4680電池模組設(shè)計(jì)

蒙羅老爺子拆解4680的電池包的速度，明顯比之前慢了很多，剛剛把膠水吹掉一些，讓我們看到模組。從目前的拆解信息來(lái)看，4680結(jié)構(gòu)電池包的模組電芯的數(shù)量為204，34個(gè)電芯順序排列，分6列；因此整個(gè)Pack一共有816個(gè)電芯。和之前的信息合并起來(lái)，我們看到目前電池都是通過(guò)一個(gè)整體的塑料支撐部件上的。我們就目前的信息來(lái)看：

●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(jìn)行隔離，下面大概率是云母，上面是復(fù)合的材料做成網(wǎng)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(gè)模組吊裝進(jìn)去。

●在Z向使用率方面，我們也討論了很多，目前4680是一個(gè)和安全進(jìn)行折衷的方案，體積成組率的考慮遠(yuǎn)沒(méi)有中國(guó)這么卷。

▲圖1.老爺子展開(kāi)的電池的模組設(shè)計(jì)

Part 1

電池模組設(shè)計(jì)

在特斯拉現(xiàn)有的4680電池設(shè)計(jì)中，每個(gè)4680電芯是布置在黑色的塑料之家上，這個(gè)塑料塑料架是一個(gè)整體，通過(guò)它每個(gè)電芯有自己的限位空間，兩個(gè)電芯保持一定的間隔，然后后期通過(guò)注入膠水的方式填充縫隙。

▲圖2.特斯拉的4680模組設(shè)計(jì)

如果我們做一個(gè)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(hù)板，這里采用的是螺栓機(jī)械連接，在林志穎的事故里面，我們看到了底部防護(hù)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(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘接，根據(jù)了解因?yàn)橛昧亢艽蟮?，特斯拉全球選了很多家（每個(gè)區(qū)域兩家供應(yīng)商）。

▲圖3.電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，4680電芯就被類(lèi)似像蜂窩狀結(jié)構(gòu)與下殼體形成了一體化。

▲圖4.蜂窩狀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路來(lái)看，4680的電池包采用灌膠的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)，其實(shí)和最早之前保時(shí)捷，讓電池系統(tǒng)高強(qiáng)度的殼體的理念是一致的，既然電池被保護(hù)很好力學(xué)性能非常好，那就不用考慮特別多，把它當(dāng)作結(jié)構(gòu)件來(lái)簡(jiǎn)化整個(gè)車(chē)身的設(shè)計(jì)。

注意這里都是希望把電池里面作為傳力的一部分設(shè)計(jì)來(lái)思考的。

▲圖5.保時(shí)捷Taycan的設(shè)計(jì)思路

Part 2

4680和麒麟，刀片的設(shè)計(jì)差異

隨著電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)往下一個(gè)階段卷，電池系統(tǒng)里面?zhèn)髁?，甚至讓電池直接參與變成結(jié)構(gòu)件的方式越來(lái)越直接。在5年前，我們的設(shè)計(jì)思路都是電池是嬌嫩的寶寶，都要用堅(jiān)固的外殼不能讓它收到擠壓（擠壓實(shí)驗(yàn)就是設(shè)計(jì)強(qiáng)外殼來(lái)承受100kN）。

而現(xiàn)在，內(nèi)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(gè)力。

▲圖6.電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

也就是說(shuō)，我們不光能從容量、體積布置效率、機(jī)械結(jié)構(gòu)和水冷等多個(gè)維度去比較這個(gè)設(shè)計(jì)理念，這種設(shè)計(jì)本身還得看電芯的迭代速度有多快。

▲圖7.水冷設(shè)計(jì)的差異

小結(jié)：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(gè)完全決定結(jié)構(gòu)CTC要不要做，如果沒(méi)有可靠的電芯伙伴，連參與這場(chǎng)比賽的資格都沒(méi)有。要是電芯的缺陷大，整個(gè)設(shè)計(jì)就是挖了大坑讓自己跳。

審核編輯 ：李倩