开关电源基础知识入门揭秘特斯拉4680电池的磷酸铁锂技术及其优势与局限

导语:特斯拉的4680电池属于三元高镍电池系列,正极材料采用的是NCA(镍钴铝),其中镍、钴和铝的典型配比为8:1.5:0.5。这种三元锂电池技术通常分为两大类:NCA和NCM(镍钴锰)。与之相对,磷酸铁锂电池则是另一种不同的技术路径。

特斯拉的4680电池以其独特的尺寸命名,即直径46毫米、高80毫米,是圆柱形设计,与传统方形电池有所区别。目前,该公司使用的是三元锂技术,但也可能会在未来的产品中探索磷酸铁锂技术。

负极材料方面,虽然主流使用石墨,但4680电池选择了硅基负极。这一选择带来了更高的能量密度,但也伴随着硅易膨胀、导电性差以及首次充放電損耗大的问题。在寻求能量密度与稳定性的平衡时,硅与石墨混合使用成为了当前解决方案之一。

工艺上,4680电池在正负极均添加了PVDF涂层,并且采用了更多的铝箔和铜箔来保护这些材料,同时提高导通性能。此外,无极耳设计减少了胶体,从而降低成本并提高焊接效率,而激光焊接则提供了更精确的手段。

关于优缺点:

相较于之前的2170圆柱型电池,这款新型号显著增大,使得容量提升五倍整车续航增加16%。无极耳设计进一步加速充放電速度,有望显著降低内部阻抗至原来的五分之一,同时产热更低,更安全可靠。

通过CTC方案直接集成到底盘,可以显著提升系统能量密度、整车轻便化,并优化生产效率,为乘坐体验提供更多空间改进可能性。

然而,在采纳此新技术时,也存在潜在风险,比如可能面临到的散热难题、内置膨胀导致寿命缩短等问题尚需进一步评估。

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