摘 要   特斯拉柏林工廠舉辦了Giga Fest活動(dòng)，本文分享一些4680電池設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。

【文/朱玉龍】今年特斯拉在歐洲銷(xiāo)售的車(chē)大部分都是從中國(guó)運(yùn)過(guò)去的。目前特斯拉在全球有兩家工廠（加州和上海），是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。下一波工廠建成后，競(jìng)爭(zhēng)格局將會(huì)變成在加州、德州（總部）、上海和柏林之間。
這次柏林工廠舉辦Giga Fest活動(dòng)，也是告訴大家：看，Model Y結(jié)構(gòu)化電池和CTC已經(jīng)準(zhǔn)備好了。內(nèi)容比較多，我們還是從4680 結(jié)構(gòu)化Structure battery（CTC）電池開(kāi)始。

圖1 特斯拉舉辦個(gè)工廠參觀活動(dòng)都能整成嘉年華

圖2 柏林工廠是Model Y 結(jié)構(gòu)化電池的基地，也是4680電池的主力

先分享一些4680的電池設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。這次主要確認(rèn)的信息，是和之前的信息統(tǒng)一起來(lái)，確認(rèn)了泄露照片的準(zhǔn)確性。

圖3 特斯拉的4680 Model Y的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和21700的差異

1.特斯拉繼續(xù)采用電芯側(cè)面冷卻的方式，從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，4680等于從車(chē)身橫向布置，2170的模組是車(chē)身縱向布置。底部來(lái)看是要做加強(qiáng)防護(hù)的。

圖4 冷卻和熱隔離的結(jié)構(gòu)

這里的膠，基本把電芯上下和電芯之間的距離都填充了，在邊上其實(shí)包含了CMU的部分，由于側(cè)碰的要求，估計(jì)這里也一并用膠封起來(lái)了。在這里膠起到了結(jié)構(gòu)連接、對(duì)導(dǎo)熱也起到一定阻隔的效果。

圖5 特斯拉的膠用到了登峰造極

BMS的采樣板放哪里比較好？在刀片電池中，也采用把所有的采樣板放在一側(cè)作為連接的方式。其實(shí)從結(jié)構(gòu)化電池來(lái)看，類(lèi)似集成化電池的這種設(shè)計(jì)思路，可能都要把電池和電池塊直接相連，如下圖所示，為了不影響電芯排布，基本上都放在電池的側(cè)面尾端。

2.特斯拉把原來(lái)的Bonding鋁絲焊接工藝進(jìn)行了優(yōu)化，也和我們認(rèn)知的鎳片電連接方式一致。核心的問(wèn)題還是和這個(gè)熔絲的熔斷能力有關(guān)系，從2170轉(zhuǎn)化到4680，容量增大了5倍，對(duì)于單個(gè)電芯所承受額定電流和熔斷電流有直接影響。在這里，特斯拉利用了母排的引腳，直接把電連接和電池管理系統(tǒng)的采集板連接在一起。

圖7 特斯拉的電連接工藝

3.由于電芯容量增加，如何在單個(gè)電芯熱失控的情況下盡快把氣體排出去，是個(gè)很大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。在之前的2個(gè)泄壓閥的方案基礎(chǔ)上，這次特斯拉在電池包的一側(cè)配置了多個(gè)泄壓閥（數(shù)了一數(shù)有8個(gè)）。除了數(shù)量，這次設(shè)計(jì)不同的地方還在于，開(kāi)口的方向也不同——往車(chē)身側(cè)邊的位置，之前采取的是后向的位置。

圖8 電池的泄壓結(jié)構(gòu)

4.目前來(lái)看，在CTC的設(shè)計(jì)中，特斯拉已經(jīng)取消原有的電池上蓋的定義。如下圖所示，這個(gè)電池的上蓋，是涵蓋了密封電池和車(chē)身地板的兩個(gè)功能。這個(gè)新結(jié)構(gòu)由多個(gè)部分所組成，包含了前中后三部分，把多個(gè)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)結(jié)合在一起。

圖9 特斯拉的電池整體概覽

如下圖所示，前排座椅是直接往這個(gè)電池上蓋上裝的，所以中間有四個(gè)拱起來(lái)的承載結(jié)構(gòu)，前端也有一個(gè)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)。