Batterie Tesla : appareil, caractéristiques, application. Batterie Tesla : appareil, caractéristiques, application Batteries de voiture Tesla

29.11.2021

Au printemps 2015, Tesla a montré au public une nouvelle batterie pour la maison. Fondamentalement, il représente une nouvelle étape dans le développement d'une entreprise. Cette batterie est la prochaine étape vers la création d'une maison intelligente qui ne dépendra pas des communications externes.

Histoire de la création

La production et la consommation d'énergie électrique au 21ème siècle est l'un des problèmes les plus importants. Les perspectives de toute l'humanité en dépendent largement. Traditionnellement, l'électricité est produite de deux manières :

commercial (traitement du charbon, du pétrole, du gaz, de l'énergie nucléaire, utilisation de l'eau et de l'énergie solaire);
non commercial (traitement des déchets industriels, bois de chauffage, utilisation de la force musculaire).

De plus, les sources commerciales représentent plus de 90 % de toute la production d'électricité. Cette tendance est observée depuis plus d'une douzaine d'années, malgré la crise importante des ressources en carburant et la pollution atmosphérique. Si vous ne commencez pas à corriger la situation, alors une crise énergétique ou une catastrophe environnementale mondiale peut se produire. Ainsi, Tesla a décidé de contribuer à l'amélioration des systèmes de production et d'utilisation de l'électricité en développant une batterie innovante.

Le projet de créer cette batterie Tesla unique a été mené par Elon Musk lui-même, qui peut être considéré comme un révolutionnaire dans le domaine des technologies de l'information. En effet, il y a encore 10 ans, presque personne ne croyait au succès des véhicules électriques. Cependant, grâce aux efforts d'Elon Musk, il a été possible de créer une Tesla Model S électrique populaire de haute qualité que chaque automobiliste voudrait acheter. Il s'est avéré que malgré le monopole des moteurs à combustion interne, une alternative au carburant liquide avait été trouvée depuis longtemps. C'est juste que personne n'a osé changer les traditions établies. Suite au succès des véhicules électriques, Tesla a décidé de développer une batterie domestique.

La décision a été présentée le 30 avril par Elon Musk lui-même. Un tel développement révolutionnaire devrait non seulement avoir un effet positif sur l'environnement, mais aussi sur l'économie dans son ensemble. La nouvelle batterie s'appelle Tesla Powerwall. Il vous permettra de réduire votre empreinte carbone et de réduire significativement vos dépenses énergétiques. C'est, en fait, la société Tesla a commencé à poursuivre l'idée de fourniture autonome de maisons, qui n'est plus quelque chose d'unique. Déjà aujourd'hui, de nombreux propriétaires de maisons de campagne recouvrent les toits de leurs maisons de panneaux solaires alimentés par des batteries au plomb. La nouvelle batterie de Tesla devrait être beaucoup plus efficace et rentable.

Caractéristiques de la batterie Powerwall

La batterie Powerwall peut tirer de l'énergie à la fois des panneaux solaires et d'autres sources d'énergie. Le système peut avoir une capacité de 7 et 10 kW. Ainsi, la première option est adaptée à un usage quotidien et la seconde à la création de réserves d'énergie. Les experts estiment qu'une famille américaine moyenne vivant dans une maison individuelle de trois chambres, qui fonctionnera avec une batterie Tesla, consomme environ 3 200 kWh. Par conséquent, une batterie complètement chargée peut alimenter une telle maison pendant environ 4 à 5 heures.

Il est supposé que l'installation des batteries Tesla sera réalisée en collaboration avec la firme Solar City. Cette société est engagée dans la fabrication et l'installation de panneaux solaires, et son principal actionnaire est également le brillant Elon Musk. A l'avenir, il est prévu d'impliquer d'autres partenaires qui participeront au développement du projet. Selon les experts financiers, la vente de nouvelles batteries pourrait rapporter à Tesla près de 4,5 milliards de dollars, car de nombreuses grandes entreprises pourront utiliser les nouvelles batteries à leurs propres fins. C'est pour eux que sera développé le système Powerpack, qui comprendra tout un ensemble de packs batteries d'une capacité de 100 kW par heure. À des fins industrielles, ces batteries peuvent être combinées dans un système commun d'une capacité de 10 MW par heure ou plus. Tesla a déjà annoncé que l'équipement avait déjà commencé à être testé chez les sociétés américaines Walmart et Cargill.

