开关电源原理详解揭秘特斯拉4680电池的磷酸铁锂技术及其优势与劣势全解析
导语:特斯拉的4680电池属于三元高镍电池系列,采用镍钴铝(NCA)作为正极材料,其常见配比为8:1.5:0.5。镍钴铝是三种金属元素组成的“三元锂”,通常分为NCA和NCM两种类型。这种独特命名的圆柱形电池直径46毫米、高80毫米,以其尺寸而得名,并与传统方形设计形成对比。目前,特斯拉4680电池采用的是三元锂技术路线,但未排除未来可能推出磷酸铁锂技术。
由于其负极材料与主流石墨不同,4680电池使用硅基负极,这一选择带来了更高的容量,但也伴随着硅易膨胀、导电性差以及首次充放电损耗大的问题。在寻求能量密度和稳定性的平衡点上,目前采取将硅与石墨混合使用的策略。
在工艺方面,4680电池采用了PVDF涂层来增强正负极性能,并且通过更多铝箔和铜箔进行保护,以提高导electric性。而无极耳设计则减少了连接处胶体积,有助于降低成本并提高焊接效率。这一激光焊接技术确保了更精准、快速地连接。
关于优缺点分析:
由于尺寸大幅提升,从2170圆柱型到现在的4680,大幅增加了容量,使整车续航能力得到16%的大幅提升,同时充放電速度也被加速6倍,有望显著降低内部阻抗至原来的五分之一,更低产热,更安全;
采用CTC方案,即直接集成底盘,可以显著提升能量密度、减轻整车重量,同时提高生产效率,为乘坐提供更多优化空间;
然而,这种设计也存在潜在风险,如内部散热难度可能会增加,以及因膨胀导致寿命缩短的问题尚待验证。此外,由于新颖且规模较大,不同部件间相互作用可能会引发新的挑战,因此需要进一步评估和测试以确保安全性和可靠性。