Štruktúra batériového modulu Tesla a systém tepelného manažmentu
Nedávno americký úrad pre patenty a ochranné známky vydal novú patentovú prihlášku spoločnosti Tesla s názvom „Energy Storage Cell“, ktorá bola podaná 21. septembra 2021 a zverejnená 26. októbra 2023. Táto patentová prihláška predstavuje batériu na ukladanie energie navrhnutú špeciálne na integráciu do veľkých vozidiel a produktov na skladovanie energie v rozvodnej sieti. Akumulátor energie je valcový a má špecifické vlastnosti, ktoré podporujú integráciu. Batéria pozostáva z horného povrchu konfigurovaného so sústrednými a v podstate koplanárnymi kladnými a zápornými elektródami. Tento dizajn uľahčuje zváranie elektrických prepojení prostredníctvom výrobných procesov, ako je laserové zváranie, čím sa zlepšuje hospodárnosť a výkon.
Bočná plocha batérie je vybavená objímkou, ktorá slúži na elektrickú izoláciu jednotlivých batérií a pomocných komponentov od seba v batériovom poli. Kryt je tiež pripojený k chladiacemu systému ako súčasť batériového poľa a slúži ako hlavný kanál na odvádzanie tepla generovaného v rámci jednej batérie.
Funkcia puzdra:
Elektrická izolácia: Objímka je vyrobená z elektroizolačného materiálu. Táto funkcia mu umožňuje elektricky izolovať jednotlivé batérie a pomocné komponenty v poli batérií, predchádzať elektrickým skratom a zlepšovať bezpečnosť a spoľahlivosť systému skladovania energie.
Tepelný manažment: Kryt je tiež pripojený k chladiacemu systému ako súčasť batériového poľa a slúži ako hlavný kanál na odvádzanie tepla generovaného v rámci jednej batérie. To je kľúčové pre udržanie optimálnej prevádzkovej teploty a zabránenie prehriatiu, ktoré môže znížiť výkon a potenciálne viesť k problémom s bezpečnosťou.
Konštrukčná integrita: Puzdro obsahuje aspoň časť bočného povrchu batérie, čo prispieva k štrukturálnej integrite batérie. Toto je obzvlášť dôležité, keď je batéria vystavená mechanickému zaťaženiu, tlaku alebo namáhaniu, aby sa zabezpečila jej odolnosť a životnosť. Výroba a montáž: Kryt tiež zohráva úlohu pri výrobe a montáži batérií na ukladanie energie. Patent uvádza, že horný povrch batérie susediaci s bočným povrchom pokrytým puzdrom môže mať dostatočnú iróniu na to, aby sa výrobné zariadenie pohybovalo magnetickou adhéziou. Pomáha to automaticky vyrábať batérie na ukladanie energie, zvyšovať efektivitu a znižovať náklady.
Z vyššie uvedeného je zrejmé, že kryt batérie v novom patente spoločnosti Tesla na batérie na ukladanie energie má viacero kľúčových funkcií vrátane elektrickej izolácie, tepelného manažmentu, štrukturálnej podpory a uľahčenia výrobných procesov. Tieto funkcie pomáhajú zlepšiť celkový výkon, bezpečnosť, odolnosť a nákladovú efektívnosť systémov skladovania energie. Valcový kryt batérie môže nahradiť lepidlo alebo polyuretánovú penu naplnenú v predchádzajúcej batérii, aby sa zvýšila ochrana batérie a zvýšil sa tepelný kontakt medzi chladiacou doskou a batériou. Naplnené lepidlo alebo polyuretánová pena sa z batérie ťažko odlepujú. Objímka preto výrazne zlepší montáž batérie a demontáž chybnej batérie.
