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電池模組的設計

h1654155972.5933 ? 來源:高工鋰電 ? 作者:高工鋰電 ? 2022-07-30 14:48 ? 次閱讀

摘要

從結構設計的思路來看,4680的電池包采用灌膠的設計方法,通過導熱結構膠以使得電池下殼體、電芯和上殼體,電池系統(tǒng)的所有零部件粘接并且固化為一體。

從目前的拆解信息來看,4680結構電池包的模組電芯的數量為204,34個電芯順序排列,分6列;因此整個Pack一共有816個電芯。和之前的信息合并起來,看到目前電池都是通過一個整體的塑料支撐部件上的。

● 4680的電池,熱失控是往下噴射,上下兩層都用了防火的材料進行隔離,下面大概率是云母,上面是復合的材料做成網格。

● 4680的電池,目前還是圍繞可制造性在努力,這種加工模式還是把4個模組吊裝進去。

● 在Z向使用率方面,目前4680是一個和安全進行折衷的方案,體積成組率的考慮遠沒有中國這么卷。

Part 1

電池模組設計

特斯拉現有的4680電池設計中,每個4680電芯是布置在黑色的塑料之家上,這個塑料塑料架是一個整體,通過它每個電芯有自己的限位空間,兩個電芯保持一定的間隔,然后后期通過注入膠水的方式填充縫隙。

如果做一個抽象,4680包在Z方向上的布置是:

● 最底部是下箱體,還有部分電池底護板,這里采用的是螺栓機械連接,在林志穎的事故里面,我們看到了底部防護的空間的必要性。

● 4680的模組,里面很大一部分的固定,都是用聚氨酯的紅色導熱結構膠粘接,根據了解因為用量很大的,特斯拉全球選了很多家(每個區(qū)域兩家供應商)。

通過這樣的設計,4680電芯就被類似像蜂窩狀結構與下殼體形成了一體化。

從結構設計的思路來看,4680的電池包采用灌膠的設計方法,通過導熱結構膠以使得電池下殼體、電芯和上殼體,電池系統(tǒng)的所有零部件粘接并且固化為一體。

這種設計,其實和最早之前保時捷,讓電池系統(tǒng)高強度的殼體的理念是一致的,既然電池被保護很好力學性能非常好,那就不用考慮特別多,把它當作結構件來簡化整個車身的設計。

注意這里都是希望把電池里面作為傳力的一部分設計來思考的。

4680和麒麟,刀片的設計差異

隨著電池系統(tǒng)設計往下一個階段卷,電池系統(tǒng)里面?zhèn)髁?,甚至讓電池直接參與變成結構件的方式越來越直接。在5年前,我們的設計思路都是電池是嬌嫩的寶寶,都要用堅固的外殼不能讓它收到擠壓(擠壓實驗就是設計強外殼來承受100kN)。

而現在,內卷到一定程度,不是靠水冷板(麒麟)就是靠刀片電池殼體本身去直接承受這個力。

也就是說,不光能從容量、體積布置效率、機械結構和水冷等多個維度去比較這個設計理念,這種設計本身還得看電芯的迭代速度有多快。

小結:我的理解,以后的電池包都不能維修,就看電芯的PPM是否能往極限制造的方式走,這個完全決定結構CTC要不要做,如果沒有可靠的電芯伙伴,連參與這場比賽的資格都沒有。要是電芯的缺陷大,整個設計就是挖了大坑讓自己跳。

審核編輯:彭靜
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原文標題:解碼特斯拉4680模組設計

文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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