◆文/吉林　李伟

Tesla电动汽车的电池结构及充电方式（上）

◆文/吉林李伟

Tesla汽车公司（Tesla Motors）成立于2003年，总部设在美国加州的硅谷地带，该公司生产的2014款Model S60 Tesla Roadster 动力性能优异，整备质量为1235kg，电池容量达53 kWh，0～100km/h 加速时间为3.9s，最高时速可以达到200km/ h，最大输出功率215kW，最大扭矩400N·m，最大续航里程可达到390km，甚至创造过单次充电续航501km的纪录。 Tesla Roadster 出色的动力性能不仅得益于车身碳纤维材料的完美应用，更离不开所搭载的高性能动力电池系统（图1）。

一、电池结构

Tesla Roadster的动力电池由6 831节18650电芯组成，其外观与安装位置如图2、3所示。

图3 动力电池安装位置

69节18650 电芯（图4）构成一个“Brick”，每个“Brick”中的电芯全部并联在一起（图5）。 9 个“Brick”串联构成一个“Sheet”，如图6所示。11 个“Sheet”串联之后构成整个动力电池（图7），在电池系统中，“Sheet”是最小的可更换单元。

图4 电芯

图5 Brick

图6 Sheet

图7 电池系统

Tesla之所以采用18650 电芯，是由于过去15年里18650电芯在电子消费类产品中应用广泛，全球每年要生产数十亿个18650电芯，其安全级别也在不断提高。正是由于消费类电子产品对18650 电芯的大量需求，帮助Tesla蓄电池在降低成本的同时提高电芯的能量密度。另外，由于电芯的尺寸较小，其能量也可被控制在较小的范围内，与使用大尺寸电芯的蓄电池相比，即使蓄电池的某个电芯损坏，它对整个蓄电池性能的影响也很微弱。从散热角度分析，18650 电芯的“表面积”是方形电芯（假设其容量为18650电芯的20倍）的7倍，这将大大增加18650 电芯在散热方面的优势。

二、电池系统安全措施

为了确保电池系统安全性，Tesla从电芯到电池……