¿Cuáles son las especificaciones técnicas de los "fusibles de nivel de celda" de Tesla, un fusible por celda?

Estaba esperando que alguien más respondiera esto que sabe más, ya que he olvidado la mayor parte de lo que una vez aprendí sobre los fusibles de Tesla.

Por lo que recuerdo, solo están en el lado positivo. Para aclarar su confusión sobre la función de los fusibles y cómo pasa tanta corriente/voltaje a través de los fusibles, solo la corriente de la batería individual a la que está conectado el fusible pasa a través del fusible. Esa corriente se une a la corriente que acaba de pasar por el fusible del vecino y así sucesivamente por los 74 en paralelo y luego se une a los 96 grupos en serie, sin pasar por ninguno de esos fusibles por los que pregunta. Hay otros fusibles, pero son diferentes.

La función de esos fusibles en su imagen es proteger las baterías de 74 en paralelo de una o varias baterías en cortocircuito o fallas catastróficas. Por ejemplo, una de las baterías desarrolla algún tipo de cortocircuito interno de modo que ya no retiene la carga y las 73 baterías restantes en paralelo lo ven como una pieza de metal en el circuito en el que pueden descargar toda su carga. El fusible que conecta esa batería se quemará y la corriente dejará de fluir desde las 73 baterías restantes, evitando que se descontrolen térmicamente, lo cual sería el escenario probable sin el fusible y perdería todo el banco de 74 y probablemente tenga un incendio.

Según las pruebas realizadas en los fusibles por un tipo que desarmó un paquete de baterías del modelo S, soplaron constantemente a 25 amperios. No son un mecanismo complicado, solo un cable delgado que se quema a un cierto amperaje.

Editar: al volver a leer el blog del tipo que desarmó un paquete de baterías del modelo S, parece que los fusibles están tanto en el positivo como en el negativo, lo que parece un poco redundante.

Aquí hay una (¿la?) referencia para la corriente de fusión de 25A @ ~2seg (o 24A @ 60+seg) mencionada anteriormente de los fusibles de alambre de celda de aluminio modelo S/X de Tesla:

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

El sistema de fusibles de la batería de Tesla brinda protección contra la fuga térmica que no está disponible en configuraciones de losa/ladrillo prismáticos como en el Chevrolet Bolt.

Una losa prismática se puede considerar como una celda cilíndrica, excepto que se desenvuelve en una placa plana, con una sola celda de Tesla que representa quizás 1/20 a 1/40 de la capacidad almacenada de la losa.

Las fallas de las celdas se desencadenan por la formación de redes cristalinas sólidas dentro de los productos químicos que componen los sistemas de baterías.

La formación de cristales ha tenido un impacto negativo en la vida útil y la facilidad de uso de prácticamente todos los tipos de baterías recargables, incluidas las baterías de níquel-cadmio, plomo-ácido y, ahora, de polímero de litio.

El único tipo que no se ve afectado se llama batería de flujo, por lo que los cristales solidificados se pueden filtrar activamente de los productos químicos líquidos que circulan a través de la batería de flujo.

La alta concentración de productos químicos especializados facilita la formación de cristales dentro de las baterías recargables, y gran parte del diseño técnico, químico y mecánico de las baterías implica hacer que el dispositivo sea resistente a la formación de cristales.

El riesgo de formación de cristales es mayor cuando la batería está completamente descargada o completamente cargada, y también cuando la batería está muy caliente. Esta es la razón por la cual las baterías generalmente solo funcionan en un rango de 20% descargadas a 80% cargadas, y se necesita enfriamiento para prolongar la vida útil de las celdas.

Una vez que se forman los cristales, los productos químicos normalmente no se disuelven, por lo que la química de almacenamiento celular se pierde de forma permanente. Además, las estructuras cristalinas crecerán con el tiempo y pueden ejercer presión física sobre los componentes internos de la batería. También son eléctricamente conductores.

La falla de la celda es el resultado de la formación de un cristal que ha crecido lo suficiente como para cubrir el espacio entre el ánodo y el cátodo. El cuerpo del cristal provoca un cortocircuito eléctrico entre las placas que de otro modo no se puede romper o eliminar dentro de la celda.

Los fusibles de la batería de Tesla proporcionan una forma de desactivar las celdas en cortocircuito y eliminarlas del grupo de baterías en paralelo.

Incluso si no se produce una fuga térmica, la celda en cortocircuito reduce permanentemente la capacidad de carga máxima total del módulo de batería en general.

El resto de las celdas en paralelo con la celda fallida ya no pueden mantener una carga, lo que reduce el voltaje total del paquete.

Esta protección contra cortocircuitos no está disponible dentro de un bloque de batería prismático sólido construido de manera uniforme.

Actualmente, no hay forma de detener la descarga descontrolada de celdas del resto del bloque prismático a través de un cristal de cortocircuito en algún lugar dentro del bloque prismático.

La protección es posible, pero requeriría un rediseño del ladrillo prismático cortándolo en secciones transversales muy delgadas, cada una representando la capacidad de celda típica de una batería cilíndrica de Telsa.

Luego, cada corte transversal a través de la losa se aísla entre sí dentro de la estructura general de la losa, y se instalan fusibles en cada pequeño fragmento fraccional de la losa general.

Estructuralmente, esto puede tener la apariencia de 20-40 baterías de bolsa colocadas una al lado de la otra dentro del espacio previamente ocupado por la gran losa prismática unificada.

Esto reduce las eficiencias de fabricación de poder producir una sola losa unificada en lugar de tener que fabricar cientos de bolsas individuales, pero brinda una mejor protección contra el desbordamiento térmico y la descarga permanente si alguna de las baterías prismáticas de bolsa pequeña sufre un cortocircuito interno.