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特斯拉4680无极耳电池的优缺点

无极耳电池的主要优点如下:

1. 蓄电池的内阻较低,充放电率较高

传统的1860电池绕组长度为800mm,以导电性较好的铜箔为例,极耳距离铜箔导电的长度为800mm,相当于电流要通过800mm长的电线。通过计算,电阻约为20mΩ,2170电池绕组长度约为1000mm,电阻约为23mΩ,而4680电池的整个集电体为 “极耳”,电流从极耳向集电板横向传输到集电体纵向传输,整个导电长度从1860或2170铜箔 整个导电长度从1860或2170铜箔长度800mm变为1000mm(电池高度)。电阻降低到2mΩ,内阻消耗从2W降低到0.2W,直接降低一个数量级。而且,由于内阻较小,电池的充放电性能也会比较优越。

2. 更好的散热性

电动汽车的动力电池组容量大,散热问题不容忽视。传统的有凸耳的电池电接触面积小,不利于电流传导,电池充放电时容易造成凸耳与凸耳连接处的局部热量过大。

无极耳设计将整个正负极集电体变成凸耳,电流传导和发热更加均匀,因此散热效果相对更好,而均匀的温度控制是延长电池寿命的关键点之一。

无极耳电池

3. 能量密度和电池容量得到提高(与之前的2170电池相比)

能量密度分为质量能量密度和体积能量密度。无极耳设计使4680单体电池的能量增加了5倍,单体电池的能量密度为300Wh/kg,电池组的能量密度为217Wh/kg。能量密度的提高增加了电池容量,从而使4680电池的续航能力提高了16%,成本降低了14%。

虽然 “无极耳 “设计具有明显的优势,但也并非没有缺点。据了解,采用无极耳技术的4680电池在生产过程中面临诸多挑战,主要集中在分切、注液、压扁和激光焊接等环节。其中,在激光焊接环节–从传统的两片式点焊到全片式表面焊接,焊接工艺和焊接量会变多,激光强度和焦距不容易控制,容易通过焊接烧到电池内部或无法全部焊接。这些问题直接影响到4680电池产量的提高。

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