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特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中

发布时间:2020-10-01 12:51:58 来源:新浪汽车-编译

自从特斯拉电池日上特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)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 Ritter PE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Model Y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Model Y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。

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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Model 3和Model Y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Model 3和Model Y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。特斯拉4680电池的更多消息,敬请关注后续报道。(来源:insideevs 编译:张季冬)

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