Avantages de la batterie Tesla Powerwall

Applications des cellules de batterie lithium-ion

L'utilisation de batteries lithium-ion est une innovation importante qui a été prise comme base pour le développement de la batterie Powerwall, qui surpasse considérablement les solutions plomb-acide traditionnelles. Ainsi, une batterie plomb-acide n'a pas plus de 800 cycles de décharge et de charge. Dans le même temps, la batterie lithium-ion a 1000-1200 cycles de charge et de décharge. De plus, une batterie lithium-ion est plusieurs fois meilleure qu'une batterie plomb-acide en termes de poids et de capacité.

Joli design

C'est grâce à sa petite taille que la batterie de Tesla a reçu un design beau et élégant. Les développeurs de Tesla Powerwall ont décidé que ce produit devrait créer une première impression agréable, qui à la fin pourrait devenir déterminante. Ce produit présente des bords arrondis et relativement plus mince que la concurrence. De plus, les créateurs proposent une grande variété de couleurs pour ces batteries rechargeables. Par conséquent, même sans tenir compte des caractéristiques techniques, Tesla Powerwall ne manquera pas d'attirer votre attention. Cet appareil peut être monté directement au mur, où il prendra un minimum d'espace.

Éco-structure holistique

La nouvelle batterie Powerwall est présentée en deux versions, chacune ayant une capacité de 7 et 10 kW par heure. Leur coût est respectivement de 3 mille et 3,5 mille dollars. En principe, si pour une raison quelconque le consommateur ne dispose pas d'une capacité suffisante, il peut ajouter plusieurs batteries supplémentaires au système, augmentant ainsi la capacité totale à 90 kW par heure. C'est-à-dire que vous pouvez connecter jusqu'à 9 batteries au maximum. Pour connecter ces batteries, vous n'avez pas besoin d'étudier en profondeur les principes de construction des réseaux électriques. Ici, vous pouvez résoudre tous les problèmes avec un seul câble.

Solution efficace pour les entreprises et l'industrie

Parallèlement au Powerwall, un autre système a été présenté, destiné à fournir de l'électricité aux installations industrielles. Ce nouveau produit s'appelle Tesla Powerpack. La particularité de cette batterie réside dans la possibilité d'augmenter à l'infini sa capacité potentielle, atteignant plusieurs Gigawatts par heure. Cette batterie a été créée sous la houlette d'Elon Musk, habitué à voir grand. Par conséquent, cette batterie n'a pas été présentée tant pour les utilisateurs individuels que pour l'ensemble du système d'électrification dans son ensemble. Afin de fournir de l'énergie à la planète entière, Tesla va créer plus de 900 millions de Powerpacks.

Ce système respectera l'environnement, ce qui éliminera complètement la production industrielle d'électricité à partir de ressources fossiles. Tout cela réduira le rejet de substances externes dans l'environnement. De plus, la batterie Tesla Powerpack vous permettra d'atteindre une autonomie complète pour toute installation industrielle.

Calcul du remboursement en Russie

Avant d'acheter une batterie Tesla, vous devez comprendre si cela vous sera bénéfique. Si nous prenons la quantité d'énergie consommée par jour pour 10 kW par heure, cela sera égal à l'utilisation de la pleine capacité de la batterie par jour. Le prix d'une batterie Tesla Powerwall est de 3 500, ce qui, au taux de change actuel, est d'environ 175 000 roubles. De plus, n'oubliez pas la nécessité d'acheter un onduleur, qui selon les normes modernes coûte 1,5 mille dollars. Aussi, n'oubliez pas les pertes qui peuvent survenir dans un circuit électrique constitué d'une batterie, d'un convertisseur de courant et d'un onduleur. Dans le même temps, l'efficacité totale de la batterie Tesla est d'environ 87 %. Par conséquent, l'utilisateur ne reçoit pas tous les 10 kW par heure, mais seulement 8,7 kW par heure.

