特斯拉4680電池成組和結構解析

我和幾位好友都在密切跟蹤4680的整體結構設計，也有不少網上的朋友和我確認幾個問題:

（1）上面的頂層水冷板到底如何布置？

（2）Busbar到底是怎么處理的？

（3）電芯排氣通道到底如何設計的，往上噴還是往下噴？

通過搜集門羅老爺子和網上參觀的一些內容想先做個視頻，然后寫一下我的看法。

仔細對比德州的4680電池系統和柏林發(fā)布的4680系統，這里分成了兩種不同的布置形式，也就是橫置和豎置的兩種模式，對應兩種不同的水冷板，在整車的X和Y方向兩種不同的模式布置。

▲圖1. 柏林和德州展示的兩種不同的設計思路

Part 1 電池的展示區(qū)

在電池的展示區(qū)，特斯拉把各個部分分別吊起來，分為:

4680電芯

4680電池陣列

Bandolier：這個不清楚是啥

Potting：這個不清楚是啥

高壓端子：這個類似整個高壓接口部分

BMS：這個在視頻點亮起來

排氣通道

頂部上蓋

▲圖2. 特斯拉的電池系統展示臺架

為了便于理解，我把這個結構重新組織了下，如下所示：

在之前特斯拉自己的視頻里面，有一個一組電池陣列的結構，我們看到下面的電池是通過塑料的絕緣支撐。在防治好的視頻里面。我們能看到這個基座設計，是有一定的間隙的。在制造的角度來看，這樣實現了電芯生產到電池陣列的組裝合理性，然后通過機械搬運直接把電芯陣列往電池Pack里面進行堆疊。

下圖里面的爆料照片，其實是和柏林出現橫置的設計相符合，兩種設計的Busbar連接我理解是沒有特別大的差異。

▲圖3. 電池模組的設計結構

而且從設計思路來看，CTC階段電芯的泄壓得往下走，把水冷板蓋在上面，有好處就是能夠對著上面進行隔絕。從實際的設計理念來看，這塊水冷板更多的是面向360kW超充和當前的電芯內阻所增加的?？赡芤婚_始是沒這個玩意的，單面冷卻能和現在的快充功率兼容，隨著電芯內阻的下降，這個水冷板放在上面的方案也更容易拿走。

▲圖4. 水冷板的設計是附加的

▲圖5. 現場展示的情況

實際上這個包設計了4個泄壓閥，因此應該有比之前21700更大的泄壓通道，上方的區(qū)域由于直接和車身人員交互，一旦熱量往上走，對于消費者來說是個很恐慌的事情。

▲圖6. 泄壓的設計

Part 2 4680電池的結構特點

在電池系統里面，我認為德勤的判斷還是很有意思的。但是方殼、刀片和圓柱使用殼體的方式是不一樣的，前兩者都能實現200-300Ah，后者只有25Ah，對應的100kWh的電芯數量大概是100-120對應900-1000個。因此在結構設計中，巧妙使用泄壓設計，把類似于泄壓通道把電芯組合成陣列，再通過灌入低密度的膠實現一體化，可以在組裝過程中發(fā)揮很大的戰(zhàn)術價值。

▲圖7. 不同類型的發(fā)展

小結：我是理解大圓柱電池在設計中彈性是很大的，對于水冷設計可以加可以減，整個整包的結構成本算算并不高，還有改進的空間。

審核編輯 ：李倩