技术讨论｜4680的模组设计更新

__________

蒙罗老爷子拆解4680的电池包的速度，明显比之前慢了很多，刚刚把胶水吹掉一些，让我们看到模组。从目前的拆解信息来看，4680结构电池包的模组电芯的数量为204，34个电芯顺序排列，分6列；因此整个Pack一共有816个电芯。和之前的信息合并起来，我们看到目前电池都是通过一个整体的塑料支撑部件上的。我们就目前的信息来看：

●4680的电池，热失控是往下喷射，上下两层都用了防火的材料进行隔离，下面大概率是云母，上面是复合的材料做成网格。

●4680的电池，目前还是围绕可制造性在努力，这种加工模式还是把4个模组吊装进去。

●在Z向使用率方面，我们也讨论了很多，目前4680是一个和安全进行折衷的方案，体积成组率的考虑远没有中国这么卷。

▲图1.老爷子展开的电池的模组设计

Part 1

电池模组设计

在特斯拉现有的4680电池设计中，每个4680电芯是布置在黑色的塑料之家上，这个塑料塑料架是一个整体，通过它每个电芯有自己的限位空间，两个电芯保持一定的间隔，然后后期通过注入胶水的方式填充缝隙。

▲图2.特斯拉的4680模组设计

如果我们做一个抽象，4680包在Z方向上的布置是：

●最底部是下箱体，还有部分电池底护板，这里采用的是螺栓机械连接，在林志颖的事故里面，我们看到了底部防护的空间的必要性。

●4680的模组，里面很大一部分的固定，都是用聚氨酯的红色导热结构胶粘接，根据了解因为用量很大的，特斯拉全球选了很多家（每个区域两家供应商）。

▲图3.电池的结构设计

通过这样的设计，4680电芯就被类似像蜂窝状结构与下壳体形成了一体化。

▲图4.蜂窝状的系统设计

从结构设计的思路来看，4680的电池包采用灌胶的设计方法，通过导热结构胶以使得电池下壳体、电芯和上壳体，电池系统的所有零部件粘接并且固化为一体。这种设计，其实和最早之前保时捷，让电池系统高强度的壳体的理念是一致的，既然电池被保护很好力学性能非常好，那就不用考虑特别多，把它当作结构件来简化整个车身的设计。

注意这里都是希望把电池里面作为传力的一部分设计来思考的。

▲图5.保时捷Taycan的设计思路

Part 2

4680和麒麟，刀片的设计差异

随着电池系统设计往下一个阶段卷，电池系统里面传力，甚至让电池直接参与变成结构件的方式越来越直接。在5年前，我们的设计思路都是电池是娇嫩的宝宝，都要用坚固的外壳不能让它收到挤压（挤压实验就是设计强外壳来承受100kN）。

而现在，内卷到一定程度，不是靠水冷板（麒麟）就是靠刀片电池壳体本身去直接承受这个力。

▲图6.电池系统的设计理念

也就是说，我们不光能从容量、体积布置效率、机械结构和水冷等多个维度去比较这个设计理念，这种设计本身还得看电芯的迭代速度有多快。

▲图7.水冷设计的差异

小结：我的理解，以后的电池包都不能维修，就看电芯的PPM是否能往极限制造的方式走，这个完全决定结构CTC要不要做，如果没有可靠的电芯伙伴，连参与这场比赛的资格都没有。要是电芯的缺陷大，整个设计就是挖了大坑让自己跳。