Compte tenu de la tarification à deux zones, la consommation énergétique journalière est de 5 kW par heure, soit 57 % de la ressource maximale de l'équipement Tesla Powerwall. Tout le reste de l'énergie est utilisé pour la consommation du soir. Avec un tel calcul, par jour d'utilisation du réseau électrique, les coûts pour l'année seront d'environ 22 000 roubles par an aux États-Unis et plus d'un tiers de moins en Russie. De plus, vous devez tenir compte du fait qu'une batterie lithium-ion conventionnelle perd généralement environ 6 % de sa capacité d'origine en un an. Par conséquent, avec le temps, la capacité de la batterie diminuera progressivement et, après quelques années, vous ne pourrez plus vous débrouiller avec une seule batterie Tesla Powerwall.

Il s'avère que compte tenu de tous les coûts, la batterie Tesla Powerwall dans notre pays ne s'amortit pas même en 15 ans. Le coût total de l'équipement, même sans panneaux solaires, est d'environ 250 000 roubles.

Réflexions sur le sujet

Selon de nombreux experts, le nouveau développement de l'entreprise est une option intéressante pour atteindre l'indépendance énergétique. Cet appareil vous permettra d'envisager un avenir sans émissions nocives et sans épuisement constant des ressources naturelles. Or, aujourd'hui, le coût de cet équipement est trop élevé pour être rentable dans notre pays. De plus, si vous ajoutez le prix du convertisseur, de l'onduleur et des panneaux solaires au coût, la situation s'avérera encore moins rose. Dans le même temps, beaucoup sont prêts à investir dès maintenant dans leur avenir afin de créer ainsi une planète verte. À cette fin, Tesla Powerwall est le mieux adapté. De plus, vous pouvez compter sur de nouvelles réductions du coût des batteries Tesla à l'avenir.

Bien sûr, l'idée d'Elon Musk n'est pas complètement innovante, car il existe aujourd'hui de nombreuses options pour les batteries domestiques dans le monde. Or, selon Musk, toutes ces batteries sont trop chères, peu pratiques et peu fiables. Par conséquent, l'objectif principal de Tesla est de vulgariser ces batteries et de réduire leur prix.

Selon les experts, les nouvelles batteries Powerwall devraient plaire aux familles et aux entreprises qui ont déjà installé des panneaux solaires sur leurs toits. Musk lui-même pense qu'en Californie seulement, il y a au moins 300 maisons privées équipées de systèmes solaires. Par conséquent, tous peuvent être équipés en toute sécurité de batteries Tesla. En outre, de telles batteries seront une excellente option pour les bâtiments nécessitant une alimentation électrique sans interruption constante. Cela s'applique aux hôpitaux, aux organisations militaires, etc. Grâce à l'accumulation d'énergie solaire, les panneaux solaires peuvent être rendus plus efficaces et plus demandés. Par exemple, si auparavant de nombreux panneaux solaires abandonnaient, car ils ne fonctionnaient qu'en plein soleil, la situation peut maintenant changer. En utilisant des piles rechargeables, l'énergie peut être stockée pendant la journée et utilisée le soir, ce qui est plus efficace.

désavantages

Le principal inconvénient d'une batterie Tesla est son coût élevé. De plus, il faudra débourser quelques milliers de dollars en plus pour installer la batterie. Convenez que toutes les familles ne peuvent pas se permettre un tel luxe. Par conséquent, selon Elon Musk, il est nécessaire de montrer aux gens qu'avec l'aide de cet appareil, vous pouvez économiser de l'argent de manière significative. Pour cela, il est censé réduire le coût initial de l'appareil d'environ 30 %. Cela sera possible lorsque la construction de la nouvelle usine de Tesla au Nevada sera terminée. Dans l'ensemble, les experts sont optimistes car, selon eux, au cours des dernières décennies, le coût de l'électricité a globalement baissé et il n'y a pas de préalable à une augmentation de ce prix dans un avenir proche. C'est pourquoi le développement de Tesla sous la forme d'une batterie domestique unique deviendra bientôt très populaire et demandé.

