Tesla batterimodulstruktur og termisk styringssystem

Nylig slapp US Patent and Trademark Office en ny patentsøknad for Tesla kalt "Energy Storage Cell", som ble innlevert 21. september 2021 og publisert 26. oktober 2023. Denne patentsøknaden introduserer et energilagringsbatteri designet spesielt for integrering inn i store kjøretøyer og energilagringsprodukter i kraftnettet. Energilagringsbatteriet er sylindrisk og har spesifikke egenskaper som støtter integrasjon. Batteriet består av en toppflate konfigurert med konsentriske og hovedsakelig koplanare positive og negative elektroder. Denne designen letter sveising av elektriske sammenkoblinger gjennom produksjonsprosesser som lasersveising, og forbedrer dermed økonomien og ytelsen.

Batteriets sideflate er utstyrt med en hylse, som brukes til å elektrisk isolere individuelle batterier og hjelpekomponenter fra hverandre i batterigruppen. Huset er også koblet til kjølesystemet som en del av batterigruppen og fungerer som hovedkanalen for å trekke ut varmen som genereres i et enkelt batteri.

Funksjonen til huset:
Elektrisk isolasjon: Hylsen er laget av elektrisk isolasjonsmateriale. Denne funksjonen gjør det mulig å isolere individuelle batterier og hjelpekomponenter i batterigruppen elektrisk, forhindre elektriske kortslutninger og forbedre sikkerheten og påliteligheten til energilagringssystemet.
Termisk styring: Huset er også koblet til kjølesystemet som en del av batterigruppen og fungerer som hovedkanalen for å trekke ut varmen som genereres i et enkelt batteri. Dette er avgjørende for å opprettholde optimal driftstemperatur og forhindre overoppheting, noe som kan redusere ytelsen og potensielt føre til sikkerhetsproblemer.
Strukturell integritet: Dekselet inkluderer minst en del av batterisideoverflaten, noe som bidrar til batteriets strukturelle integritet. Dette er spesielt viktig når batteriet utsettes for mekaniske belastninger, trykk eller stress for å sikre holdbarhet og levetid. Produksjon og montering: Dekselet spiller også en rolle i produksjons- og monteringsprosessen til energilagringsbatterier. Patentet nevner at toppflaten til batteriet ved siden av sideflaten som er dekket av huset kan ha tilstrekkelig ironi til at produksjonsutstyr kan bevege seg gjennom magnetisk adhesjon. Dette bidrar til å automatisk produsere energilagringsbatteripakker, forbedre effektiviteten og redusere kostnadene.

Fra ovenstående kan man se at batterihuset i Teslas nye patent for energilagringsbatterier har flere nøkkelfunksjoner, inkludert elektrisk isolasjon, termisk styring, strukturell støtte og tilrettelegging av produksjonsprosesser. Disse funksjonene bidrar til å forbedre den generelle ytelsen, sikkerheten, holdbarheten og kostnadseffektiviteten til energilagringssystemer. Det sylindriske batterihuset kan erstatte limet eller polyuretanskummet fylt i den forrige batteripakken for å forbedre batteribeskyttelsen og øke den termiske kontakten mellom den kalde platen og batteriet. Det fylte limet eller polyuretanskummet er vanskelig å fjerne fra batteriet. Derfor vil hylsen i stor grad forbedre monteringen av batteripakken og demonteringen av det defekte batteriet.