Avy amin'ny batterie blade an'ny BYD, mankany amin'ny bateria kobalta tsy misy kobalta an'ny Honeycomb Energy, ary avy eo mankany amin'ny bateria sodium-ion tamin'ny vanim-potoanan'ny CATL, ny indostrian'ny bateria herinaratra dia niaina fanavaozana mitohy.23 septambra 2020 - Andron'ny bateria Tesla, ny tale jeneralin'ny Tesla Elon Musk dia naneho an'izao tontolo izao ny bateria vaovao - ny bateria 4680.
Talohan'izay, ny haben'ny bateria lithium cylindrical dia 18650 sy 21700 indrindra, ary ny 21700 dia nanana angovo 50% bebe kokoa noho ny 18650.Ny bateria 4680 dia manana avo dimy heny amin'ny fahafahan'ny sela amin'ny bateria 21700, ary ny bateria vaovao dia afaka mampihena ny vidin'ny kilowatt-ora eo amin'ny 14% ary mampitombo ny haavon'ny fitsangatsanganana amin'ny 16%.
Musk dia nilaza tamim-pahatsorana fa ity bateria ity dia hahavita fiara elektrika $ 25,000.
Noho izany, avy aiza ity bateria mampidi-doza ity?Manaraka izany dia dinihintsika tsirairay izy ireo.
1. Inona no atao hoe bateria 4680?
Tsotra sy mahitsy ny fomba fiantsoan'i Tesla ny batteries.Ny bateria 4680, araka ny soso-kevitry ny anarana, dia batterie cylindrical miaraka amin'ny savaivony sela tokana 46mm ary 80mm ny haavony.
Habe telo samy hafa ny lithium-ion cylindrical bateria
Araka ny hita amin'ny sary, raha ampitahaina amin'ny bateria 18650 tany am-boalohany sy ny bateria 21700 Tesla, ny bateria 4680 dia toa lehilahy lava sy matanjaka.
Saingy ny batterie 4680 dia tsy fiovana habe fotsiny, Tesla dia nampiditra teknolojia vaovao maro hanatsarana ny fampisehoana.
Faharoa, ny teknolojia vaovao ny 4680 bateria
1. Electrodeless sofina famolavolana
Raha ny intuitive, ny fahatsapana lehibe indrindra amin'ny 4680 dia ny lehibe kokoa.Koa nahoana no tsy nataon'ny mpanamboatra hafa ny bateria lehibe kokoa taloha.Izany dia satria ny haben'ny volume sy ny haavon'ny angovo, ny hafanana dia sarotra fehezina ary ny lehibe kokoa ny loza mitatao amin'ny fandoroana sy ny fipoahana.
Toa nihevitra izany koa i Tesla.
Raha ampitahaina amin'ny bateria cylindrical teo aloha, ny fanavaozana ara-drafitra lehibe indrindra amin'ny bateria 4680 dia ny lug electrodeless, fantatra amin'ny anarana hoe lug feno.Ao amin'ny batterie cylindrical nentim-paharazana, ny foil varahina tsara sy ratsy ary ny separator aluminium foil dia atambatra sy mandratra.Mba hisintonana ny electrodes, tariby firaka antsoina hoe tab dia welded amin'ny faran'ny roa ny varahina foil sy ny aluminium foil.
Ny halavan'ny fihodinan'ny bateria 1860 nentim-paharazana dia 800mm.Raha raisina ho ohatra ny foil varahina miaraka amin'ny conductivity tsara kokoa, dia 800mm ny halavan'ny tabilao hitarika ny herinaratra hivoaka amin'ny foil varahina, izay mitovy amin'ny tariby mandalo amin'ny tariby 800mm.
Amin'ny kajy, ny fanoherana dia manodidina ny 20mΩ, ny halavan'ny 2170 bateria dia eo amin'ny 1000mm, ary ny fanoherana dia eo amin'ny 23mΩ.Azo ovaina mora foana fa ny sarimihetsika mitovy hateviny dia mila mihodina amin'ny bateria 4680, ary ny halavan'ny fihodinana dia eo amin'ny 3800mm.
Betsaka ny fatiantoka amin'ny fampitomboana ny halavan'ny fiodinana.Mila mandeha lavidavitra kokoa ny elektrôna mba hahatongavana amin'ny tabilao eo amin'ny tendrony roa amin'ny batterie, hitombo ny fanoherana, ary ho mora kokoa ny hafanana.Ny fahombiazan'ny bateria dia hiharatsy ary hiteraka olana amin'ny fiarovana mihitsy aza.Mba hanafohezana ny halaviran'ny elektrôna, ny bateria 4680 dia mampiasa teknolojia sofina tsy misy electrode.
