Thứ bên trong xe điện Tesla

[june04]

Bên trong lớp vỏ thép dày là những "cánh hoa" bằng đồng và nhôm, cùng thiết kế không có đầu nối điện cực (tabless).

Đội ngũ của kênh YouTube Munro Live phá bung một viên pin 4680 của Tesla để khám phá thiết kế cũng như thành phần bên trong. Kết quả đã khẳng định những thông tin trước đó, rằng lớp vỏ bọc là một miếng thép dày. Bên trong là thứ được ví như những bông hoa bằng đồng và nhôm.

Thực tế, giải pháp của Tesla khá phức tạp, với cách tiếp cận quy trình sản xuất mới hoàn toàn, cả về lắp ráp và hàn pin, cũng như sản xuất các vật liệu cho điện cực.

Tên gọi 4680 của pin xe điện Tesla xuất phát từ chính kích thước viên pin, với đường kính 46 mm và chiều cao 80 mm. Theo hãng, chiều cao vượt trội này giúp pin tăng gấp 5 lần mật độ năng lượng, mạnh gấp 6 lần, và tăng 16% hành trình.


Pin truyền thống với các thành phần gồm: cực âm, cực dương, tấm cách điện và các tab ở mỗi đầu cực. Ảnh: Tesla


Loại pin truyền thống thường có 3 thành phần: cực âm, cực dương và tấm cách điện. Bên cạnh đó, có các miếng kim loại (tab) giúp truyền năng lượng từ pin ra bên ngoài. Pin lithium-ion cỡ lớn có thiết kế các lớp kim loại (foil) được dẫn nối tới một tab.

Thiết kế và quy trình này đã có từ hàng chục năm qua và thay đổi chủ yếu ở khoa học vật liệu, rồi tới những thay đổi về kích thước pin.


Pin 4680 của Tesla với các lớp foil cuộn tròn và rất nhiều tab gắn liền thay vì tab đơn lẻ như pin truyền thống. Ảnh: Tesla

Tesla dùng những lớp kim loại (foil) hiện có rồi dùng laser cắt và tạo những kết nối với vật liệu chủ động theo hình cuộn xoắn ốc, và không có tab (tabless). Thiết kế mới này giúp quá trình sản xuất đơn giản hơn, ít chi tiết hơn và dòng điện ngắn hơn.

Với việc giảm khoảng cách mà các electron phải di chuyển, viên pin ít gặp vấn đề về nhiệt. Pin lớn hơn và không có tab giúp tỷ lệ công suất-trọng lượng cũng tốt hơn so với pin nhỏ hơn và có tab, theo Elon Musk, giám đốc điều hành Tesla.

Tuy nhiên, không có tab (tabless) không có nghĩa là pin thực sự không có tab. Mà thay vì chỉ có một tab đơn lẻ, pin của Tesla có thiết kế rất nhiều tab nhỏ được hàn laser và phối hợp đồng bộ với nhau cùng các lớp foil cuộn tròn.