最近收到分享的照片內(nèi)容簡單的來探討一下這個兼容性改造,其實和之前的想法是完全一致的。我覺得 Battery Day Elon Musk 沒說的 2.5 萬美金的車靠什么,大概率就是靠這個 LFP 電池,從低成本的路徑來看,一方面是基于長壽命的 LFP,一方面基于重量敏感的電池設(shè)計,這兩條路是并行存在的。
?
圖 1 基于 LFP 設(shè)計的兩臺車
LFP 設(shè)計的概覽
1)模組的尺寸?
由于特斯拉的整包設(shè)計,設(shè)計高度只有 120mm 左右,所以對應(yīng)模組的高度只有 81mm。所以在 LFP 的設(shè)計中,也是采用兼容的設(shè)計。
圖 1 LFP 模組兼容設(shè)計的尺寸
在這里采用了兩種不同的配置,25 個電芯和 28 個電芯,合計 106 個電芯,做成兩個模組規(guī)格去兼容原有三元模組的設(shè)計。?
圖 2 長短兩種不同的模組?
上圖其實有幾個特征,水冷板的連接出口有挺長一段距離,整體的尺寸兼容中,這里在尺寸上有所保留的(實際還能裝不止 4 個電芯)。在這里電芯之間保留了一定的間隔,而且端板為了讓這么多電芯能夠維持一定的力,選擇了很結(jié)實的設(shè)計。備注:我的理解,這個設(shè)計如果把 LFP 替換成三元 NCM811,然后加入隔熱材料,是有足夠的尺寸,后面除了 LFP 版本,長距離的版本方殼電芯其實也能這么來設(shè)計,這個估計是 2021 年的事情了
圖 3 LFP 電芯的尺寸和模組尺寸的匹配
在這個端板側(cè)面圖里面,我們能看到完整的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,水冷板內(nèi)置集成在模組的底面,外部有完整的結(jié)構(gòu)和這個水冷板配合,一方面讓這個模組有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,一方面也有足夠的隔熱距離。水冷板在 LFP 上面最主要是低溫加熱,在后續(xù)的 NCM 版本上面就是散熱問題要解決,設(shè)計 82mm 厚度的電芯,比較大的挑戰(zhàn)是如何 250kW 的超級快充。在這個設(shè)計里面,由于方殼電芯高度加上模組相應(yīng)的采樣和絕緣板,特斯拉把 CMU 的采樣板的布置做了調(diào)整,不在原來的模組躺的部分,采用柔性線路板延伸的模式來做的,這里只有剪斷的這部分。?
圖 4 LFP 模組的端板
Y 方向尺寸上也留了足夠的距離,如下圖所示用一個完整的固定結(jié)構(gòu)把模組的安裝點和之前三元圓柱模組的固定點一一覆蓋。?
圖 5 LFP 模組的安裝結(jié)構(gòu)?
下面這個圖看的更清晰一些,方殼的設(shè)計中減少了很多導(dǎo)熱填充膠水的使用,側(cè)板黑色部分和水冷板通過結(jié)構(gòu)來固定在一起。
圖 6 模組和水冷板的底面結(jié)構(gòu)
嚴(yán)格來說,這是 2020 年量產(chǎn)的車型里面開始增多的在軟包和方殼模組里面內(nèi)嵌水冷板,最大的好處還是可以降低尺寸公差鏈的要求,在電芯到水冷板這個環(huán)節(jié)減少導(dǎo)熱膠的使用,同時也是應(yīng)對下一代逐步提高的快充的設(shè)計要求。?
?
小結(jié):我覺得這個設(shè)計還是挺值得參考的,在下一代打破模組設(shè)計的 CTC 來之前,這種設(shè)計的思路還是能很好的平衡成本、維修性和能量密度的要求