解密电源三大类探秘4680磷酸铁锂电池的奇妙世界
导语:4680电池的设计灵感源自于三大类电源的创新思维,正极材料采用的是NCA(镍钴铝),高镍电池的镍钴铝3种金属常见配比为8:1.5:0.5。镍钴铝是三种金属元素,故称为“三元锂”,这两者通常被归类为NCA和NCM(镍钴锰)。特斯拉4680电池以其独特尺寸命名,即直径46毫米、高80毫米,以圆柱形而非主流方形设计。目前,这款电池采用的技术路线基于三元锂,但未排除未来可能会转向磷酸铁锂。
4680作为一款高性能的三元高镍电池,其正极材料选择了NCA,这个配比在高镍领域中非常普遍。而这种类型的“三元”称谓来源于其中含有的三个主要金属成分——镍、钴和铝。这些组合物可以进一步细化为包括NCA和NCM在内的一系列不同的配比。
与传统石墨负极不同,4680型号更倾向于使用硅基负极。这一选择带来了显著容量提升,但也伴随着硅易膨胀、导电性差以及首次充放电损耗大的挑战。在追求能量密度与稳定性的同时,研究人员们正在探索将硅与石墨相结合以达到最佳平衡点。
工艺上,该型号通过对正负极涂层PVDF进行优化,并大量应用铝箔及铜箔来增强保护力,同时提高导通效率。此外,无极耳设计减少了连接胶体积,从而降低成本并提升生产效率,而激光焊接则保证了精确性和质量。
至于该型号所具备的优缺点:
电池容量翻番,使得整车续航能力获得16%的大幅提升,同时无极耳设计大幅缩短充放电时间,有望降低内部阻抗至原来的五分之一,更安全地控制产热。
通过CTC方案直接集成到底盘,可以实现更高能量密度、减轻整车重量以及提高生产效率,为乘坐体验提供更多改进空间。
虽然有助益多多,但仍存在潜在风险,如散热难度增加、电子膨胀导致寿命缩短等问题尚需解决。