Tesla utilizza batterie 18650 prodotte da Panasonic, che saranno sostituite dalle nuove batterie 21700 quando la Model 3 entrerà ufficialmente in produzione in serie, diventando le nuove celle.
Tesla sceglie di utilizzare batterie al litio ternarie perché l'elettrodo positivo di queste batterie utilizza materiali in nichel, cobalto e manganese, attualmente un tipo di batteria molto diffuso. Molti veicoli elettrici puri utilizzano batterie al litio ternarie. Il vantaggio delle batterie al litio ternarie risiede nella loro leggerezza e nell'elevata densità energetica, che le rendono particolarmente adatte ai veicoli elettrici puri.
Tuttavia, alcuni veicoli elettrici puri scelgono di utilizzare batterie al litio ferro fosfato, che offrono una maggiore sicurezza ma una densità energetica e un peso inferiori rispetto alle batterie al litio ternarie. Tesla utilizza batterie 18650 di Sony, di dimensioni simili alle batterie AA, e un'auto Tesla ne monta 8000.
Il pacco batterie Tesla è solitamente installato sul telaio, come nella maggior parte dei veicoli elettrici puri. Questo abbassa efficacemente il baricentro dell'intero veicolo e ne migliora la stabilità.
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