特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中

自从特斯拉电池日上特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(ElonMusk)亲自发布了全新4680电池之后 , 社交媒体上的讨论就不绝于耳 。 日前 , 机械工程师和传热专家Keith RitterPE分享了特斯拉4680集成电池系统冷却系统的设计观点 , 认为特斯拉可能会将冷却技术整合到车身/电池中 , 而没有冷却盘管 。
特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
马斯克在电池日上承认 , 大尺寸电池的最大障碍是冷却 , 并通过全新无极耳电极设计解决了这一难题 , 冷却问题也是特斯拉Model 3和ModelY中限制2170电池尺寸的原因 , 而全新无极耳设计则可以让特斯拉生产出更大的电池 。 Model 3和ModelY所装配的2170电池通过流体冷却盘管冷却 , 把热量从电池的侧面导出 , 但冷却盘管占据了电池组的空间 , 进而限制了容积效率 。
特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中

特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
大直径电池的问题在于 , 随着直径的增加 , 电池的散热速度比表面积增大要快得多 , 因此 , 大直径电池通过电池侧面散热的能力会变差 。 为了解决2170电池的问题 , 特斯拉将冷却盘管直接粘在电池的侧面 。 生产初期 , 特斯拉就存在很高的废品率 , 需要大量实践 , 试图解决将电池粘合到冷却盘管上的问题 。
特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
电池日上 , 特斯拉解释了这种全新4680大型电池如何进行自我冷却:无极耳电极设计降低了电池的内部电阻 , 特斯拉已经不用电池模块 , 而是把电池直接放入铸铝车架中 。 “取代Model3和ModelY电池组中作为阻燃剂的填充物 , 我们使用的填充剂既是结构粘合剂又是阻燃剂 , 可以有效地自身粘合到电池顶板和底板上 , 从而实现了顶板和底板之间的剪切传递……基本上可以认为是有2个电池面板的蜂窝状三明治 。 ”马斯克当时声称 。
特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
那么问题来了 , 如果散热不是从电池的侧面排出 , 4680新电池现在如何冷却?无极耳电极设计具有极佳的冷却通道 , 使其不受电池两端的影响 。 电极本身可以制成完美的冷却板 , 从电池中心带出热量 , 并从电池的顶部和底部排出 。
特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
传热工程师的计算验证了Model3和ModelY所使用的冷却盘管概念没有足够的传热来有效地冷却4680电池 , 同时新电池有足够的传热性能将热量从电池的顶部和底部排出 。 热分析还表明 , 特斯拉现在可能会采用类似于平面冷却板设计的方式 , 与马斯克提到的电池顶板和底板一起使用 , 从而提供足够的剪切强度 。 电气连接也可以通过电池顶板完成 , 与之前讨论的另一项特斯拉专利非常相似 。没有冷却盘管意味着特斯拉可以将电池紧密地排列在一起 , 将带来双重优势 , 不仅不再使用物理电池外壳 , 而且还没有冷却盘管 , 结果是进一步缩小了电池的体积 。