Ny tabilao electrodeless dia tsy manana tabilao, fa mamadika ny mpanangona ankehitriny manontolo ho tabilao, tsy miankina amin'ny tabilao intsony ny lalan'ny conductive, ary ny courant dia nafindra avy amin'ny fifindran'ny lateral manaraka ny tabilao mankany amin'ny takelaka mpanangona mankany amin'ny fifindran'ny longitudinal. ny mpanangona ankehitriny.
Ny halavan'ny conductive manontolo dia niova avy amin'ny 800 ka hatramin'ny 1000mm amin'ny halavan'ny foil varahina 1860 na 2170 ho 80mm (haavan'ny bateria).Ny fanoherana dia nihena ho 2mΩ, ary ny fanjifàna fanoherana anatiny dia nihena avy amin'ny 2W ka hatramin'ny 0.2W, izay nihena mivantana tamin'ny filaharana lehibe.
Ity famolavolana ity dia mampihena be ny impedance ny bateria ary mamaha ny olana amin'ny hafanana ny bateria cylindrical.
Amin'ny lafiny iray, ny teknolojia sofina electrodeless dia mampitombo ny faritra conduction amin'izao fotoana izao, manafohy ny lavitra conduction ankehitriny, ary mampihena be ny fanoherana anatiny ny bateria;ny fampihenana ny fanoherana anatiny dia mety hampihena ny tranga offset amin'izao fotoana izao ary hanalava ny fiainan'ny bateria;Ny fihenan'ny fanoherana dia mety hampihena ny famokarana hafanana, ary ny coating electrode conductive Ny faritra fifandraisana mahomby eo amin'ny sosona sy ny satroka farany amin'ny batterie dia mety hahatratra 100%, izay afaka manatsara ny fahafaha-manalefaka ny hafanana.
Ny bateria 4680 dia mampiasa karazana teknolojia sofina tsy misy elektrôla vaovao amin'ny resaka firafitry ny sela, izay mety hampihena ny vidiny sy hampitombo ny fahombiazany.Amin'ny lafiny iray, ny dingan'ny lasantsy amin'ny tabilao dia avela, ny fahombiazan'ny famokarana dia mihatsara, ary ny tahan'ny lesoka vokatry ny welding dia azo ahena amin'ny fotoana iray ihany.
Diagram schematic amin'ny rafitra monopole sy feno
2. Miaraka amin'ny teknolojia CTC
Amin'ny ankapobeny, ny haben'ny bateria dia kely kokoa ny bateria tsy maintsy apetraka amin'ny fiara iray ihany.Miaraka amin'ny sela 18650, mila sela 7100 ny Tesla.Raha mampiasa batteries 4680 ianao dia batteries 900 ihany no ilainao.
Arakaraky ny vitsy ny bateria, ny haingana kokoa ny fanangonana azy ireo, ny avo kokoa ny fahombiazany, ny kely kokoa ny olana amin'ny rohy manelanelana, ary ny vidiny mora kokoa.Araka ny filazan'i Tesla, ny 4680 lehibe dia afaka mampihena ny vidin'ny famokarana bateria amin'ny 14%.
Mba hanatsarana ny hakitroky ny angovo ao amin'ny fonosana batterie, ny bateria 4680 dia hatambatra amin'ny teknolojia CTC (Cell to Chassis).Izany dia ny fampidirana mivantana ny sela bateria amin'ny chassis.Amin'ny alàlan'ny fanesorana tanteraka ny maody sy ny fonosana batterie, dia mihamitombo kokoa ny selan'ny bateria, hihena be ny isan'ny ampahany amin'ny bateria, ary hihatsara be koa ny fampiasana ny habaka amin'ny chassis.
Ny CTC dia manana fepetra sasany momba ny tanjaky ny rafitry ny bateria.Ny bateria mihitsy dia tsy maintsy mitondra hery mekanika be dia be.Raha ampitahaina amin'ny bateria 18650 sy 2170, ny bateria tokana 4680 dia manana tanjaky ny rafitra lehibe kokoa sy ny tanjaky ny rafitra avo kokoa, ary ny bateria akorandriaka ankapobeny dia akorandriaka aluminium.Ny akorandriaka 4680 dia vita amin'ny vy tsy misy pentina, ary azo antoka ny tanjaky ny rafitra.
