特斯拉4680电池将采用独特冷却系统 或集成到车架中
自从特斯拉电池日上特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（ElonMusk）亲自发布了全新4680电池之后 ， 社交媒体上的讨论就不绝于耳 。 日前 ， 机械工程师和传热专家Keith RitterPE分享了特斯拉4680集成电池系统冷却系统的设计观点 ， 认为特斯拉可能会将冷却技术整合到车身/电池中 ， 而没有冷却盘管 。
马斯克在电池日上承认 ， 大尺寸电池的最大障碍是冷却 ， 并通过全新无极耳电极设计解决了这一难题 ， 冷却问题也是特斯拉Model 3和ModelY中限制2170电池尺寸的原因 ， 而全新无极耳设计则可以让特斯拉生产出更大的电池 。 Model 3和ModelY所装配的2170电池通过流体冷却盘管冷却 ， 把热量从电池的侧面导出 ， 但冷却盘管占据了电池组的空间 ， 进而限制了容积效率 。
大直径电池的问题在于 ， 随着直径的增加 ， 电池的散热速度比表面积增大要快得多 ， 因此 ， 大直径电池通过电池侧面散热的能力会变差 。 为了解决2170电池的问题 ， 特斯拉将冷却盘管直接粘在电池的侧面 。 生产初期 ， 特斯拉就存在很高的废品率 ， 需要大量实践 ， 试图解决将电池粘合到冷却盘管上的问题 。
电池日上 ， 特斯拉解释了这种全新4680大型电池如何进行自我冷却：无极耳电极设计降低了电池的内部电阻 ， 特斯拉已经不用电池模块 ， 而是把电池直接放入铸铝车架中 。 “取代Model3和ModelY电池组中作为阻燃剂的填充物 ， 我们使用的填充剂既是结构粘合剂又是阻燃剂 ， 可以有效地自身粘合到电池顶板和底板上 ， 从而实现了顶板和底板之间的剪切传递……基本上可以认为是有2个电池面板的蜂窝状三明治 。 ”马斯克当时声称 。
那么问题来了 ， 如果散热不是从电池的侧面排出 ， 4680新电池现在如何冷却？无极耳电极设计具有极佳的冷却通道 ， 使其不受电池两端的影响 。 电极本身可以制成完美的冷却板 ， 从电池中心带出热量 ， 并从电池的顶部和底部排出 。
传热工程师的计算验证了Model3和ModelY所使用的冷却盘管概念没有足够的传热来有效地冷却4680电池 ， 同时新电池有足够的传热性能将热量从电池的顶部和底部排出 。 热分析还表明 ， 特斯拉现在可能会采用类似于平面冷却板设计的方式 ， 与马斯克提到的电池顶板和底板一起使用 ， 从而提供足够的剪切强度 。 电气连接也可以通过电池顶板完成 ， 与之前讨论的另一项特斯拉专利非常相似 。没有冷却盘管意味着特斯拉可以将电池紧密地排列在一起 ， 将带来双重优势 ， 不仅不再使用物理电池外壳 ， 而且还没有冷却盘管 ， 结果是进一步缩小了电池的体积 。
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