特斯拉的4680电池包多么难拆?拆卸精英团队花了整整两个星期时长,才把电池包里的顶盖拆下来。
从7月初逐渐,美国专业的拆装企业门罗公司(Munro & Associates)团队逐渐拆装特斯拉汽车Model Y上运载的4680电池包,却遭遇到了始料未及的艰难,进展情况极为迟缓。在上周,精英团队总算拆掉了电池包,揭开4680电池包的所有密秘。
据autorevolution网站报导,最新发现是,精英团队本来觉得全部4680电池包都不包括标准件,但之后她们仍在4680电池包中看到了16个小小螺纹紧固件。团队管理者桑迪.门罗(Sandy Munro)表明,过多标准件很容易出现安装不正确,因此特斯拉汽车规避了这一缺点是一件好事。
2020年9月,特斯拉汽车上线了“里程碑式”的4680圆柱形电池。特斯拉汽车表明,相比传统式2170圆柱形电池,4680电池容积更高(孔径46mm、相对高度80mm),并使用了无极耳(即全极耳)和干电池电极技术性,促使动能无疑是后者的5倍,车子里程数将提升16%,输出功率提高6倍。
在今年的4月,运载4680电池包的第一批特斯拉汽车Model Y交货。对外部来讲,4680电池包的构造依然甚为神密。
据了解,桑迪.门罗是前福特公司的技术工程师。2018年,他与朋友就自付选购拆卸了二辆特斯拉汽车Model 3,分别就Model 3的汽车结构难题给埃隆马斯克提了很多提议。现阶段,精英团队早已拆下来了奥迪车、宝妈、雪弗兰、捷豹汽车、日产等汽车厂商的数百台车,特斯拉的Model S、Model 3、Model Y(2170充电电池版)也也没放了。
但当拆掉全部4680电池包后,桑迪.门罗声称,4680电池包的构造未曾见过,跟特斯拉汽车以前的运载ModelY/3里的2170电池包比照,“真是根本不像同一个企业制作出来的。”
在此次拆卸施工中,最先,精英团队将4680电池包从Model Y车的身上拆装出来。发现,锂电池组和坐椅处理速度很高,司机似乎是坐到充电电池上驾车。坐椅和中间扶手箱等部位立即安装于充电电池汽车底盘的顶盖,坐椅与电池包正中间仅间距两根承重梁。
电池包根据38个固定螺丝与车体联接,拆下来这种固定螺丝,断掉电子线束就能将电池包及其前座主副驾坐椅、中央扶手箱等根据电梯全面地从车体摆脱起来。
而全部4680版Model Y电池包 前座座椅总成 后侧PSC高压低压控制器一共仅重1198磅(约543kg),清除掉座椅特斯拉汽车Model Y 4680电池包的总重量不上500kg,充分考虑电池包的总能量约是80kwh,净重和的能量比率令人惊喜。
这一步非常容易,但随后精英团队就遇到麻烦事。精英团队一名组员说,“拆电池就像是在考古学。”
她们花了整整两个星期时长,把4680电池包的外盖拆了出来。精英团队原以为就会直接见到一排排锂电芯,但他们却吃惊地发觉,电池电芯和其它关键零部件也被一种粉红色泡沫塑料淹没了,这类泡沫塑料像“砖块一样硬实”。
这种粉红色泡沫塑料实际上是聚氨酯胶水。精英团队发觉,4680电池包总体使用了打胶的形式,对锂电芯和零部件开展固定不动。这类淡粉色强力胶使用量非常大,不但灌满了表层,并且将锂电芯的空间彻底铺满。
据了解,强力胶关键起两个作用,一是承受力与维护,打胶把所有的锂电芯及零部件融合一个总体,一同承受力,而且强力胶富有弹性,能够吸收能量,从而维护锂电芯;二是固定不动锂电芯,因为4680锂电芯是圆柱型,锂电芯中间本身有许多间隙,电池包又免去了传统式模块,锂电芯中间空隙大量,打胶能将这种间隙铺满,避免锂电芯位置产生松脱。但是这些粉红色强力胶的粘性非常高,因此拆卸起来也是非常费劲,穆桑迪精英团队想起了用冰块来清除胶水。
一周之后,桑迪与他团队用冰块雾化喷嘴取下发泡聚氨酯,第一次看到了里边的锂电芯排序构造。