Raha ampitahaina amin'ny bateria akorandriaka efamira, ny fisehon'ny batterie cylindrical dia ho malefaka kokoa, afaka mampifanaraka amin'ny chassis isan-karazany, ary azo atambatra tsara kokoa amin'ny tranokala.
Araka ny fikarohana sy ny didim-pitsaran'ny "EMF", ny teknolojia CTC no tuyere amin'ny fiara angovo vaovao amin'ny 2022, ary sampanan-dalana ihany koa.
Ny fampidirana ny batterie amin'ny vatana dia mety hahatonga ny fikojakojana ny fiara ho sarotra be, ary sarotra ny manolo tsy miankina ny bateria.Hiakatra ny vidin’ny tolotra aorian’ny varotra, ary hampitaina mivantana amin’ny mpanjifa ireo fandaniana ireo, toy ny vidin’ny fiantohana.Na dia milaza aza i Musk fa nanamboatra lalamby fanamboarana azo tapahina sy hosoloina izy ireo, dia mila fotoana hijerena ny fomba fiasan'izy io.
Orinasa fiara maro no nanolotra ny vahaolana ara-teknika CTC manokana, satria tsy vitan'ny hoe manamboatra ny bateria, fa mila manova ny firafitry ny vatana ihany koa.Izany dia mifandray amin'ny famerenana ny fizarana ny asa ao amin'ny rojo famatsiana ny indostria mifandraika.
Lalana ara-teknika fotsiny ny CTC.Izy io dia vatan'ny batterie mitambatra, tsy miova.Misy teknôlôjia hafa eo ampitan'io - ny fanoloana bateria.Ny teknolojia swap batterie dia mora rava, fa ny bateria dia mitondra anjara biriky lehibe amin'ny tanjaky ny bateria.Ny fomba hifidianana ireo lalana roa ireo dia lalao eo amin'ny mpamatsy bateria sy OEM.
CTC teknolojia mitambatra amin'ny 4680 bateria
3. Fanavaozana amin'ny fizotran'ny famokarana bateria, fitaovana cathode ary anode
Tesla dia hampiasa ny dingana electrode bateria maina, fa tsy mampiasa solvent, kely (eo amin'ny 5-8%) ny vovoka PTFE binder dia mifangaro amin'ny tsara / ratsy electrode vovoka, nandalo ny extruder mba hamorona manify ravin. fitaovana electrode, ary avy eo Ny tady ny fitaovana electrode dia laminated amin'ny metaly foil ankehitriny mpanangona mba hamorona ny vita electrode.
Ny batterie novokarina tamin'izany fomba izany dia mora kokoa amin'ny tontolo iainana.Ary io dingana io dia hampitombo ny hakitroky ny angovo amin'ny bateria ary hampihena ny fanjifana angovo amin'ny famokarana in-10.Ny teknolojia electrode maina dia mety ho lasa marika ara-teknolojia ho an'ny taranaka manaraka.
Tesla 4680 bateria maina electrode teknolojia
Raha resaka fitaovana cathode dia nilaza i Tesla fa hanala ny singa kobalta ao amin'ny cathode ihany koa.Lafo sy tsy fahita firy ny Cobalt.Any amin’ny firenena vitsy eran-tany ihany no azo trandrahana azy io, na any amin’ny firenena afrikanina tsy marin-toerana toa an’i Congo.Raha tena afaka manala ny singa kobalta ny bateria dia azo lazaina ho fanavaozana ara-teknolojia lehibe izany.
kobalta
Raha ny momba ny fitaovana anode, Tesla dia hanomboka amin'ny fitaovana silisiôma ary hampiasa silisiôma bebe kokoa hanoloana ny grafit ampiasaina amin'izao fotoana izao.Ny fahaiza-manaon'ny teorika manokana amin'ny electrode ratsy mifototra amin'ny silisiôma dia avo toy ny 4200mAh / g, izay avo folo heny noho ny an'ny electrode graphite ratsy.Na izany aza, ny electrodes ratsy mifototra amin'ny silisiôma dia manana olana toy ny fanitarana mora amin'ny silisiôma, ny conductivity elektrika ratsy, ary ny fahaverezan'ny fiampangana voalohany.