Pour cette voiture, bien sûr, bien sûr, il y a eu une attitude plutôt controversée ces derniers temps. Beaucoup de gens discutent de ce qu'il est, d'autres. Il y a des gens qui considèrent la voiture Tesla comme un excellent élément d'une campagne de relations publiques, fondée sur la vente de quelque chose qui existe depuis longtemps, mais il n'est jamais venu à l'idée de personne d'en faire une voiture, et elle a peu de perspectives de le type et existe même

Mais laissons cette controverse "à la mer" et regardons l'élément principal de cette voiture - les batteries. Il y avait des gens qui n'étaient pas trop paresseux et qui ne pressaient pas une certaine somme d'argent et qui prenaient et sciaient la batterie de la voiture.

Voilà à quoi ça ressemblait

Tesla Motors est le créateur d'éco-véhicules véritablement révolutionnaires, qui ne sont pas seulement produits en série, mais qui possèdent également des caractéristiques uniques qui leur permettent d'être utilisés littéralement tous les jours. Aujourd'hui, nous jetons un coup d'œil à l'intérieur de la batterie d'une voiture électrique Tesla Model S, découvrons son fonctionnement et révélons la magie du succès de cette batterie.

Selon l'Agence nord-américaine de protection de l'environnement (EPA), la Model S n'a besoin que d'une seule charge de 85 kWh de batteries pour parcourir plus de 400 km, ce qui est l'indicateur le plus significatif de tout véhicule similaire sur le marché spécialisé. Pour accélérer à 100 km/h, la voiture électrique n'a besoin que de 4,4 secondes.

La clé du succès de ce modèle est la disponibilité de batteries lithium-ion, dont les principaux composants sont fournis pour Tesla par Panasonic. Les batteries Tesla sont ancrées dans les légendes. Et par conséquent, l'un des propriétaires d'une telle batterie a décidé de violer son intégrité et de découvrir ce qu'elle contient. Soit dit en passant, le coût d'une telle batterie est de 45 000 USD.

La batterie est située dans le soubassement, donnant à Tesla un centre de gravité bas et une excellente maniabilité. Il est fixé au corps au moyen de supports.

Batterie Tesla. nous démontons

Le compartiment de la batterie est formé de 16 blocs, qui sont connectés en parallèle et protégés de l'environnement au moyen de plaques métalliques, ainsi que d'un couvercle en plastique qui empêche la pénétration d'eau.

Avant de la démonter complètement, la tension électrique a été mesurée, confirmant l'état de fonctionnement de la batterie.

L'assemblage de la batterie se caractérise par une haute densité et un ajustement précis des pièces. L'ensemble du processus de picking se déroule dans une salle parfaitement propre, à l'aide de robots.

Chaque bloc est composé de 74 cellules, d'apparence très similaire à de simples batteries de type doigt (cellules lithium-ion Panasonic), réparties en 6 groupes. Dans le même temps, il est presque impossible de connaître le schéma de leur placement et de leur fonctionnement - c'est un grand secret, ce qui signifie qu'il sera extrêmement difficile de faire une réplique de cette batterie. Il est peu probable que nous voyions un analogue chinois de la batterie Tesla Model S !

L'électrode positive est en graphite et l'électrode négative en nickel, cobalt et alumine. La quantité indiquée de tension électrique dans la capsule est de 3,6 V.

La batterie la plus puissante disponible (son volume est de 85 kWh) se compose de 7104 batteries de ce type. Et il pèse environ 540 kg, et ses paramètres sont de 210 cm de long, 150 cm de large et 15 cm d'épaisseur. La quantité d'énergie produite par une seule unité sur 16 est égale à la quantité produite par une centaine de batteries d'ordinateurs portables.

