4680圓柱鋰電池是指電池直徑46毫米,高80毫米,形狀為圓柱形,與主流方形電池不同,以尺寸命名。是特斯拉生產(chǎn)的電池,旨在顯著增加續(xù)航里程、降低生產(chǎn)成本,并在賽博皮卡和半貨運(yùn)卡車等耗電量大的未來產(chǎn)品上使用。
一、4680圓柱鋰電池的優(yōu)點
1、4680圓柱鋰電池比之前的2170圓柱電池大5.4倍,電池容量提升5倍,整車?yán)m(xù)航提升16%,采用無極耳設(shè)計,充放電速度提高6倍,有望降低電池內(nèi)部電阻至原來的五分之一,產(chǎn)熱更低更安全;
2、4680圓柱鋰電池搭配CTC方案使用,即電芯直接集成到底盤,提升電池系統(tǒng)能量密度、整車減重、提高生產(chǎn)效率,在乘坐上有更多的優(yōu)化空間;
二、4680圓柱鋰電池的缺點
1、4680鋰電池主要缺點是無法確定是否會出現(xiàn)電池內(nèi)部散熱難度增大、電芯膨脹、導(dǎo)致電池壽命縮短的問題。4680電池的優(yōu)勢有很多,但在生產(chǎn)方面依然有如下難點,一是極耳焊接技術(shù)的難度大,高良率控制有門檻;二是干電極工藝難度有門檻。
2、4680圓柱鋰電池在圓柱內(nèi)部對正負(fù)極相對苛刻,其次,電芯內(nèi)部散熱的難度更高,對電池壽命存在一定影響。
4680電池在負(fù)極材料上與主流電池也有所不同,主流以石墨為主,4680電池使用的是硅基負(fù)極,該材料特性是比容量高,但存在硅易體積膨脹、導(dǎo)電性差、首次充放電損耗大等問題。為了在能量密度和穩(wěn)定性之間找到平衡點,目前的做法是將硅和石墨混合使用。
4680在工藝上,正負(fù)極添加了PVDF涂層,采用更多的鋁箔和銅箔來保護(hù)電極材料,導(dǎo)電性更靈敏。而無極耳設(shè)計,把原來正極負(fù)極連接處的膠減掉了,降本增效,焊接上采用激光技術(shù)。