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开箱4680(2):4680电芯的固定和热失控防护!

发布日期:2023-07-03    点击次数:184
我们这里讨论的都是美国德州版的4680 CTC,从目前的信息判定,特斯拉共有两种CTC的方案:德国柏林版和美国德州版。

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这二者的技术路径演变分别是:

(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 大模组→4680 CTC

注:上图中特斯拉在柏林中展示的这个示例图,它的Penthouse部分是错误的,这里仍然借用了当前3/Y的方案,实际上和德州版目前披露的是类似的,从它现场未剖的电池包可以确认。

之前我们已经讨论了4680电池包与整车的固定以及上盖的粘接《开箱4680(1)》,今天我们看下电芯在下箱体的固定和整个包的热失控防护。

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从上面的这张图我们可以看到,整个包每个模组有34*6=204个电芯,整包共有204*4=816个电芯,基于此我们大概可以推测出电芯的比能,这个内容放到最后的backup data中。好,我们把图放大些来对比看,如下:

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可以看出,每个电芯都被放在一个黑色的塑料支持件上,塑料组件是一个整体,每个电芯有自己的孔位,两个电芯之间的间隔还是很大的。整个包在Z方向上的布置是:

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除了下箱体与底护板之间是机械连连,其他部分均是用淡红色的胶粘接,胶的特性以结构性能为主。这样电芯与上下壳体就形成了一体式的蜂窝状结构。然后在电池包的横向(宽度)方向上,电芯与箱体的侧边之间有一条黑色的发泡类的结构体;每两个“模组”之间也该有这种结构体,这样匹配原有的3/Y箱体布置。这个结构体推测是有防护碰撞的功能。

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在电池包的纵向(长度方向),电芯在两端各有一个类似的结构体,用于隔开液冷管路布置和与箱体端面绝缘隔开,同时对上面的CCS组件有一定的支撑。

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接下来看下德州版4680电池包的热失控防护:下图展示的是它的主要平衡泄爆的设计和布局,4个大的泄爆阀组件是我们目前可以确认存在的,中间那个黑色的就是平衡阀,类似目前3/Y中的设计,这4个泄爆阀组件在箱体开口上设计有过滤网状的结构件。

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第2个我们可以确认的是上图中绿色圈圈,flood port所在的位置,这是我们看到的特斯拉第三代Gen 3.0 flood port;我们不能确认的是粉色圈圈中的零件,它类似于平衡阀或是2代的flood port。由于目前我没有看到电池包的另一端端面的布置,还不确定是否有其它的设计。

这个热失控防护设计来看,泄爆能力较目前的3/Y有提升,但它不是3/Y的三级泄爆方案。现在我们还不确认的是整包内的泄爆路径是如何规划的。

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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的展示现场中我们看到有类似云母的东西,如上图。由于云母比较脆,如果直接与下箱体、塑料支架组件或电芯,直接接触,那么电芯承受的剪切力等力作用是它无法承受的。

还有,黑色电芯支架组件中,每个电芯孔洞之间是否有连通,如果没有,那么电芯的热失控如何传递至泄爆阀,如果有的话,相当于它有一个“地下通道”,把整个电芯的泄爆阀出口连通起来,4680泄爆阀在底部,如下。

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连通的问题在于:单个电芯热失控会直接传递到其他电芯,相邻电芯受影响最大。

第3个问题在于,黑色塑料支架是否是中空的,或是否有个底面,这样上面现场图中类似云母的东西,布置在内,电芯热失控时直接喷向云母,而非塑料支架底面或金属下箱体,这两者是容易烧穿的。

这些问题我们会在后续更多信息披露时再进一步确认和分析。另外,这里有个领域的技术与产业发生了变化,就是热失控防护,4680和麒麟之后,整个电池包的热失控防护思路实际上已经大大调整了。“活动推荐:在本周的技术集训中,我们将对4680电池包设计进行讲解,欢迎大家一起来现场交流!”

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