Ho tloha ho betri ea blade ea BYD, ho ea ho betere e se nang cobalt ea Honeycomb Energy, ebe ho ea ho betere ea sodium-ion ea mehla ea CATL, indasteri ea betri ea matla e bile le boqapi bo tsoelang pele.La 23 Loetse 2020 - Letsatsi la Battery la Tesla, CEO oa Tesla Elon Musk o bontšitse lefatše betri e ncha - betri ea 4680.
Nakong e fetileng, boholo ba libeteri tsa cylindrical lithium e ne e le 18650 le 21700, 'me 21700 e ne e e-na le matla a 50% ho feta 18650.Betri ea 4680 e na le makhetlo a mahlano matla a sele ea betri ea 21700, 'me betri e ncha e ka fokotsa litšenyehelo ka hora ea kilowatt ka hoo e ka bang 14% le ho eketsa sebaka sa ho tsamaea ka 16%.
Musk o boletse ka ho hlaka hore betri ena e tla etsa hore koloi ea motlakase ea $ 25,000 e khonehe.
Joale, betri ee e tšosang e tsoa hokae?Ka mor'a moo, re li sekaseka ka bonngoe.
1. Betri ea 4680 ke eng?
Mokhoa oa Tesla oa ho reha libeteri tsa matla o bonolo haholo ebile o otlolohile.Betri ea 4680, joalo ka ha lebitso le bontša, ke betri ea cylindrical e bophara ba sele e le 'ngoe ea 46mm le bolelele ba 80mm.
Mefuta e meraro e fapaneng ea libeteri tsa lithium-ion cylindrical
Joalokaha ho ka bonoa setšoantšong, ha ho bapisoa le betri ea 18650 ea pele ea Tesla le betri ea 21700, betri ea 4680 e shebahala joaloka monna e molelele le ea matla.
Empa betri ea 4680 ha se phetoho ea boholo feela, Tesla e kenyelelitse theknoloji e ngata e ncha ho ntlafatsa tshebetso.
Ea bobeli, theknoloji e ncha ea betri ea 4680
1. Moralo oa tsebe o se nang motlakase
Ka tlhaho, maikutlo a maholo ka ho fetisisa a 4680 ke hore e kholoanyane.Joale ke hobane'ng ha baetsi ba bang ba sa ka ba etsa hore betri e be kholo nakong e fetileng.Sena se bakoa ke hore ha molumo o le moholo le matla a phahameng, mocheso o thata ho o laola le tšokelo e kholo ea tšireletso ho tloha ho chesa le ho phatloha.
Ho hlakile hore Tesla le eena o nahanne ka sena.
Ha ho bapisoa le betri ea pele ea cylindrical, tlhahiso e kholo ka ho fetisisa ea meralo ea betri ea 4680 ke lesela le se nang electrodeless, le tsejoang hape e le lug e feletseng.Ka har'a betri ea setso ea cylindrical, lifolakha tse ntle le tse mpe tsa koporo le searohanyi sa foil sa aluminium li kentsoe le ho tsoa maqeba.E le ho ntša li-electrode, terata e etellang pele e bitsoang tab e chesetsoa lipheletsong tse peli tsa foil ea koporo le foil ea aluminium.
Bolelele ba matsoelintsoeke ba betri ea setso ea 1860 ke 800mm.Ho nka foil ea koporo e nang le conductivity e ntlafetseng e le mohlala, bolelele ba li-tab tse lebisang motlakase ho tsoa ka foil ea koporo ke 800mm, e lekanang le ea hona joale e fetang terata e telele ea 800mm.
Ho ea ka lipalo, khanyetso e ka ba 20mΩ, bolelele ba matsoelo a betri ea 2170 e ka ba 1000mm, 'me khanyetso e ka bang 23mΩ.E ka fetoloa habonolo hore filimi ea botenya bo tšoanang e lokela ho kenngoa ka har'a betri ea 4680, 'me bolelele ba matsoele bo ka ba 3800mm.
Ho na le mathata a mangata a ho eketsa bolelele ba matsoelintsoeke.Li-electrone li hloka ho tsamaea sebaka se selelele ho ea fihla li-tab lipheletsong tse peli tsa betri, ho hanyetsa ho tla eketseha, 'me betri e tla ba le mocheso haholoanyane.Ts'ebetso ea betri e tla nyenyefatsa esita le ho baka litaba tsa polokeho.E le ho khutsufatsa sebaka se tsamaeang ke lielektrone, betri ea 4680 e sebelisa theknoloji ea tsebe e se nang motlakase.
