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确認幾個問題:
(1)上面的頂層水冷闆到底如何布置?
(2)Busbar到底是怎麼處理的?
(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内容想先做個視訊,然後寫一下我的看法。
仔細對比德州的4680電池系統和柏林釋出的4680系統,這裡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闆,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
在電池的展示區,特斯拉把各個部分分别吊起來,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:這個在視訊點亮起來
排氣通道
頂部上蓋
▲圖2. 特斯拉的電池系統展示台架
為了便于了解,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訊裡面,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膠的絕緣支撐。在防治好的視訊裡面。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,這樣實作了電芯生産到電池陣列的組裝合理性,然後通過機械搬運直接把電芯陣列往電池Pack裡面進行堆疊。
下圖裡面的爆料照片,其實是和柏林出現橫置的設計相符合,兩種設計的Busbar連接配接我了解是沒有特别大的差異。
▲圖3. 電池模組的設計結構
而且從設計思路來看,CTC階段電芯的洩壓得往下走,把水冷闆蓋在上面,有好處就是能夠對着上面進行隔絕。從實際的設計理念來看,這塊水冷闆更多的是面向360kW超充和目前的電芯内阻所增加的。可能一開始是沒這個玩意的,單面冷卻能和現在的快充功率相容,随着電芯内阻的下降,這個水冷闆放在上面的方案也更容易拿走。
▲圖4. 水冷闆的設計是附加的
▲圖5. 現場展示的情況
實際上這個包設計了4個洩壓閥,是以應該有比之前21700更大的洩壓通道,上方的區域由于直接和車身人員互動,一旦熱量往上走,對于消費者來說是個很恐慌的事情。
▲圖6. 洩壓的設計
Part 2 4680電池的結構特點
在電池系統裡面,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,前兩者都能實作200-300Ah,後者隻有25Ah,對應的100kWh的電芯數量大概是100-120對應900-1000個。是以在結構設計中,巧妙使用洩壓設計,把類似于洩壓通道把電芯組合成陣列,再通過灌入低密度的膠實作一體化,可以在組裝過程中發揮很大的戰術價值。
▲圖7. 不同類型的發展
小結:我是了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。