χωρισμένες σε 6 ομάδες. Ταυτόχρονα, είναι σχεδόν αδύνατο να μάθετε τη διάταξη της τοποθέτησης και της λειτουργίας τους - αυτό είναι ένα μεγάλο μυστικό, πράγμα που σημαίνει ότι η δημιουργία ενός αντιγράφου αυτής της μπαταρίας θα είναι εξαιρετικά δύσκολη. Είναι απίθανο να δούμε ένα κινέζικο ανάλογο της μπαταρίας Tesla Model S!

Ο γραφίτης χρησιμεύει ως θετικό ηλεκτρόδιο και το νικέλιο, το κοβάλτιο και το οξείδιο του αλουμινίου χρησιμεύουν ως αρνητικό ηλεκτρόδιο. .

Η πιο ισχυρή διαθέσιμη μπαταρία (ο όγκος της είναι 85 kWh) αποτελείται από 7104 παρόμοιες μπαταρίες. Και ζυγίζει περίπου 540 κιλά και οι παράμετροί του είναι 210 cm σε μήκος, 150 cm σε πλάτος και 15 cm σε πάχος. Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται από μία μόνο μονάδα των 16 είναι ίση με την ποσότητα που παράγεται από εκατό μπαταρίες φορητών υπολογιστών.

Κατά τη συναρμολόγηση των μπαταριών της, η Tesla χρησιμοποιεί στοιχεία που παράγονται σε διάφορες χώρες, όπως η Ινδία, η Κίνα, το Μεξικό, αλλά η τελική τροποποίηση και συσκευασία γίνεται στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η εταιρεία παρέχει υπηρεσίες εγγύησης για τα προϊόντα της έως και 8 χρόνια.

Έτσι, μάθατε τι αποτελείται η μπαταρία Tesla Model S και την αρχή της λειτουργίας της. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!