最新4680電芯拆解和測試信息

在門羅老爺子拆解完的4680電芯，每個電芯被賣出去高價。加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程系和芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院能量儲存和轉(zhuǎn)換實驗室（LESC）對電池進(jìn)行了測試，我想就一些測試的數(shù)據(jù)做一些摘錄，和大家分享一下。

▲圖1.特斯拉4680電池的特點

4680電池卷芯兩側(cè)焊接正負(fù)極集流盤：

◎頂部包括正極放置絕緣套，鋁質(zhì)正極集流盤中間與殼體正極極柱焊接在一起。

◎底部采用銅質(zhì)負(fù)極集流盤與負(fù)極頂蓋電接觸，負(fù)極頂蓋中間留注液口（也有定位作用），負(fù)極極耳與整個殼體相連通。

▲圖2.特斯拉4680電芯的特點

Part 1、電池拆解的信息

●正極

從設(shè)計來看，4680內(nèi)部極片的數(shù)據(jù)如下：

◎正極厚度85μm

◎鋁箔厚度9至10μm

◎ 鋁匯流片端盤厚度400μm

▲圖3.拆解的數(shù)據(jù)

4680電池正極使用了NCM811材料，EDS能譜分析材料中第一版鎳含量為 81.6%第二版的鎳含量為81%。

▲圖4.正極的成份數(shù)據(jù)

●負(fù)極

目前4680電池中負(fù)極材料中沒有硅（目前2170有10%左右的比例），采用的材料就是石墨。負(fù)極極片厚度121μm，其中銅箔6-8微米。

▲圖5.負(fù)極的情況

▲圖6.負(fù)極的EDS情況

Part 2、測試數(shù)據(jù)

●容量測試

從容量測試來看，容量只有23.35Ah，測試條件是2.5A放電，約C/10。

容量20Ah測試條件25A放電，約1C。

●阻抗

內(nèi)阻是一個關(guān)鍵參數(shù)，使用 HPPC 脈沖測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，得到的結(jié)果是DCIR（充電/放電）：7mΩ+/-2。

因此整個參數(shù)為：

◎電池重量能量密度=244Wh/kg
◎電池體積能量密度=650瓦時/升

▲圖7.容量和阻抗

特斯拉2023年開始推廣更多的配備4680電池的Model Y版本，根據(jù)美國環(huán)保署(EPA）為2023年ModelY頒發(fā)的三份車型數(shù)據(jù)，包括AWDModelYLongRange，以及AWDModelYPerformance和AWDModelY。4680電池是從春天到夏天開始嘗試生產(chǎn)的，新的2023ModelY版本的整體配方也可能會有所改進(jìn)。在第三季度的財報會議中，Elon表示一旦4680電池完全集成，他相信每千瓦時電池成本可以達(dá)到70美元/kWh。

小結(jié)：目前特斯拉的4680由于從松下和LG，進(jìn)入自己選擇和設(shè)計階段，總體設(shè)計是保守的。隨著成本目標(biāo)的要求和產(chǎn)量拉動，特別是LG和松下建設(shè)4680，在正負(fù)極材料的配方上會更激進(jìn)一些。到時候的表現(xiàn)和現(xiàn)在有很大的提高。