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Advantages and disadvantages of Tesla's 4680 tab-free battery

無極耳電池的主要優(yōu)點如下:

1. 蓄電池的內(nèi)阻較低,充放電率較高

傳統(tǒng)的1860電池繞組長度為800mm,以導(dǎo)電性較好的銅箔為例,極耳距離銅箔導(dǎo)電的長度為800mm,相當于電流要通過800mm長的電線。通過計算,電阻約為20mΩ,2170電池繞組長度約為1000mm,電阻約為23mΩ,而4680電池的整個集電體為 “極耳”,電流從極耳向集電板橫向傳輸?shù)郊婓w縱向傳輸,整個導(dǎo)電長度從1860或2170銅箔 整個導(dǎo)電長度從1860或2170銅箔長度800mm變?yōu)?000mm(電池高度)。電阻降低到2mΩ,內(nèi)阻消耗從2W降低到0.2W,直接降低一個數(shù)量級。而且,由于內(nèi)阻較小,電池的充放電性能也會比較優(yōu)越。

2. 更好的散熱性

The power battery pack of electric vehicles has a large capacity, and the heat dissipation problem cannot be ignored. The traditional battery with lugs has a small electrical contact area, which is not conducive to current conduction. When the battery is charged and discharged, it is easy to cause excessive local heat at the connection between the lugs.

無極耳設(shè)計將整個正負極集電體變成凸耳,電流傳導(dǎo)和發(fā)熱更加均勻,因此散熱效果相對更好,而均勻的溫度控制是延長電池壽命的關(guān)鍵點之一。

無極耳電池

3. 能量密度和電池容量得到提高(與之前的2170電池相比)

能量密度分為質(zhì)量能量密度和體積能量密度。無極耳設(shè)計使4680單體電池的能量增加了5倍,單體電池的能量密度為300Wh/kg,電池組的能量密度為217Wh/kg。能量密度的提高增加了電池容量,從而使4680電池的續(xù)航能力提高了16%,成本降低了14%。

雖然 “無極耳 “設(shè)計具有明顯的優(yōu)勢,但也并非沒有缺點。據(jù)了解,采用無極耳技術(shù)的4680電池在生產(chǎn)過程中面臨諸多挑戰(zhàn),主要集中在分切、注液、壓扁和激光焊接等環(huán)節(jié)。其中,在激光焊接環(huán)節(jié)–從傳統(tǒng)的兩片式點焊到全片式表面焊接,焊接工藝和焊接量會變多,激光強度和焦距不容易控制,容易通過焊接燒到電池內(nèi)部或無法全部焊接。這些問題直接影響到4680電池產(chǎn)量的提高。

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