Dans les entrailles de la batterie de la Model S (en construction)

[J-Philipp]

Dans les entrailles de la batterie de la Model S

Vocabulaire :
SOC : state of charge = niveau de charge
BMS : battery management system = système de gestion de la batterie

STRUCTURE DU PACK BATTERIE

Fait #1
La batterie 85 kWh contient 7104 éléments LiOn.
Comment le sait-on ?
Parce que FlasherZ a recueilli oralement un grand nombre d'informations sur la structure de la batterie de la part d'un des « Service managers », qu'il a oubliées ensuite, sauf ce chiffre.
Source :

One of the service managers was once able to rattle off very specific information on the battery structure, to include cells, sheets, modules, etc., but I never committed anything to memory but 7,104 cells in the 85 kWh battery pack.

Fait #2
La batterie 85 kWh est constituée de 16 modules montés en série. Chaque module contient 6 groupes d'éléments Lion également connectés en série. La tension totale de la batterie est donc la somme des tensions de 16 x 6 = 96 éléments LiOn.
Comment le sait-on ?
Parce que stopcrazypp a publié cette photo d'un écran de diagnostic (protégé par mot de passe):

Source :

We know from the diagnosis screen that the 85kWh pack has 16 modules with 6 groups in series (so 96 groups in series):
https://lh5.googleusercontent.com/-...AAAATUE/Ngjz-jlZMYc/w702-h498-no/IMG_0876.JPG

Des faits #1 et #2 on déduit :
Fait #3
Chaque groupe est constitué de 7104 / 96 = 74 éléments montés en parallèle.


Fait #4
La tension maximum de recharge d'un élément LiOn est de 4,19 V
Comment le sait-on ?
Parce que la tension finale de recharge d'une Model S85 connectée à un supercharger est de 402 V (courant continu). Et comme il y a 96 éléments connectés en série (fait #2) :
402 / 96 = 4,19 V
Source :

While Model S supercharged at Refuel, I noticed a 60 kWh model tapering current to 32A at 352V while the 85 kWh model was finishing at 37A and 402V.

Fait #5
Pour une Model S60, avec une tension finale de 352V, on trouve :
352 / 4,19 = 84.
Sur la Model S60 il n'y a que 84 éléments connectés en série.


Fait #6
Sur une Model S60, il n'y a que 14 modules.
Comment le sait-on ?
Parce que la NHTSA, qui menait une enquête à la suite d'un incendie impliquant une Model S, a publié une photo du pack batterie démonté dans son rapport.
Source : NHTSA Opened Up the Model S Battery Pack - Pics
Note : Des faits #5 et #6 on vérifie qu'il y a bien, comme sur la S85, 6 groupes par module sur la S60 : 84 / 14 = 6.

Je n'ai pas trouvé d'indication concernant le nombre précis d'éléments LiOn de la S60, mais il est facile d'en donner une approximation.
X = 60/85 x 7104 = 5015 éléments
Chaque groupe de la S60 serait alors constitué de 5015/84=59,7 éléments.
Si on arrondi à 60, on trouve précisément 60 x 84 = 5040 éléments. Ceci est probable, mais non certain. Toutefois d'autres membres du forum arrivent au même résultat :
Source :

Number of cells per battery (each cell has a capacity of approx. 12 Wh, rounded for simplicity's sake)
=> 60 kWh battery has about 5040 cells
=> 85 kWh battery has 7104 cells (confirmed information from Tesla)

La suite demain... peut-être !

 

[Stephane35]

Jean-Philippe,
Merci pour le démarrage de ce post très bien détaillé et avec pédagogie..:smile: