Каковы технические характеристики «предохранителей на уровне ячеек» Tesla, по одному предохранителю на ячейку.

Я ждал, что на это ответит кто-то другой, кто знает больше, так как я забыл большую часть того, что когда-то узнал о предохранителях Теслы.

Насколько я помню, они только с положительной стороны. Чтобы прояснить ваше замешательство по поводу функции предохранителей и того, как через предохранители проходит столько тока/напряжения - через предохранитель проходит только ток от отдельной батареи, к которой прикреплен предохранитель. Этот ток соединяется с током, который только что прошел через предохранитель соседа, и так далее для всех 74 параллельно, а затем последовательно соединяется с 96 группами, не проходя больше через те предохранители, о которых вы спрашиваете. Есть и другие предохранители, но они другие.

Функция этих предохранителей на вашем изображении состоит в том, чтобы защитить 74 параллельных батареи от короткого замыкания или катастрофического отказа одной или нескольких батарей. Например, в одной из батарей возникает какое-то внутреннее короткое замыкание, так что она больше не держит заряд, а оставшиеся 73 батареи, подключенные параллельно, воспринимают ее как кусок металла в цепи, на который они могут разрядить весь свой заряд. Предохранитель, соединяющий эту батарею, перегорит, и ток перестанет течь от оставшихся 73 батарей, спасая их от теплового разгона, который был бы вероятным сценарием без предохранителя, и вы потеряли бы весь банк из 74 и, вероятно, возникнет пожар.

Из тестов предохранителей, проведенных парнем, который разбирал аккумулятор модели S, они постоянно перегорали при 25 ампер. Это не сложный механизм, а просто тонкая проволока, которая прогорает насквозь при определенной силе тока.

Редактировать: после повторного чтения блога парня, который разобрал аккумулятор модели S, на фотографиях видно, что предохранители находятся как на положительном, так и на отрицательном, что кажется немного избыточным.

Вот ссылка (?) для вышеупомянутого тока плавления 25 А при ~ 2 с (или 24 А при 60 + с) предохранителей с алюминиевой проволокой Tesla Model S / X:

https://teslamotorsclub.com/tmc/posts/969066/

Система предохранителей батареи Tesla обеспечивает защиту от теплового разгона, которая недоступна в призматических конфигурациях плиты/кирпича, таких как Chevrolet Bolt.

Призматическую плиту можно рассматривать как цилиндрическую ячейку, за исключением того, что она развернута в плоскую пластину, при этом одна ячейка Тесла представляет, возможно, от 1/20 до 1/40 хранимой емкости плиты.

Отказы элементов вызваны образованием твердых кристаллических решеток в химических веществах, из которых состоят аккумуляторные системы.

Образование кристаллов негативно повлияло на срок службы и удобство использования практически всех видов перезаряжаемых батарей, включая никель-кадмиевые, свинцово-кислотные, а теперь и литий-полимерные батареи.

Один тип, на который это не влияет, называется проточной батареей, в которой затвердевшие кристаллы можно активно отсеивать из жидких химических веществ, циркулирующих через проточную батарею.

Высокая концентрация специальных химикатов позволяет очень легко образовывать кристаллы в перезаряжаемых батареях, а большое количество технических, химических и механических конструкций батарей включает в себя обеспечение устойчивости устройства к образованию кристаллов.

Риск образования кристаллов наиболее высок, когда батарея либо глубоко разряжена, либо полностью заряжена, а также когда батарея очень горячая. Вот почему батареи обычно работают только в диапазоне от 20% разряженных до 80% заряженных, а охлаждение необходимо для продления срока службы элементов.

После образования кристаллов химические вещества, как правило, не растворяются, поэтому химия хранения клеток теряется безвозвратно. Кроме того, кристаллические структуры со временем будут расти и могут оказывать физическое давление на внутренние компоненты батареи. Они также электропроводны.

Выход из строя ячейки является результатом формирования кристалла, который стал достаточно большим, чтобы перекрыть зазор между анодом и катодом. Корпус кристалла вызывает короткое замыкание между пластинами, которые невозможно сломать или удалить внутри ячейки.

Предохранители аккумуляторов Tesla позволяют отключать закороченные элементы и удалять их из параллельной группы аккумуляторов.

Даже если тепловой разгон не происходит, закороченная ячейка постоянно снижает общую максимальную зарядную емкость всего модуля батареи.

Остальные элементы параллельно неисправному элементу больше не могут удерживать заряд, что снижает общее напряжение батареи.

Эта защита от короткого замыкания недоступна в сплошном призматическом аккумуляторном кирпиче однородной конструкции.

В настоящее время нет способа остановить неуправляемый разряд клеток из всей остальной части призматического блока через закорачивающий кристалл где-то внутри призматического блока.

Защита возможна, но потребует изменения конструкции призматического кирпича путем разрезания его на очень тонкие поперечные сечения, каждое из которых представляет собой типичную емкость элемента цилиндрической батареи Telsa.

Каждый поперечный разрез в плите затем изолируется друг от друга в пределах общей конструкции плиты, и на каждый небольшой фрагмент общей плиты устанавливаются предохранители.

Конструктивно это может иметь вид 20-40 сумочных батарей, расположенных рядом в пространстве, ранее занимаемом крупной единой призматической плитой.

Это снижает эффективность производства из-за возможности изготовления одной унифицированной плиты вместо необходимости изготовления сотен отдельных пакетов, но обеспечивает лучшую защиту от теплового разгона и постоянного разряда, если в какой-либо из призматических батарей небольшого пакета возникает внутреннее короткое замыкание.