我们都知道特斯拉是一家几乎一直坚持使用圆柱电池的汽车制造商,但这与特斯拉早年的电池市场有着重要的联系,当时特斯拉是电池生产的行业领先者。这个市场正是松下公司,主要生产圆柱形18650电池,但面临着管理7000多块电池的问题。通过实验和研究,特斯拉创始人马丁·艾伯哈德解决了一系列电池管理问题,最终生产出了1865电池。将生产电池。
相对而言,我国在新能源汽车投资初期,比亚迪主要凭借自身的电池生产经验,选择了方形电池。这与它们各自的生存状况以及其他早期民族车企在当地所依赖的市场环境有关。电池行业也主要使用方形电池。
方形电池、圆柱电池、软包电池的比较
如此多的圆柱电池可以持续为汽车长时间供电的信息也是基于对特斯拉电池管理系统的早期研究。特斯拉的电池管理系统MBS也被公认为全球最好的电池管理系统。首先,目前为特斯拉提供电池的主要公司有3家。使用范围与Tesla 车型、OEM 和发射范围有关。
特斯拉使用的三种圆柱电池对比
圆柱形电池的命名通常是根据电池直径x高度的命名方案。例如,1865电池的电池直径约为18毫米,电池高度约为65毫米,2170电池的电池直径约为21毫米。电池的高度约为70mm。尺寸的增加是由于特斯拉目前正在生产用于汽车的4680 电池。
如果说2170电池是在1865电池的基础上,只是增加了体积和容量,那么4680电池不仅是体积的增加,也是技术的创新,类似于比亚迪的刀片电池,是我们的工程技术之一。人们可以从中学习的例子。
在看4680电池的结构之前,我们先假设我们是一家电池设计和制造的供应商。客户要求在2170 的基础上增加一倍的容量,增加的电池容量将满足这一要求。减轻电池管理负担,提高安全性。快速充电一直是用户的梦想,充电10分钟最佳续航500公里。所有这些都必须属于汽车制造商所销售并到处宣传的吸引人的品质。
除了优化材料之外,增加容量可以简单地涉及根据需要增加电池的容量,但是大电流充电呢?熟悉1865和2170电池构造的人都知道,电池内部有细极耳,将正负极与外端连接,该区域的电线能承受有限的电流是的,并且知道电流过大会导致烧毁问题。增加杆的直径会浪费电池空间,但并不能完全解决这个问题。想一想,我们来看看特斯拉4680电池的构造。我觉得设计理念非常有新意。
电池结构比较
电池特性比较
典型的圆柱形电池通常由两层彼此绝缘的材料薄膜组成,像纸卷一样包裹,并从两端延伸出引线(称为极)。连接电池壳和盖一般来说,最终卷的直径和高度越大,电池容量越大,但电池越大,需要更多的电子转移。通过两端的极子是危险的,因为电池充电和放电会显着降低效率并产生大量热量。
18650和2170电池结构分析
4680电池增加了电池体积并提高了容量,同时优化了极点,提出了“无极”或“全极”结构。原理很简单。也就是说,有正端和负端。通过在切割电极膜之前去除保护层并泄漏导电材料,整个表面都被电极覆盖,这大大减少了电子行进的距离、充电速度、发热等。仅就设计而言,4680电池就是结构上的创新。
4680电池结构
与比亚迪的“刀片”电池结构相比,4680电池在建造或控制成本方面几乎没有增加,如果特斯拉未来能够将这种电池的生产权纳入其产品系列中,那么它可以被松下的OEM使用。能够替代它的优势比较大。生产可以进一步降低此类电池的成本。
特斯拉2023柏林工厂开放日展示4680电池底盘
4680电池技术原理解读
特斯拉的4680电池还有很多优势值得考虑,但其目前的制度优势已经引起了国内外新能源汽车行业的兴趣,引发了电池行业的拐点和高潮。
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