再谈4680电池——202...技术与市场发展论坛上的演讲_尚随军.pdf
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1、2023.6Vol.47No.6行业评论再谈4680电池2023年第七届新型电池正负极材料技术国际论坛暨首届钠电池技术与市场发展论坛上的演讲苏州宇量电池有限公司 尚随军,毛焕宇在2021年6月举办的第四届先进高功率电池国际研讨会上,首次介绍了4680电池的各种性能及其应用方面的强大优势和发展潜力。传统圆柱电池只有两个极耳,分别与正极、负极相连,而4680电池实现了全极耳连接(直接从正极/负极上剪出极耳),从而大大增加了电流通路,降低了电池电阻,进而大幅提升了电池的功率性能。截止到2023年,在大约两年的时间里,包括日本松下、韩国LG和三星以及中国的宁德时代CATL、亿纬EVE、比克电池等在内的
2、几乎所有的电池企业都在备战4680电池的研发,进一步说明了4680电池的强大生命力以及光明前景。在大约两年的时间里,相信中国的电池厂商都已基本掌握了全极耳技术的生产制造工艺,并达到了技术要求。1 全极耳电池技术目前在国内发展的全极耳电池技术有两种:揉压式(简称 C-Type)全极耳技术和叠切式(简称T-Type)全极耳技术。图1为揉压式与叠切式全极耳电池的剖面图。两种技术的差异主要有两点:第一,极组两端的长度方向的占比不同,C-Type为57 mm左右,而T-Type仅有2 mm左右;第二,C-Type揉压部分的箔材被揉压而十分混乱,容易造成短路,而T-Type的箔材相对十分齐整,不容易发生短
3、路。综合以上两种差异,C-Type比较适用于长度比较大而且正极比较温和的电池材料,如磷酸铁锂;T-Type适合长度较短的4680电池和比能量高的正极材料,如高镍三元材料。图1揉压式与叠切式全极耳电池的剖面图2Tesla 4680电池的发展情况Tesla在最近的发布会上公布将在三个工厂全部生产4680电池。其中有三点值得我们关注:第一,总产量约为240 GWh的工厂全部生产一种型号的电芯,即4680电池;第二,工厂面积缩减到相同产量2170电池所需工厂面积的五分之一;第三,工艺步骤从33个减少到21个。这三个重要的措施将大大降低新的4680电池的生产成本。将4680电池与现有的方形电池进行比较可
4、知,由于各个车企自己设计的电池包形状都不一致,所以必须设计不同尺寸的电池来适应车企对电池包形状的要求,因此必然产生多种型号的电池,而圆柱4680电池可以通过组合来适配各种形状的电池包,可以试想Tesla 240 GWh的工厂只生产一种型号的电芯,这对于多种型号的方形或软包电池在成本方面将是一个极大的挑战。此外,通过解剖Tesla 4680电池包可知,与方形和软包电池相比,4680电池具有更高的安全性,如图2所示。该电池采用0.6mm壁厚的钢壳,从而防止热失控发生时侧爆引起的热传递;电池包内配置了蛇形冷却管,可以接触到每个电芯的侧面,这是为了当热失控发生时及时切断和降低热量的传递;而且,所有电芯
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