「专利解密」特斯拉打造更易于生产的紧凑型电池系统

【嘉德点评】新能源汽车的发展一直受限于电池能耗问题，没有体积足够小而能量存储大的电池，根据最新的专利显示，作为新能源汽车的特斯拉公司通过改变现有电池系统，从而减小电池体积。

集微网消息，对电动车而言，决定其性能之一的关键因素就是电池，而电动车辆电池的基础原料就是铜、镍、锂和其他相关矿物质。作为全球最大的电动汽车厂商之一的特斯拉公司，在几个月前的行业会议上其矿产采购的负责人曾表示，由于采矿业投资不足，特斯拉预计近期全球镍，铜和其他电动汽车电池矿物短缺。

电池对电动车的功能而言可谓至关重要，虽然特斯拉公司在电池等领域远超其他公司，但特斯制造电池的成本本来就很高。如何在保证原材料不被过多使用的前提下，打造一个易于生产并且性能较高的电池性却是一个难题。

为此，特斯拉公司申请了一项名为“聚合电池系统”的专利（专利号：US20190312251A1），申请人为特斯拉公司。

此专利主要创建一种更高效的电池系统，该系统通过将多个电池系统组合为一个模块来简化整个电池组件。

图1

图1是该电池系统100的示意图，可以看到电池系统100有多个电池10组成2。在时间、安全性、热管理和能量产生等方面，小型电池会比大型电池更具有优势，所以此系统将众多个小型电池汇聚成一个大电池系统，更加突出小型电池系统的优势，并使电池单元的生产率提高。

此系统将以直立方式布置电池单元102，使得单元102的轴线AA'彼此平行。电池系统100还包括第一收集器板104。收集器板104具有多个收集器接线片106，这些收集器接线片106可以连接至蓄电池系统100的正极端子108，除此之外收集器板还包括收集器突出部分114，它主要是把多个电池系统（比如车辆中承担不同职责的多个电池组）彼此连接，作为整体模块设计的一部分，都将被容纳在单个电池容器中，从而使工程师或维修人员可以轻松访问每个电池系统。另外这种直立放置以及连接设置使得电池系统的互连变得非常容易，而且不需要额外的材料来互连电池系统，所以也降低了组装成本。

图2

上图是由多个电池系统组成的电池组1300示意图，从该图中可以看到多个电池系统100被分组在一起并且被定位在容器502内。电池组1300还包括单面收集器模块508，它含有收集器接线片516，该收集器接线片516与每个单元102的正端子518连接，而负极端子集成到每个单元102的顶盖中。

另一方面，当使用大量的小格式电池形成电池系统时，小格式电池会增加电池系统的制造复杂度。这主要是因为为了完成整个电池系统，我们需要多个电互连来完成从大量小型电池的电流传输。由于每个电池单元将彼此独立地制造，因此会花费较多的时间和资源来组合电池单元并通过焊接或钎焊工艺等方式形成到集电器的互连，所以特斯拉公司在生产工艺上简化了电池模块生产的方式。

特斯拉公布的这项专利提供的创新技术可以使电动汽车制造商为其车辆配备紧凑且高密度的电池组，并且利用较小的电池单元来帮助降低成本。这些技术的应用不仅对诸如下一代Roadster、特斯拉皮卡和特斯拉Semi等即将面世的车辆至关重要，而且还降低了生产成本，增大的原材料的利用率。（校对/holly）

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