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    開箱4680(2):4680電芯的固定和熱失控防護!

     知化汽車 2022-07-25 發布于浙江
    我們這里討論的都是美國德州版的4680 CTC,從目前的信息判定,特斯拉共有兩種CTC的方案:德國柏林版和美國德州版。

    這二者的技術路徑演變分別是:

    (1)柏林版4680:Model S/X→S/X Plaid(CTP)→4680 CTC

    (2)德州版4680:Model S/X→Model 3/Y 大模組→4680 CTC

    注:上圖中特斯拉在柏林中展示的這個示例圖,它的Penthouse部分是錯誤的,這里仍然借用了當前3/Y的方案,實際上和德州版目前披露的是類似的,從它現場未剖的電池包可以確認。

    之前我們已經討論了4680電池包與整車的固定以及上蓋的粘接《開箱4680(1)》,今天我們看下電芯在下箱體的固定和整個包的熱失控防護。

    從上面的這張圖我們可以看到,整個包每個模組有34*6=204個電芯,整包共有204*4=816個電芯,基于此我們大概可以推測出電芯的比能,這個內容放到最后的backup data中。好,我們把圖放大些來對比看,如下:

    可以看出,每個電芯都被放在一個黑色的塑料支持件上,塑料組件是一個整體,每個電芯有自己的孔位,兩個電芯之間的間隔還是很大的。整個包在Z方向上的布置是:


    除了下箱體與底護板之間是機械連連,其他部分均是用淡紅色的膠粘接,膠的特性以結構性能為主。這樣電芯與上下殼體就形成了一體式的蜂窩狀結構。然后在電池包的橫向(寬度)方向上,電芯與箱體的側邊之間有一條黑色的發泡類的結構體;每兩個“模組”之間也該有這種結構體,這樣匹配原有的3/Y箱體布置。這個結構體推測是有防護碰撞的功能。

    在電池包的縱向(長度方向),電芯在兩端各有一個類似的結構體,用于隔開液冷管路布置和與箱體端面絕緣隔開,同時對上面的CCS組件有一定的支撐。

    接下來看下德州版4680電池包的熱失控防護:下圖展示的是它的主要平衡泄爆的設計和布局,4個大的泄爆閥組件是我們目前可以確認存在的,中間那個黑色的就是平衡閥,類似目前3/Y中的設計,這4個泄爆閥組件在箱體開口上設計有過濾網狀的結構件。

    第2個我們可以確認的是上圖中綠色圈圈,flood port所在的位置,這是我們看到的特斯拉第三代Gen 3.0 flood port;我們不能確認的是粉色圈圈中的零件,它類似于平衡閥或是2代的flood port。由于目前我沒有看到電池包的另一端端面的布置,還不確定是否有其它的設計。

    這個熱失控防護設計來看,泄爆能力較目前的3/Y有提升,但它不是3/Y的三級泄爆方案。現在我們還不確認的是整包內的泄爆路徑是如何規劃的。

    另外就是是否有云母的存在,如果有是如何布置的。在德州版4680的展示現場中我們看到有類似云母的東西,如上圖。由于云母比較脆,如果直接與下箱體、塑料支架組件或電芯,直接接觸,那么電芯承受的剪切力等力作用是它無法承受的。

    還有,黑色電芯支架組件中,每個電芯孔洞之間是否有連通,如果沒有,那么電芯的熱失控如何傳遞至泄爆閥,如果有的話,相當于它有一個“地下通道”,把整個電芯的泄爆閥出口連通起來,4680泄爆閥在底部,如下。

    連通的問題在于:單個電芯熱失控會直接傳遞到其他電芯,相鄰電芯受影響最大。

    第3個問題在于,黑色塑料支架是否是中空的,或是否有個底面,這樣上面現場圖中類似云母的東西,布置在內,電芯熱失控時直接噴向云母,而非塑料支架底面或金屬下箱體,這兩者是容易燒穿的。

    這些問題我們會在后續更多信息披露時再進一步確認和分析。另外,這里有個領域的技術與產業發生了變化,就是熱失控防護,4680和麒麟之后,整個電池包的熱失控防護思路實際上已經大大調整了。



    “活動推薦:
    在本周的技術集訓中,我們將對4680電池包設計進行講解,歡迎大家一起來現場交流!”



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