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請問特斯拉推出的 4680 電池是個什麽概念?

2022-05-07數碼

4680電池是以尺寸命名: 直徑46mm、高度80mm的圓柱體

這種命名方法,沿襲自它的前輩: 1865(或18650)與2170(或21700)圓柱電池

三者擺在一起的話,就會發現體積相差還是挺大的 [1]

圖片來源[1]

那麽,為什麽要變大呢? 1個大包子,一定比8個小包子更香嗎?

特斯拉研究過這個問題,畫了兩個曲線: 圓柱電芯越大,制造成本越低、最大續航越長(對應的是電池包能量密度)。

但隨著半徑增大,改進的振幅越來越小,續航甚至還失真失。所以特斯拉就選了一個它認為不錯的折中:直徑46mm、高度80mm,也就是4680電池。

所以,特斯拉的圓柱電池歷史簡單明了。 早期筆記本使用的18650電池太小,但沒有選擇,只好在電池管理系統上多下功夫,趕緊用上再說;後來有點實力了,想著多少改進點吧,就成了21700電池。如果特斯拉崛起了,有人有錢有市場,自然要追求最好的了,也就是4680電池。

4680電池個頭變大了,全身上下要改的地方不少,這就是創新。有一張圖概括得不錯,分享給大家 [2]

圖片來源[2]

其中,特別值得拿出來一講的就是所謂的 「無極耳」(又稱「全極耳」) 技術。對電池稍有了解的消費者,只知道正極、負極、電解液、隔膜,那極耳是什麽啊?

鋰電池是由一層又一層的正極、負極、隔膜組成的,它們以此來擴大充電、放電反應的面積。 如此大面積的充放電反應過程後,需要把這些電流給收集起來、伸到電芯外面,與外電路的正負極連線起來 —— 這就是極耳。

1梯2戶的樓型很好了,那變成1梯16戶,想想也扛不住嘛!圓柱電芯大了,電流就會大,極耳同樣有點扛不住。 創新的方法就是弄一個「集流蓋」,整個蓋子就是一個大極耳。如此一來,整個蓋子全是極耳,因此稱為「全極耳」;猛一看又找不到極耳,所以也稱為「無極耳」。

請註意的是,研發與制造4680電池的不止特斯拉一家,只不過特斯拉名聲最響。國內外還有很多電池廠在做[2]:

圖片來源[2]

參考

  1. ^ 中國鋰電行業發展. 德勤觀察2.0「電池風雲」. 2022.4
  2. ^ 2021年中國4680動力電池技術追蹤報告. 頭豹 楊瀟. 2021.12