Thepa ea electrodeless ha e na li-tab, empa e fetola mokelli kaofela oa hona joale hore e be letlapa, tsela ea conductive ha e sa itšetleha ka tab, 'me hona joale e fetisetsoa ho tloha phetisong ea lateral hammoho le tab ho ea ho mokelli poleiti ho ea phetisong ea longitudinal. mmokelli wa jwale.
Bolelele bohle ba conductive bo fetohile ho tloha ho 800 ho ea ho 1000mm ea 1860 kapa 2170 ea bolelele ba koporo ho 80mm (bolelele ba betri).Ho hanyetsa ho fokotsehile ho 2mΩ, 'me tšebeliso ea ho hanyetsa ka hare e fokotsehile ho tloha 2W ho ea ho 0.2W, e fokotsoang ka ho toba ka taelo ea boholo.
Moralo ona o fokotsa haholo ts'ebetso ea betri mme o rarolla bothata ba ho futhumatsa betri ea cylindrical.
Ka lehlakoreng le leng, theknoloji ea tsebe ea electrodeless e eketsa sebaka sa ho khanna hona joale, e khutsufatsa sebaka sa ho khanna hona joale, 'me e fokotsa haholo ho hanyetsa ka hare ho betri;ho fokotseha ha khanyetso ea ka hare ho ka fokotsa ts'ebetso ea hona joale ea offset le ho lelefatsa bophelo ba betri;ho fokotseha ha khanyetso ho ka boela ha fokotsa ho hlahisa mocheso, le ho roala ha electrode conductive Sebaka se sebetsang sa ho kopana pakeng tsa lera le sekoahelo sa ho qetela sa betri se ka fihla ho 100%, se ka ntlafatsang matla a ho senya mocheso.
Betri ea 4680 e amohela mofuta o mocha oa theknoloji ea tsebe ea electrodeless ho latela sebopeho sa lisele, se ka fokotsang litšenyehelo le ho eketsa katleho.Ka lehlakoreng le leng, ts'ebetso ea welding ea li-tab e tlohetsoe, katleho ea tlhahiso ea ntlafatsoa, 'me sekhahla sa sekoli se bakoang ke welding se ka fokotseha ka nako e le ngoe.
Setšoantšo sa schematic sa monopole le sebopeho se tletseng palo
2. E kopantsoe le theknoloji ea CTC
Ka kakaretso, ha betri e le boholo, libeteri tse fokolang li hloka ho kengoa koloing e le 'ngoe.Ka lisele tsa 18650, Tesla e hloka lisele tse 7100.Haeba u sebelisa libeteri tse 4680, u hloka libeteri tse 900 feela.
Ha li-betri li fokotseha, li ka kopanngoa ka potlako, li sebetsa hantle haholo, li na le menyetla e fokolang ea mathata lihokelong tse mahareng, 'me theko e tlase.Ho ea ka Tesla, 4680 e kholo e ka fokotsa theko ea tlhahiso ea libeteri ka 14%.
Bakeng sa ho ntlafatsa matla a betri pakete, betri ea 4680 e tla kopanngoa le theknoloji ea CTC (Cell to Chassis).Ke ho kopanya lisele tsa betri ka kotloloho ho chassis.Ka ho tlosa li-modules le lipakete tsa betri ka ho feletseng, lisele tsa betri li fetoha haholoanyane, palo ea likarolo tsa betri e tla fokotseha haholo, 'me tšebeliso ea sebaka sa chassis e tla ntlafatsoa haholo.
CTC e na le litlhoko tse itseng matleng a sebopeho sa betri.Betri ka boeona e tlameha ho jara matla a mangata a mochini.Ha ho bapisoa le libeteri tsa 18650 le 2170, betri e le 'ngoe ea 4680 e na le matla a maholo a sebopeho le matla a phahameng a sebopeho, 'me betri ea kakaretso ea khetla ke khetla ea aluminium.Khetla ea 4680 e entsoe ka tšepe e sa hloekang, 'me matla a sebopeho sa tlhaho a tiisitsoe.
Ha ho bapisoa le betri ea square shell, moralo oa betri ea cylindrical e tla fetoha habonolo, e ka ikamahanya le mefuta e fapaneng ea chassis, 'me e ka kopanngoa hamolemo le sebaka sa marang-rang.
