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开关电源技术与设计解析4680磷酸铁锂电池的双刃剑效应

导语:4680电池的设计灵感源自于开关电源技术与设计领域,正极材料采用的是NCA(镍钴铝),这种高镍电池的镍钴铝三种金属元素配比为8:1.5:0.5。作为三元锂的一部分,这类电池分为NCA和NCM(镍钴锰)。特斯拉的4680电池以其独特的圆柱形设计而闻名,其直径46毫米,高度80毫米,尺寸命名之选体现了制造商对产品个性化定制的重视。

在负极材料方面,4680电池采纳硅基技术,而非主流石墨,这一选择带来了容量上升,但也伴随着硅易膨胀、导电性差以及首次充放电损耗较大的问题。为了平衡能量密度与稳定性,目前已将硅与石墨相结合使用,以此找到最佳平衡点。

工艺层面上,4680電池引入PVDF涂层,并采用更多铝箔和铜箔来保护正负极材料,从而提升导electric性能。而无极耳设计则实现了减少胶料使用,从而降低成本并提高生产效率。此外,更先进的焊接技术,如激光焊接,也得到了应用。

关于优缺点分析:

由于其尺寸大幅增加至之前2170圆柱型電池五倍,可显著提升容量,并通过无極耳設計加速充放電速度,有望显著降低内部電阻並提高安全性。

该技術配合CTC方案集成直接到底盘,可以进一步提升整车能效密度、减轻车辆重量,同时简化生产过程,为乘坐者提供更宽广空间。

虽然潜在优势众多,但仍存在可能影响寿命的问题,如散热难度增加、膨胀风险等待进一步解决。

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