探討Model 3的電池設計

探討Model 3的電池設計

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特斯拉的工廠馬上要建在臨港了,如前面一篇文章所言,一個很現實的問題,大部分的消費者和領導都會問,「你們國內的新能源汽車企業怎麼辦?對,包括傳統的車企和新興造車企業,你們怎麼辦?」,破題的地方不說全面超越特斯拉,至少也得拿出來能正面對著打,有一些招架之力。

我們每個人能力是有限的,只能在有限的環節想拿出與之可以競爭的東西,但是從特斯拉整體的態勢來看,一個是在各個環節都是不停的在燒錢,不停的改進的。所以即使單個的產品,從保時捷的Mission E、奧迪的Etron還有捷豹的Epace真正對上之前,很難說有一個同類型的產品直接與之匹敵。

Model 3的電池,國內已經有幾家在做研究和分析。我覺得這是一個非常值得長期來探討的問題,所以前後也寫了幾篇。我的思路一直是,選個合適的時間點就幾個點來做一些介紹,後面有了更多的資源再來來更新。

1)系統的配置

這個圖是從博奇王總做的PPT裡面摘出來的,從總成的角度來看,分為模組、下托盤和功率電子和BMS。

這個系統結構的長度,還是超過了我們的預期呢。

我們把這個系統結構,與之前的電池生產問題相匹配,問題可能真的實在模組設計中,而在Zone3和Zone4,可能是偏向於整個系統的組裝,而在前端的模組組裝這裡就有一些組裝的問題。

2)模組的設計

當前我們的校核中心,是把這麼多的電芯做成數模來評估下這個模組的特性,特別是抗衝擊、震動和在結構特性的要求。還要安全類驗證內容包括:衝擊(UN3480)、擠壓實驗、側碰情況下模組情況、排氣特性、單體熱失控的情況、模組跌落。

由於整個殼體內缺乏足夠的隔斷,這個結構的分析值得我們後續仔細震一震。

這裡有一個測量和計算的過程,是在電芯的間距,這個是需要實物拆解之後測量公差範圍的

我大致進行了一些估計:

兩個模組規格測量得到以下的數據

根據模組的排布,裡面是14列

可以折算到模組裡面一共需要有個76行和82行,而且不是整除的,在電芯裡面存在一些假的電芯,用來對整個部分進行支撐。

這個間距通過計算之後,裡面實際的排布確實很緊密

如下圖所示

21700比18650的能量更大,根據這個距離我去做穿刺或者加熱做熱失控,這個傳播的概率其實比之前要大一些。

備註:與之前相比的傳播方向可能更單一一些,如果拿到一些樣品復現一下傳熱路徑可能更直觀一些

3)母線排和FPC

仔細看,在母線排隔離的過程中:

採用了塑料支架,這個母線排是通過塑料支架進行隔離和保持與其他電芯殼體之間隔離。

我們接下來是要花力氣去研究FPC,在大模組設計裡面,採用這個排線fpc設計,使得整個走線很容易了。在模組內,和模組有聯通和支撐結構的基礎上,把線換成FPC,從整體組裝和防錯上優勢還是有的。

小結:我爭取去差一次仔細看一下實物,這樣也就能對設計有直觀的認識

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