Noho izany, ny fampivoarana ny fitaovana dia ny fitadiavana fifandanjana eo amin'ny hakitroky ny angovo sy ny fahamarinan-toerana, ary ny vokatra anode mifototra amin'ny silisiôma ankehitriny dia doped amin'ny silisiôma sy grafit ho an'ny fampiasana mitambatra.
Tesla dia mikasa ny hanova ifotony ny fahamaivanan'ny eny ambonin'ny silisiôma mba tsy ho mora vaky, teknolojia izay tsy vitan'ny hoe mamela ny bateria hanitsy haingana kokoa, fa koa mampitombo ny fiainan'ny bateria amin'ny 20 isan-jato.Nantsoin'i Tesla hoe "Tesla Silicon" ilay fitaovana vaovao, ary ny vidiny dia $ 1.2 / KWh, izay ampahafolon'ny fizotran'ny silisiôma efa misy.
Ny anodes miorina amin'ny silicone dia heverina ho fitaovana anode bateria lithium manaraka.
Modely vitsivitsy eny an-tsena no nanomboka nampiasa fitaovana anode mifototra amin'ny silisiôma.Ny modely toy ny Tesla Model 3 dia efa mampiditra silisiôma kely ao amin'ny electrode ratsy.Vao haingana no natomboka ny modely GAC AION LX Plus.Ny dikan-Qianli dia fitaovana amin'ny sponjy silikon anode chip teknolojia bateria, izay afaka hahatratra 1,000 kilometatra ny bateria fiainana.
4680 bateria silicone anode
Raha fintinina ny tombony amin'ny teknolojia bateria 4680 dia ny fahafahany manatsara ny fampisehoana ary mampihena ny vidiny.
3. Ny fiantraikan'ny bateria 4680 lavitra
Ny bateria 4680 dia tsy revolisiona ara-teknolojia manakorontana, tsy fandrosoana amin'ny hakitroky ny angovo, fa fanavaozana bebe kokoa amin'ny teknolojia fanodinana.
Na izany aza, tarihin'i Tesla, ho an'ny modely ankehitriny amin'ny tsenan'ny angovo vaovao, ny famokarana bateria 4680 dia hanova ny modely misy ny bateria.Tsy azo ihodivirana fa hampiakatra onjam-bateria cylindrical be dia be ny indostria.
Araka ny tatitra dia mikasa ny hanomboka famokarana faobe 4680 bateria lehibe ho an'ny Tesla i Panasonic amin'ny fiandohan'ny taona 2023.Ny fampiasam-bola vaovao dia hahatratra 80 lavitrisa yen (eo ho eo amin'ny 704 tapitrisa dolara amerikana).Samsung SDI sy LG Energy dia nanatevin-daharana ny fampandrosoana ny bateria 4680.
Ao an-trano, Yiwei Lithium Energy dia nanambara fa ny sampana Yiwei Power dia mikasa ny hanangana tsipika famokarana batterie cylindrical lehibe 20GWh ho an'ny fiara mpandeha ao amin'ny faritra Jingmen High-tech.Hiditra amin'ny sehatry ny bateria cylindrical lehibe ihany koa ny BAK Battery sy ny Honeycomb Energy.BMW sy CATL koa dia mazoto mampiasa bateria cylindrical lehibe, ary efa voafaritra ny lamina fototra.
Fametrahana bateria cylindrical an'ny mpanamboatra batterie
Fahefatra, manana zavatra holazaina ny herin'ny electromotive
Ny fanavaozana ara-drafitra ny bateria cylindrical lehibe dia tsy isalasalana fa hampiroborobo ny fampandrosoana ny indostrian'ny bateria.Tsy tsotra toy ny fanavaozana fotsiny avy amin'ny bateria faha-5 mankany amin'ny bateria voalohany.Manana fanontaniana lehibe ny vatany matavy.
Ny vidin'ny bateria dia manakaiky ny 40% amin'ny vidin'ny fiara iray manontolo.Ny maha-zava-dehibe ny bateria ho toy ny "fo" dia miharihary.Na izany aza, miaraka amin'ny lazan'ny fiara vaovao misy angovo, mitombo isan'andro ny fangatahana bateria, ary mitombo ny vidin'ny fitaovana.Ny fanavaozana ny bateria dia lasa fomba lehibe ho an'ny orinasan'ny fiara mivoatra.
Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia mifandraika amin'ny bateria, ny fiara elektrika mora vidy dia akaiky!
Fotoana fandefasana: Jun-13-2022