特斯拉的4680 structural Battery 专利

特斯拉在上个月27号公开了一份电池系统的专利，专利名为INTEGRATED ENERGY STORAGE SYSTEM（专利号US 2021/0159567 A1），在这份专利中特斯拉详细阐述了基于4680电芯的电池系统集成技术。

从专利的内容上来看，特斯拉基于4680有两个方案，一个是延续Model 3/Y的大模组方案。尽管在之前的不少专利中，Model 3/Y大模组的技术已经披露了不少，但还是有不少部分没有公开出来。这里，借助于4680电芯的大模组方案，又公开了出来，包括：

（1）箱体底部的云母板方案；

（2）下箱体的方案；

（3）与整车集成的结构防护方案；

（4）模组所用的胶粘方案－导热&结构；等。

这些对比起来，是Model 3/Y目前的方案，包括两大两小的模组布置；一些新的技术变更主要集中在模组中电连接、低压电流采样、均衡、以及BMU的布置。

对于选择侧面冷却，特斯拉在专利中是这样阐述其考虑的：

Cooling the curved side interface allows for pressure venting and electrical terminal cell functions to exist on opposite/independent flat faces of individual cells, maximize cell container height which can be packaged in vehicle product (active material cost overhead benefit), and locates the thermal interface outside of a series load and heat leak path for the energy storage system.

从专利展开的思路来看，Model 3/Y的大模组方案与CTC/P的4680方案还是有很大的延续性，这集中在其出发点，以及如何更高效地来集成箱体和车身底盘。

所以，专利在阐述完大模组的方案之后，给出了4680 structural battery pack的思路：电芯直接置于底盘上，而上盖一方面会直接与电芯粘接在一起，同时又与整车结构如座椅件直接连接在一起。上盖同时还起来乘员舱地板的作用。

The top 804 can be bonded directly to the battery structure 102E mechanically engage with other components of the vehicle, such as seats. The top 804 can function as the floor structure

of the vehicle for passengers.

上盖的这个功能集成件是否真就如此设计，现在还不能确认，从专利上看，顶盖似乎与电芯体会直接相连（这样才能更好地发挥电芯体作为结构件，来协助整车抵抗扭转、剪切等应力），但这样带来的问题也很明显，它的热失控路径与乘员舱太短，如何防护热失控，将是个挑战。

当整个电池包与车身底盘完成组装后，电池包自身的结构将完成整车车身的密封工作，同时也与整车的其他相关结构件完成机械上的协同功能，这包括上文提到的乘员舱地板，和碰撞防护等。

Model 3/Y与4680 CTC（structural battery）的集成思路是一致的，4680 CTC可以看作是对集成的进一步深化。从这些延续性上，我们可以看到特斯拉的技术是如何不断继承迭代，又是如何形成突变的。

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