现在我们可以看看特斯拉公开的专利都包含些什么内容了。通过检索可以发现:截至2015年8月,特斯拉公司在美国、日本、中国等11个国家和地区总共申请了776件专利。其中有效授权专利291件,失效专利355件,仍处于中请状态的130件。目前大部分有效的授权专利要等到2030年之后才会失效,进一步分析特斯拉的421件有效专利或专利申请可以发现:大部分专利都与电池组结构或电池管理技术相关,例如电池冷却、电池监控、电荷平衡、自动化焊接技术等。此外也包括一部分与电机、电控和整车设计相关的专利技术。
特斯拉采用了松下公司比较成熟的型号为18650的三元材料锂离子电池(镍钴铝酸锂),在特斯拉之前,松下这种电池普遍用于笔记本之中。只不过,普通家用笔记本电脑只要7~8节电池就够了,而85千瓦时版的Mods则需要7100多节。如此大量的电池单体组成大块的电池组,会大幅增加单体之间的不一致性,容易导致个别单体过充、过放并产生静电反应从而降低电池组寿命并产生安全隐患,从而对单体的一致性检测提出极高的要求,为此Tesh专门建立了一个锂电池监测实验室并依据锂电池单体化学性能、形状系数建立了一个完备的数据信息中心,通过这个实验室及数据中心将电池供应商所提供的18650电池进行严格的性能测试和一致性筛选。从而在根本上保证电池组功率传导的稳定性和持久性。
每个锂电池单体都有一个电压上限和下限,电池在此范围内可正常工作,但一旦单体电压接近这一限值其化学性能将发生突变,必须立即停止放电或充电,否则电池将会受到不可逆的损坏,将会大幅增加电池的自放电率、产生静电反应进而引起爆炸。为此Tcsa自主研发单体电荷平衡系统,可有效排除故障单体,保证整车安全性能。 Tesla电池组尾部安装有印刷电路板,内置众多电源开关,每个电源开关一端连接某个18650电池单体,另一端连接一个中型的集电器(单体电荷监控器)。当电池组中某一电池因过充、过放、温度过高导致电量与其他电池不同时，集电器就会将能量在电池之间进行相互转移,防止其电压超过安全范围而产生异变。而当该电池真的产生异变时,电子集成器将控制电路板上相对应的电源开关弹开,从而将此电池单体隔离,避免产生静电反应而引起爆炸。
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