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      最详细4680电芯拆解

      来源：【榴莲视频官网TRD】 发布日期：2022-11-29 分享 加入收藏 关注：2548

      4680电芯首先是由特斯拉提出，目前已经在特斯拉车型上有所应用。4680采用大圆柱+全极耳+干电极等全新技术，大幅提升了能量（5倍于2170榴莲视频污下载）、功率（6倍于2170榴莲视频污下载），降低了榴莲视频污下载成本（14%于2170榴莲视频污下载），优化了散热性能、生产效率、充电速度，能量密度、循环性能等。


      • 全极耳大幅降低内阻、提升功率、安全性、快充性能，所需激光切割工序倍增：传统榴莲视频污下载只有两个极耳，分别连接正极与负极，而4680榴莲视频污下载实现了全极耳（直接从正极/负极上剪出极耳），从而大大增加了电流通路，并缩短了极耳间距，进而大幅降低内阻、提升倍率型。由于极耳数量远多于常规设计，所需激光切割工序倍增。

      • 4680大圆柱与高镍的适配性更好，刺激高镍产业链发展。铁锂材料价格更低，安全性能更高，不断挤压三元材料市场份额。大圆柱电芯与高镍的适配性更好，特斯拉采用高镍NCM811正极材料，有助于提升高镍市场份额。

      • 4680大圆柱与硅负极适配性更好：硅负极理论最大榴莲视频污下载容量可达4200Wh/kg，远高于石墨的372Wh/kg，特斯拉第一代4680电芯未采用硅负极，预计是因为特斯拉首次涉足电芯领域，未采用非常激进的设计。

      不同的4680设计存在差异性
      • 特斯拉与国产4680电芯设计差异较大
      • 特斯拉技术迭代周期很短，不同时期的4680电芯外观存在明显差异
      • 第二代4680电芯负极盖板变化极大，可以清晰看见三道焊缝

      圆柱焊接次数远高于方形榴莲视频污下载
      • 每个电芯至少需要正负极两次焊接，主流动力类普通方形榴莲视频污下载
      容量为100~200Ah，远高于4680榴莲视频污下载的25~30Ah.
      • 若4680榴莲视频污下载渗透率提升，将带激光设备发展。

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      正极集流盘
      • 第一代特斯拉4680正极集流盘：共计6个花瓣，每个花瓣3长2
      短共5条焊缝
      • 国产4680集流盘：点状焊接，无花瓣形状
      • 集流盘与全极耳的焊接是难点

      正极全极耳
      • 全极耳：拆解后严重受损

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      第一代特斯拉4680电芯卷绕
      • 黄色和绿色的是终止胶带
      • 最外层包裹隔膜

      国产4680电芯卷芯
      • 未发现终止胶带，外圈多包裹一层蓝色绝缘膜
      • 蓝色绝缘膜内部再包裹一层隔膜

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      第一代特斯拉4680正极绝缘片特写
      • 正极绝缘片覆盖整个电芯截面积
      • 点评：全极耳所有电流最终汇集到正极极柱，热量集中在正极极柱位置，可能会影响快充性能

      国产4680正极绝缘片特写
      • 国产4680同样有绝缘片，但厚度明显低于特斯拉的设计

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      集流体材料边缘特写
      • 正极铝箔边缘极耳清晰可见，且紧密排列
      • 负极铝箔边缘极耳清晰可见，且紧密排列
      • 如此密集的小极耳将显著增加生产工艺的控制难度

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      全极耳极片分析
      • 卷芯中心为中空结构，造成卷芯最内侧并无极耳
      • 卷芯最外侧小极耳与集流盘焊接难度增加，最外侧也无极耳
      • 最内层和最外层的电流时先流向极片长度方向，然后再流向宽度方向
      • 每个小极耳均需要2道激光切割

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      国产4680电芯负极国产4680负极在手套箱中（氩气环境）呈现金色
      • 手套箱中呈现金色
      • 在空气中逐渐变为黑色

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      全极耳揉平是重要工序，国产和特斯拉差异性极大


      揉平：将卷芯的断面揉平整后再与极板焊接，①通过超声波震动直接压平；②通过旋转的揉平轮直接摩擦榴莲视频污下载极耳平面。

      难点：①揉平速度过快时，极片外翻；②揉平速度过慢时，生产效率低；③揉平时产生金属屑较多，导致内部短路；④活材料脱落等问题，⑤极耳产生褶皱等

      榴莲视频APP黄色片：①在全极耳外套上揉平套，揉平头一边自转一边接近揉平套，由于揉平头不再直接接触全极耳，故能有效防止将去全极耳部分揉碎。②超声波揉
      平对电芯的端面进行超声波的预处理揉平，然后进行机械揉平。③免揉平：在涂布之后再边缘空白处涂抹绝缘材料，绝缘材料与活性物质水平高度一致，使得卷绕后集流体形成完整平面；

      资料来源：国家知识产权局官网，专利号CN113270693A、专利号CN213857825U、专利号CN113113735A、专利号CN113560369A、专利号CN112310574A

      特斯拉全极耳采用吹气方案
      • 中心有极耳
      • 最外层没有极耳
      • 可能用吹气结构实现极耳弯折
      特斯拉采用吹气结构制备全极耳
      国内传利采用机械结构制备全极耳

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      圆柱榴莲视频污下载生产流程
      • 大致可以分为：外壳，正极绝缘片，正极集流盘，卷绕，负极集流盘，负极绝缘片，盖板
      • 集流盘焊接后入壳、正极焊接，负极焊接，封口

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      第一代特斯拉4680能量信息
      • 电极尺寸：330*7.2cm
      • 容量：26.136Ah
      • 能量：96~99wh
      • 重量：355g
      • 能量密度：272~296wh/kg

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      第一代特斯拉4680负极使用干电极
      • 正极：未使用干电极技术
      • 负极：确认使用干电极技术

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      第一代特斯拉4680正极材料Ni含量
      • 正极为高镍材料，镍含量约80%
      • 不是NCMA材料或者Al含量极低
      • 高镍材料的市占率持续降低，4680有助于刺激高镍材料发展

      正极材料表征
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      第一代特斯拉4680负极表征
      • T通过能谱仪检测分析，确认特斯拉4680负极仅为碳，并未采用硅负极
      • 松下21700使用了5~10%的硅
      • 硅碳材料最大问题在于膨胀，与方形榴莲视频污下载相比，圆柱榴莲视频污下载对膨胀的耐受力更高。

      第一代特斯拉4680壳体厚度
      • 4680壳体厚度:500~600μm，2170壳体厚度:125~250μm
      • 4680侧面壳体厚度0.635微米，预估质量58g，若使用0.2微米的壳体，质量为18g
      • 电芯总重量为355g，故使用厚壳体增加11.2%的重量


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      来源：锂电派

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