
鋰電網(wǎng)訊:在門羅老爺子拆解完的4680鋰電池電芯,每個(gè)電芯被賣出去高價(jià)。加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程系和芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)室(LESC)對(duì)電池進(jìn)行了測(cè)試,我想就一些測(cè)試的數(shù)據(jù)做一些摘錄,和大家分享一下。
▲圖1.特斯拉4680電池的特點(diǎn)
4680電池卷芯兩側(cè)焊接正負(fù)極集流盤:
◎頂部包括正極放置絕緣套,鋁質(zhì)正極集流盤中間與殼體正極極柱焊接在一起。
◎底部采用銅質(zhì)負(fù)極集流盤與負(fù)極頂蓋電接觸,負(fù)極頂蓋中間留注液口(也有定位作用),負(fù)極極耳與整個(gè)殼體相連通。
▲圖2.特斯拉4680電芯的特點(diǎn)
Part 1
鋰電池拆解的信息
●正極
從設(shè)計(jì)來(lái)看,4680鋰電池內(nèi)部極片的數(shù)據(jù)如下:
◎正極厚度85μm
◎鋁箔厚度9至10μm
◎ 鋁匯流片端盤厚度400μm
▲圖3.拆解的數(shù)據(jù)
4680電池正極材料使用了NCM811材料,EDS能譜分析材料中第一版鎳含量為 81.6%第二版的鎳含量為81%。
▲圖4.正極的成份數(shù)據(jù)
●負(fù)極
目前4680電池中負(fù)極材料中沒有硅(目前2170有10%左右的比例),采用的材料就是石墨。負(fù)極極片厚度121μm,其中銅箔6-8微米。
▲圖5.負(fù)極的情況
▲圖6.負(fù)極的EDS情況
Part 2
測(cè)試數(shù)據(jù)
●容量測(cè)試
從容量測(cè)試來(lái)看,容量只有23.35Ah,測(cè)試條件是2.5A放電,約C/10。
容量20Ah測(cè)試條件25A放電,約1C。
●阻抗
內(nèi)阻是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),使用 HPPC 脈沖測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,得到的結(jié)果是DCIR(充電/放電):7mΩ+/-2。
因此整個(gè)參數(shù)為:
◎電池重量能量密度=244Wh/kg
◎電池體積能量密度=650瓦時(shí)/升
▲圖7.容量和阻抗
特斯拉2023年開始推廣更多的配備4680電池的Model Y版本,根據(jù)美國(guó)環(huán)保署(EPA)為2023年ModelY頒發(fā)的三份車型數(shù)據(jù),包括AWDModelYLongRange,以及AWDModelYPerformance和AWDModelY。4680電池是從春天到夏天開始嘗試生產(chǎn)的,新的2023ModelY版本的整體配方也可能會(huì)有所改進(jìn)。在第三季度的財(cái)報(bào)會(huì)議中,Elon表示一旦4680電池完全集成,他相信每千瓦時(shí)電池成本可以達(dá)到70美元/kWh。
小結(jié):目前特斯拉的4680由于從松下和LG,進(jìn)入自己選擇和設(shè)計(jì)階段,總體設(shè)計(jì)是保守的。隨著成本目標(biāo)的要求和產(chǎn)量拉動(dòng),特別是LG和松下建設(shè)4680,在正負(fù)極材料的配方上會(huì)更激進(jìn)一些。到時(shí)候的表現(xiàn)和現(xiàn)在有很大的提高。
作者:朱玉龍
