Teslas batterimodulstruktur och värmeledningssystem

Nyligen släppte USA:s patent- och varumärkesmyndighet en ny patentansökan för Tesla kallad "Energy Storage Cell", som lämnades in den 21 september 2021 och publicerades den 26 oktober 2023. Denna patentansökan introducerar ett energilagringsbatteri designat specifikt för integration till stora fordon och energilagringsprodukter i elnätet. Energilagringsbatteriet är cylindriskt och har specifika egenskaper som stödjer integration. Batteriet består av en övre yta konfigurerad med koncentriska och väsentligen koplanära positiva och negativa elektroder. Denna design underlättar svetsning av elektriska sammankopplingar genom tillverkningsprocesser såsom lasersvetsning, vilket förbättrar ekonomin och prestanda.

Batteriets sidoyta är försedd med en hylsa, som används för att elektriskt isolera enskilda batterier och hjälpkomponenter från varandra i batterigruppen. Höljet är också anslutet till kylsystemet som en del av batterigruppen och fungerar som huvudkanalen för att extrahera värmen som genereras inom ett enda batteri.

Höljets funktion:
Elektrisk isolering: Hylsan är gjord av elektriskt isoleringsmaterial. Denna funktion gör det möjligt för den att elektriskt isolera enskilda batterier och hjälpkomponenter i batterigruppen, förhindra elektriska kortslutningar och förbättra säkerheten och tillförlitligheten hos energilagringssystemet.
Termisk hantering: Höljet är också anslutet till kylsystemet som en del av batterigruppen och fungerar som huvudkanalen för att extrahera värmen som genereras i ett enda batteri. Detta är avgörande för att bibehålla optimal driftstemperatur och förhindra överhettning, vilket kan minska prestandan och potentiellt leda till säkerhetsproblem.
Strukturell integritet: Höljet inkluderar åtminstone en del av batteriets sidoyta, vilket bidrar till batteriets strukturella integritet. Detta är särskilt viktigt när batteriet utsätts för mekaniska belastningar, tryck eller påfrestningar för att säkerställa dess hållbarhet och livslängd.Tillverkning och montering: Höljet spelar också en roll i tillverknings- och monteringsprocessen av energilagringsbatterier. Patentet nämner att batteriets övre yta intill den sidoyta som täcks av höljet kan ha tillräcklig ironi för att tillverkningsutrustning ska kunna röra sig genom magnetisk vidhäftning. Detta hjälper till att automatiskt tillverka energilagringsbatterier, förbättra effektiviteten och minska kostnaderna.

Av ovanstående kan man se att batterihöljet i Teslas nya patent för energilagringsbatterier har flera nyckelfunktioner, inklusive elektrisk isolering, värmehantering, strukturellt stöd och underlättande av tillverkningsprocesser. Dessa funktioner hjälper till att förbättra den övergripande prestandan, säkerheten, hållbarheten och kostnadseffektiviteten hos energilagringssystem. Det cylindriska batterihöljet kan ersätta limet eller polyuretanskummet som fylldes i det tidigare batteripaketet för att förbättra batteriskyddet och öka den termiska kontakten mellan den kalla plattan och batteriet. Det fyllda limmet eller polyuretanskummet är svårt att dra bort från batteriet. Därför kommer hylsan att avsevärt förbättra monteringen av batteripaketet och demonteringen av det felaktiga batteriet.