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特斯拉专利透露新的电芯deformation检测方法
2019-09-04 22:56:05· 来源：车知知
特斯拉在8月下旬公布的一项最新专利，可以看出是正在研发一种监控系统和设备，使特斯拉能够以更有效的方式检测电芯单元的变形。特斯拉的专利申请名称为电芯变形
特斯拉在8月下旬公布的一项最新专利，可以看出是正在研发一种监控系统和设备，使特斯拉能够以更有效的方式检测电芯单元的变形。
特斯拉的专利申请名称为“电芯变形检测装置和方法”，指出电芯循环寿命是电芯相关负载性能优化和运行的关键参数。可充电电芯的发展，提供了重要的电芯周期寿命，从而运行在不同的工作环境，电流和电压范围，并在不同的物理力的作用下，仍然是一个活跃的研究领域。
正如专利中指出，电芯在工作环境中，环境温度可能间歇性地飙升到高于电芯正常工作所规定的稳定温度的水平，还可能受到高充放电速率(C-rate)、大周期负载的影响，电芯内部可能会遇到明显的加热，以及其他反应。
受这些因素的影响，电芯可能会发生不同的效应，不同材料的动态膨胀，如电极的增厚或电化学活性材料在电芯内的体积膨胀，这些膨胀最终可能导致电芯变形，进而导致可逆和不可逆的机械应变，以及电芯潜在的电极退化。
特斯拉电芯变形检测装置和方法的示意图
传统上，电芯的变形是通过应变计来测量的，或光学测量仪，只提供在电芯的一个特定点的变形。特斯拉还指出，该系统还有改进的空间，因为电芯在某一点的变形可能无法提供电芯整个表面的正确变形状态，导致应变和变形测量结果不准确。
考虑到这些因素，特斯拉推出了一种变形检测装置，可以对电芯整个表面的变形或膨胀进行非接触式检测。其专利中概述的电芯单元变形监测过程将提供优于传统监测方法的优势。特斯拉将变形检测装置描述如下。
一种变形检测设备：包括处理电芯单元的线性运动和旋转运动的单元运动控制组件、支撑单元运动控制组件的主体、数字千分尺和控制电路。控制电路控制电芯单元在多个充电状态和多个放电状态下沿纵轴通过数字千分尺的扫描区域和电芯单元的多个旋转位置在第一位置和第二位置之间的位移。控制电路测量沿电芯单元纵轴的多个线性位置和多个旋转位置的电芯单元的多个外径值，并确定多个线性位置和多个旋转位置的电芯单元的几何形状(变形或应变)的变化。
特斯拉用于电芯变形检测装置和方法的图示
与传统的基于接触的解决方案相比，发明所公开的装置，如所述的装置100和所述电芯112中变形的测定方法，有利地提供了用于电芯中变形检测的非接触解决方案。此外，代替在特定时间点上的多个外径值/应变值，所公开的仪器100测量其优点是便于测量电芯112上的多个点上的多个外径值/应变值。该仪器100能够检测112电芯上的局部/非局部变形区域，这些区域可能在不同的充放电状态下在不同的时间点显示变形迹象。
特斯拉或许通过电芯变形检测系统这一发明，能够有效评估出电芯质量及其运行的极限，改进电芯的性能，进而研发出更大续航里程和性能的产品。
特斯拉在续航里程远超竞争对手，电芯技术在行业内遥遥领先。特斯拉最近对100kWh的Model X进行了“Raven”升级，使这款SUV一次充电可以行驶325英里，领先于奥迪e-tron。两者相比，奥迪e-tron是一款更小、更轻的汽车，配备了95kWh的电芯组(比Model X小5%)，每充一次电只能行驶204英里(比特斯拉更大、更重的汽车行驶里程少38%)。德国商业报纸《Wirtschaftswoche》的一篇报道也指出，特斯拉Model 3电芯的钴含量比大众目前所用电芯低75%。
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