电池包最上端是一层软性尼龙材料的后盖板,呈蜂窝状结构,上边搭载了电压采样和温度感应器的电子线束。
下边一层,就是将锂电芯连接成串联和并联的集流器。锂电芯和集流器中间,有别于以前2170电池包中所使用的铝丝bonding电焊焊接,4680充电电池选了激光焊,规避了一般导线连接导致集流器很有可能无效问题。9个锂电芯并接为一组, 每一组锂电芯的正级所有连起来,随后归纳至下一组锂电池的负级。4680充电电池因为无极耳(全极耳)设计,仅有导电杆是一个正级,导电杆以内的表层外壳全是负级,因而,集流器被制定变成树枝样子。
留意这种点焊上的小金属片,据了解,这也是VSH(工作电压传感器电子线束)点焊,联接锂电芯和电池检测线路板,可以监控每一个锂电芯的电流和环境温度。
下面的一层便是锂电芯。全部4680构造电池包一共包含828颗锂电芯,被三块挡板分成四个地区,隔板材料为脲醛树脂或者聚乙烯塑料。依据先前特斯拉的详细介绍,4680电池包彻底取消传统式模块,但实际上来看,特斯拉汽车仅仅取消传统式物理的挡板。这种设计也绝对超出桑迪的意料,在他看来,“那样设计方案的好处在于可以减少热失控的机率。”
在导热上,4680电池包使用了环形的冷却板,冷却板在两行锂电芯中间间隙越过,贴粘附两边锂电芯的面层,冷却板里有供冷冻液流过的小管路,类似Model S plaid、ModelModeY的制冷控制回路计划方案。但4680电池包里,但是根据锂电芯更多的尺寸大小净重,冷凝器路更厚了一些。每行锂电芯中间都是有聚乙烯原材料制作而成的隔开片,起到了很好的绝缘层功效。
接着,又让团队人员十分惊讶的是,锂电芯底端并不是立即固定于汽车底盘上,而是将嵌进一个个黑色ABS塑料基座上。特斯拉汽车仍在锂电芯底端和蜂巢基座中间添加了一层云母板,起绝缘层功效。除此之外,团队人员还期盼着电池包底端拥有更多的结构型联接,包含顶部的水冷板,但实际上,底端仅有排汽管路。
团队人员科里. 施托伊本(Cory Steuben)详细介绍,“如果出现了过充的难题,全部车体是往下排气管的。”
在电池包的一侧,精英团队看见了四个BMS电池管理系统的线路板,被聚乙烯塑料件密封性维护下去。而在此前的特斯拉汽车ModelY/S 上,BMS都坐落于电池包底部。全部电池包电气设备一部分被橘黄色的塑胶板抵住,通信电缆根据顶端管道对接到BMS。
拆掉整个4680电池包后,问题来了,这种电池包能检修吗?在科里. 施托伊本来看,从打胶的专业技术看来,特斯拉汽车这类CTC电池包(Cell to Chassis,充电电池车体一体化技术性)检修的概率几乎为零。由于检修牵涉到点胶,再次打胶,密封性防水测试等繁杂的工艺流程,在成本上划不来。
而全部电池包的构造还对充电电池制造商工艺可靠性、生产率给出了严格的规定。这或许从某种意义上回答了,为什么4680充电电池在2020年9月公布后,一直无法规模性批量生产。据统计,现阶段4680电池包仅由特斯拉汽车坐落于华盛顿州的加腾路工厂和得克萨斯州的奥斯丁工厂小批量生产,韩LG新能源技术、日本松下集团均表示批量生产需到来年。
最后一个问题——4680电池包可以收回吗?桑迪精英团队觉得,虽然特斯拉汽车其实并没有到4680电池包检修的概率,但是这不受影响4680电池包的回收利用。
这样的想法获得了埃隆·埃隆马斯克的确认。
“回收利用4680电池包没什么问题,”埃隆马斯克在看过桑迪直播间的小视频之后在推特写到,“只需要把一切锂电池组想象成非常高端铁矿石——从高端铁矿石逐渐远比从低等铁矿石逐渐好些!”
具体怎么操作呢?桑迪所提出的构想是,把全部电池包丢入贴近绝对零度的液态氮中,“电池包会冻结,然后根据研磨设备把它碾碎十分微小的碎渣,不一样密度的化学物质会到液态氮中飘浮下去,这样就可以把电池包里每一个物质回收,”桑迪说,“跟挖宝一样,只需选对机械设备。”