中国电业期刊网4680圆柱锂电池的介绍及应用分析

首先,我想谈一谈4680电池在负极材料方面的不同之处。与主流的石墨负极相比,4680电池采用的是硅基负极,这种材料具有更高的容量,但也伴随着一些问题,如硅易膨胀、导电性差以及首次充放电时较大的损耗。为了解决这些问题,目前的做法是将硅和石墨混合使用,以达到能量密度和稳定性的平衡。

接着,我要介绍一下什么是4680圆柱锂电池。这种电池以直径46毫米、高80毫米的圆柱形为特点,与传统方形的主流锂离子电池有所区别。这类圆柱锂电池主要由特斯拉生产,其设计初衷是在不增加车辆尺寸的情况下显著提升续航里程,并降低生产成本。它们预计将被用于大型乘用车如赛博皮卡以及半货运卡车等高耗能产品。

接下来,让我们来探讨一下4680圆柱锂电池的一些优点:

与之前的大型2170圆柱电池相比,4680圆柱锂电池体积增大5.4倍,而容量提升了五倍,这意味着整车续航可以得到16%以上的提高。此外,无极耳设计使得充放電速度加快了6倍,而且内部阻抗降低至原来的五分之一,从而产热更低,更安全。

通过集成CTC(Cell to Chassis)方案,即直接将电子芯片集成到底盘中,可以进一步提高系统能量密度、减轻整车重量并提高生产效率,为乘坐体验提供更多优化空间。

然而,尽管如此,我们也不能忽视这款新型锂-ion 电芯存在的一些缺点:

主要的问题之一是可能会遇到散热难度增大、膨胀导致寿命缩短等风险。虽然4698 电芯拥有很多优势,但在生产过程中仍然面临一些挑战,比如焊接技术上的门槛,以及干式正极工艺中的难题。

圆柱内对正负极间距要求苛刻,同时内部散热困难,对长期性能也有潜在影响。

综上所述,尽管存在一定挑战和限制,但新的无极耳设计、PVDF涂层保护及激光焊接技术都有助于改善性能并降低成本。在寻求平衡之间,不断创新也是推动这一领域前进的一个关键因素。

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