特斯拉4680电池相关信息

来自Whole Cars Catalog的爆料显示,特斯拉4680无极耳电池组已经在特斯拉工厂投产了。根据下图显示,特斯拉员工们甚至在一块结构化的电池组上签名。据悉,配图中的4680电池组用于Model S P85D。

所谓结构化电池,即电池并非存在于单独的区域,而是和整车一道研发,成为车身骨架的一部分。这样的好处在于可以减少10%的体积、提升14%的续航历程、少用370多个元件等,而且还能进一步优化空气动力学。

国内从事动力电池行业的业内人士称,特斯拉4680电池组的投产,预示这一次动力电池革命已经开始。

特斯拉4680电池电池参数与结构解析

电池参数:

(1)电池为无极耳4680大圆柱电池,相比21700电池容量提升 5 倍;

(2)电化学方面,采用硅负极、高镍无钴正极、干法工艺等全新设计(采用新的材料抑制硅膨胀,用覆膜材料先给硅涂膜);

(3)电池成组设计方面,电芯和底盘集成上进行优化。通过优化,使最终的新型电池续航里程提升 54%,单位成本下降56%,单位产能投资额下降 69%。

(4)模组采用蜂窝式设计,并通过无模组技术,该电池包能量密度可达300Wh/kg。

电池结构:

无极耳电池的尺寸为46mm*80mm,所以特斯拉把它命名为4680电池。这款电池的直径提高了一倍,电动汽车的电池容量提高5倍,功率输出可以提高6倍,从而使得整车的续航里程可以提升16%。

2020年9月,特斯拉发布4680无极耳电池,号称单体容量提高5倍,整车续航里程增加16%,电力相比有极耳电池提升了6倍。据悉,相比以往的21700电池,4680电池直径更宽、高度更高,仅由950个电芯组成,能量密度约300kWh/kg,激光无极耳技术去掉了电池主要发热部件,内阻减少,电池的热稳定可控性更高。

之前,网上曾曝光了一份特斯拉柏林超级工厂的生产文件,其中提及到4680电池生产的最新细节。此前马斯克表示,该工厂有望成为世界上最大的电池生产工厂之一。

文件内容显示,工厂将四层楼用以电池生产运营,一楼的阳极和阴极生产以及三楼的圆柱形电池生产。与此同时,特斯拉还提交了一份简化的4680电池生产流程图。

文件中写道:“柏林超级工厂的电池需要特殊的系统和工艺步骤。阳极和阴极由涂覆的集电器箔组成。铜用作阳极箔的材料,铝用作阴极箔的材料。阳极和阴极组件采用混合工艺制造,仅使用粉末形式的材料。使用的新材料在我们自己的实验室中经过测试和批准。所使用的新材料是在我们自己的实验室测试和批准的。”

“为了使粉末涂料粘接在两层薄膜上,必须先预涂一层薄薄的粘合剂(基材)。这种基材是在容器中传送的。预涂是必要的,因为要进行带有粉末的干燥涂层。阳极和阴极组件混合后,将其作为涂层应用于各自的基片涂覆膜,以建立电接触。用阳极或阴极组件涂覆的集电器箔形成最终的阳极或阴极。”

该文件还提供了关于特斯拉4680电池生产工作方式的总体思路。其中一个事实是,完成的4680电池在形成后需要进行10天的固化。

“然后在'无极耳工艺’中用激光将阳极或阴极切割成所需的长度。阳极、阴极和隔板交替放置在另一个之上并卷成一卷。然后将该滚轮插入金属外壳中,该外壳由钢滚轮通过模切和深拉工艺制成 。在组装区,电池的最终组装和填充将使用少量电解液(约电池重量的 10%)进行。”

“电解质被电极涂层吸收,使锂离子能够在阳极和阴极之间来回移动。然后在焊接过程中用盖子封闭外壳。最后一步是电池的形成。在形成过程中,电池通过在不同温度条件下充电和放电来电启动。完成的电池将在这个区域停留大约10天,然后投入使用。生产的电池在我们自己的实验室中接受随机质量控制。”

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