Lors de l'assemblage de ses batteries, Tesla utilise des éléments produits dans divers pays, tels que l'Inde, la Chine, le Mexique, mais la révision finale et l'assemblage sont effectués aux États-Unis. La société offre un service de garantie pour ses produits jusqu'à 8 ans.

Ainsi, vous avez appris en quoi consiste la batterie Tesla Model S et comment elle fonctionne.

Autre chose intéressante à propos de Tesla : à vous, et à vous-même

La batterie est située dans le soubassement, donnant à Tesla un centre de gravité bas et une excellente maniabilité. Il est fixé au corps au moyen de supports.

Batterie Tesla. nous démontons

Avant de la démonter complètement, la tension électrique a été mesurée, confirmant l'état de fonctionnement de la batterie.

L'électrode positive est en graphite et l'électrode négative en nickel, cobalt et alumine. ...

Ainsi, vous avez appris en quoi consiste la batterie Tesla Model S et comment elle fonctionne. Merci pour votre attention!

Batteries de traction lithium-ionTesla, qu'est-ce qu'il y a à l'intérieur ?

Tesla Motors est le créateur de voitures écologiques vraiment révolutionnaires - des véhicules électriques qui ne sont pas seulement produits en série, mais qui possèdent également des caractéristiques uniques qui leur permettent d'être utilisés littéralement tous les jours. Aujourd'hui, nous jetons un coup d'œil à l'intérieur de la batterie de traction du véhicule électrique Tesla Model S, apprenons son fonctionnement et découvrons la magie du succès de cette batterie.

La livraison des batteries aux clients est effectuée dans de telles boîtes d'OSB.

La partie la plus grande et la plus chère d'une Tesla Model S est la batterie de traction.

L'unité de batterie de traction est située dans le bas de la voiture (en fait, c'est le plancher d'une voiture électrique - une voiture), grâce à quoi la Tesla Model S a un centre de gravité très bas et une excellente maniabilité. La batterie est fixée à la partie motrice de la carrosserie à l'aide de supports puissants (voir photo ci-dessous) ou agit comme une partie porteuse d'énergie de la carrosserie de la voiture.

Selon l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA), une seule charge d'une batterie lithium-ion de traction Tesla 400V DC, 85 kWh est suffisante pour 265 miles (426 km) pour couvrir la plus longue distance parmi les véhicules électriques similaires. Dans le même temps, une telle voiture accélère de 0 à 100 km/h en seulement 4,4 secondes.

Le secret du succès de la Tesla Model S réside dans les batteries lithium-ion cylindriques à haute efficacité et haute énergie, le fournisseur des éléments de base est la célèbre société japonaise Panasonic. Il y a beaucoup de rumeurs autour de ces batteries.

ôdoyen deeux estattention! N'entrez pas!

L'un des propriétaires et passionnés de Tesla Model S des États-Unis a décidé de démonter complètement la batterie usagée de la Tesla Model S d'une capacité énergétique de 85 kWh afin d'étudier sa conception en détail. Soit dit en passant, son coût en tant que pièce de rechange aux États-Unis est de 12 000 USD.

Au-dessus du bloc de batterie se trouve un couvercle isolant thermique et phonique, qui est recouvert d'une épaisse pellicule de plastique. Nous enlevons ce revêtement, sous forme de tapis et préparons le démontage. Pour travailler avec la batterie, vous devez disposer d'un outil isolé et utiliser des bottes en caoutchouc et des gants de protection en caoutchouc.

Batterie Tesla. On démonte !

