Gdy Elon Musk zaprezentował przekrój baterii zbudowanej w oparciu o ogniwa 4680, pojawiły się pytania, jak rozwiązano problem chłodzenia tak dużej i gęsto upakowanej struktury. Coraz więcej głosów sugeruje, że ogniwa będą prawdopodobnie chłodzone od dołu lub z dołu i z góry. Zupełnie inaczej niż w Modelach S 3 X Y.
Wyższa wydajność baterii dzięki efektywniejszemu chłodzeniu. Między innymi
Współczesne nam Tesle wykorzystują ogniwa poprzetykane wijącymi się taśmami z płynem chłodzącym (zdjęcie poniżej). Taśmy z chłodziwem mają sens przy ogniwach o niewielkiej średnicy (1,8 cm, 2,1 cm), ale efektywność układu spada, gdy ogniwa stają się coraz grubsze.
Bateria Tesli Model S. Widoczne są ogniwa 18650 oraz żółta taśma z cieczą chłodzącą. Zwróć uwagę na jej zakończenie w dolnej części fotografii (c) Ricardo Strategic Consulting
Tymczasem na prezentacji z okazji Battery Day zaprezentowano baterię zbudowaną w oparciu o ogniwa 4680, które stoją jedno przy drugim (dolny przekrój). Nie zaznaczono żadnych taśm chłodzących, pod ogniwami pojawiły się natomiast tajemnicze komory (widoczne na wysokości oparć foteli):
Duża średnica nowych ogniw (46 mm dla 4680 vs 21 mm dla 2170 w Modelu 3/Y) sprawia, że współczesny mechanizm chłodzenia byłby niewystarczający – wyliczył to dla portalu InsideEVs pewien inżynier (źródło). Warto jednak wiedzieć, ogniwa w kształcie walców oddają ciepło również przez końce i ta droga może gwarantować nawet kilkudziesięciokrotnie wyższą sprawność.
W górę i w dół (kierunek Y) ciepło ucieka bowiem szczelinami między elektrodami, podczas gdy w bok musi przebić się przez dziesiątki warstw elektrod zwiniętych w rulon (kierunek X):
Stąd wniosek, że Tesla pokazała na schemacie baterii wszystko, co jest konieczne: akumulatory zbudowane w oparciu o ogniwa 4680 chłodzone są prawdopodobnie z wykorzystaniem kanałów prowadzących chłodziwo pod- LUB pod i nad ogniwami.
Dzięki licznym miedzianym zakładkom w rulonie z elektrodami wewnątrz ogniwa (zdjęcie poniżej; Tesla nazywa je, o ironio, ogniwem bezzakładkowym) ciepło oddawane jest szybciej niż przy tradycyjnej budowie:
Ogniwo 4680 to nowość Tesli, owszem, ale chłodzenie akumulatora z wykorzystaniem kanałów znajdujących się w dolnej części baterii jest całkiem popularnym rozwiązaniem. Stosuje je wielu producentów, na przykład Volkswagen w ID.3:
Co to oznacza dla nas, użytkowników samochodów Tesli z akumulatorami na bazie ogniw 4680? Spodziewajmy się:
- wyższych mocy ładowania, czyli krótszego postoju na stacji,
- wyższej wydajności i wytrzymałości zespołu napędowego na obciążenia (koniec przegrzewania po jednym okrążeniu Nürburgring),
- wyższych zasięgów dzięki lepszej sprawności energetycznej układu.
Nota od redakcji www.elektrowoz.pl: jako ciekawostkę warto dodać, że przy tradycyjnych ogniwach w kształcie walca sprawdzi się nawet chłodzenie ogniw z jednej tylko strony. Wynika to z ich struktury. Więcej na ten temat można przeczytać w komentarzu wspomnianego inżyniera TUTAJ.
