特斯拉4680电池成组和结构解析

我和几位好友都在密切跟踪4680的整体结构设计，也有不少网上的朋友和我确认几个问题:

（1）上面的顶层水冷板到底如何布置？

（2）Busbar到底是怎么处理的？

（3）电芯排气通道到底如何设计的，往上喷还是往下喷？

通过搜集门罗老爷子和网上参观的一些内容想先做个视频，然后写一下我的看法。

仔细对比德州的4680电池系统和柏林发布的4680系统，这里分成了两种不同的布置形式，也就是横置和竖置的两种模式，对应两种不同的水冷板，在整车的X和Y方向两种不同的模式布置。

▲图1. 柏林和德州展示的两种不同的设计思路

Part 1 电池的展示区

在电池的展示区，特斯拉把各个部分分别吊起来，分为:

• 4680电芯

• 4680电池阵列

• Bandolier：这个不清楚是啥

• Potting：这个不清楚是啥

• 高压端子：这个类似整个高压接口部分

• BMS：这个在视频点亮起来

• 排气通道

• 顶部上盖

▲图2. 特斯拉的电池系统展示台架

为了便于理解，我把这个结构重新组织了下，如下所示：

在之前特斯拉自己的视频里面，有一个一组电池阵列的结构，我们看到下面的电池是通过塑料的绝缘支撑。在防治好的视频里面。我们能看到这个基座设计，是有一定的间隙的。在制造的角度来看，这样实现了电芯生产到电池阵列的组装合理性，然后通过机械搬运直接把电芯阵列往电池Pack里面进行堆叠。

下图里面的爆料照片，其实是和柏林出现横置的设计相符合，两种设计的Busbar连接我理解是没有特别大的差异。

▲图3. 电池模组的设计结构

而且从设计思路来看，CTC阶段电芯的泄压得往下走，把水冷板盖在上面，有好处就是能够对着上面进行隔绝。从实际的设计理念来看，这块水冷板更多的是面向360kW超充和当前的电芯内阻所增加的。可能一开始是没这个玩意的，单面冷却能和现在的快充功率兼容，随着电芯内阻的下降，这个水冷板放在上面的方案也更容易拿走。

▲图4. 水冷板的设计是附加的

▲图5. 现场展示的情况

实际上这个包设计了4个泄压阀，因此应该有比之前21700更大的泄压通道，上方的区域由于直接和车身人员交互，一旦热量往上走，对于消费者来说是个很恐慌的事情。

▲图6. 泄压的设计

Part 2 4680电池的结构特点

在电池系统里面，我认为德勤的判断还是很有意思的。但是方壳、刀片和圆柱使用壳体的方式是不一样的，前两者都能实现200-300Ah，后者只有25Ah，对应的100kWh的电芯数量大概是100-120对应900-1000个。因此在结构设计中，巧妙使用泄压设计，把类似于泄压通道把电芯组合成阵列，再通过灌入低密度的胶实现一体化，可以在组装过程中发挥很大的战术价值。

▲图7. 不同类型的发展

小结：我是理解大圆柱电池在设计中弹性是很大的，对于水冷设计可以加可以减，整个整包的结构成本算算并不高，还有改进的空间。