La batterie de traction Tesla (pack de batterie de traction) se compose de 16 modules de batterie, chacun avec une tension nominale de 25 V (version du pack de batterie - IP56). Seize modules de batterie sont connectés en série pour former une batterie avec une tension nominale de 400V. Chaque module de batterie se compose de 444 cellules (batteries) 18650 Panasonic (le poids d'une batterie est de 46 g), qui sont connectées selon le schéma 6s74p (6 cellules en série et 74 de ces groupes en parallèle). Il y a 7104 de ces cellules (accumulateurs) dans la batterie de traction Tesla. La batterie est protégée de l'environnement à l'aide d'un boîtier métallique avec un couvercle en aluminium. Sur le côté intérieur du couvercle en aluminium commun, il y a des revêtements en plastique sous la forme d'un film. Le couvercle en aluminium commun est fixé avec des vis avec des joints en métal et en caoutchouc, qui sont scellés, en plus avec du mastic silicone. Le bloc batterie de traction est divisé en 14 compartiments, chaque compartiment contient un module batterie. Chaque compartiment contient des feuilles de mica pressé en haut et en bas des modules de batterie. Les feuilles de mica assurent une bonne isolation de la batterie, électrique et thermique, de la carrosserie d'un véhicule électrique. Séparément devant la batterie sous son couvercle se trouvent deux des mêmes modules de batterie. Chacun des 16 modules de batterie dispose d'un BMU intégré, qui est connecté à un système BMS commun, qui contrôle le fonctionnement, surveille les paramètres et protège également l'ensemble de la batterie. Les bornes de sortie communes (borne) sont situées à l'arrière du bloc batterie de traction.

Avant de la démonter complètement, la tension électrique a été mesurée (elle était d'environ 313,8V), ce qui indique que la batterie est déchargée, mais qu'elle est en état de marche.

Les modules de batterie se caractérisent par une haute densité de cellules (accumulateurs) Panasonic 18650, qui s'y trouvent et la précision des pièces de montage. L'ensemble du processus d'assemblage à l'usine Tesla se déroule dans une pièce complètement stérile, à l'aide de robots, même une certaine température et humidité sont maintenues.

Chaque module de batterie se compose de 444 cellules (accumulateurs), qui en apparence sont très similaires à de simples batteries de type doigt - il s'agit de 18650 batteries cylindriques lithium-ion, fabriquées par Panasonic. La capacité énergétique de chaque module de batterie de ces cellules est de 5,3 kWh.

Dans les batteries Panasonic 18650, l'électrode positive est en graphite et l'électrode négative est nickel, cobalt et oxyde d'aluminium.

La batterie de traction de Tesla pèse 540 kg et mesure 210 cm de long, 150 cm de large et 15 cm d'épaisseur. La quantité d'énergie (5,3 kWh) générée par une seule unité (de 16 modules de batterie) est égale à la quantité produite par une centaine de batteries de 100 ordinateurs portables. Un fil (limiteur de courant externe) est soudé au moins de chaque élément (batterie) en tant que connecteur, qui, lorsque le courant est dépassé (ou en cas de court-circuit), grille et protège le circuit, tandis que seul le groupe (sur 6 piles) dans lequel se trouvait cet élément ne fonctionne pas, toutes les autres piles continuent de fonctionner.

La batterie de traction de Tesla est refroidie et chauffée par un système de fluide à base d'antigel.

Lors de l'assemblage de ses batteries, Tesla utilise des cellules (accumulateurs) fabriquées par Panasonic dans divers pays comme l'Inde, la Chine et le Mexique. Révision finale et placement dans le compartiment à piles, produit aux États-Unis. Tesla offre un service de garantie pour ses produits (y compris la batterie) jusqu'à 8 ans.

Sur la photo (ci-dessus), les cellules sont des batteries Panasonic 18650 (roulant sur les cellules du côté positif "+").

Ainsi, nous avons appris en quoi consiste la batterie de traction Tesla Model S.

Merci pour votre attention!

Jetons un coup d'œil à l'intérieur de la batterie d'une voiture électrique Tesla Model S et découvrons son fonctionnement.

La batterie est située dans le soubassement, donnant à Tesla un centre de gravité bas et une excellente maniabilité. Il est fixé au corps au moyen de supports.

Nous démontons :

Avant de la démonter complètement, la tension électrique a été mesurée, confirmant l'état de fonctionnement de la batterie.

L'électrode positive est en graphite et l'électrode négative en nickel, cobalt et alumine. La quantité indiquée de tension électrique dans la capsule est de 3,6 V.