Ho ea ka lipatlisiso le kahlolo ea "EMF", theknoloji ea CTC ke tuyere ea likoloi tse ncha tsa matla ka 2022, hape ke fereko tseleng.
Ho kopanngoa ha betri 'meleng ho ka etsa hore tlhokomelo ea koloi e be thata haholo,' me betri e thata ho e nkela sebaka e ikemetseng.Litheko tsa tšebeletso ka mor'a thekiso li tla eketseha, 'me litšenyehelo tsena li tla fetisetsoa ho bareki ka ho toba, tse kang litšenyehelo tsa inshorense.Le hoja Musk a bolela hore ba qapile liporo tsa ho lokisa tse ka sehoang le tse ling, ho tla nka nako ho bona hore na li tla sebetsa hantle hakae.
Likhamphani tse ngata tsa likoloi li hlahisitse tharollo ea bona ea tekheniki ea CTC, hobane ha e lokise betri feela, empa hape e hloka ho fetola sebopeho sa 'mele.Sena se amana le karohano bocha ea basebetsi letotong la phepelo ea liindasteri tse amanang.
CTC ke tsela ea tekheniki feela.Ke 'mele oa betri o kopantsoeng, disassembly e sa fetoheng.Ho na le theknoloji e 'ngoe ka mose ho eona - ho fetola betri.Theknoloji ea phapanyetsano ea betri e bonolo ho e qhaqholla, empa betri e kenya letsoho haholo matleng a betri.Mokhoa oa ho khetha litsela tsena tse peli ke papali lipakeng tsa barekisi ba betri le li-OEM.
Theknoloji ea CTC e kopantsoe le betri ea 4680
3. Innovation tshebetsong ea tlhahiso ea betri, lisebelisoa tsa cathode le anode
Tesla e tla sebelisa ts'ebetso ea electrode e omeletseng ea betri, ho e-na le ho sebelisa solvent, chelete e nyenyane (e ka bang 5-8%) ea PTFE binder e entsoeng ka phofo e kopantsoeng le phofshoana e ntle / e mpe ea electrode, e fetisitsoeng ka extruder ho etsa lesela le lesesaane la eleketrode lintho tse bonahalang, 'me joale A hlobolisa ea eleketrode lintho tse bonahalang e laminated ho tšepe foil mokelli jwale ho theha eleketrode felile.
Betri e hlahisoang ka tsela ena e na le botsoalle haholoanyane tikolohong.'Me ts'ebetso ena e tla eketsa matla a matla a betri le ho fokotsa tšebeliso ea matla ea tlhahiso ka makhetlo a 10.Theknoloji ea li-electrode tse omileng e kanna ea fetoha letšoao la tekhenoloji bakeng sa moloko o tlang.
Tesla 4680 thekenoloji ea electrode e omileng ea betri
Mabapi le lisebelisoa tsa cathode, Tesla o boletse hore e tla boela e tlose karolo ea cobalt ka har'a cathode.Cobalt e theko e boima ebile e haella.E ka rafshoa feela linaheng tse fokolang haholo lefatšeng, kapa linaheng tse sa tsitsang tsa Afrika tse kang Congo.Haeba betri e hlile e ka tlosa cobalt element, ho ka boleloa hore ke ts'ebetso e kholo ea theknoloji.
Cobalt
Mabapi le lisebelisoa tsa anode, Tesla e tla qala ka lisebelisoa tsa silicon mme e sebelise silicon e ngata ho nkela graphite e sebelisoang hona joale.Bokhoni ba khopolo-taba bo khethehileng ba eleketrode e mpe e thehiloeng ho silicon e phahame ho feta 4200mAh/g, e leng holimo ka makhetlo a leshome ho feta ea eleketrode e mpe ea graphite.Leha ho le joalo, li-electrode tse mpe tse thehiloeng ho silicon li boetse li na le mathata a kang ho atolosoa ha molumo oa silicon habonolo, ho se sebetse hantle ha motlakase, le tahlehelo e kholo ea ho ntša qoso ea pele.
Ka hona, ntlafatso ea ts'ebetso ea lisebelisoa ha e le hantle ke ho fumana ho leka-lekana pakeng tsa matla a matla le botsitso, 'me lihlahisoa tsa hona joale tsa anode tse thehiloeng ho silicon li entsoe ka silicon le graphite bakeng sa tšebeliso e kopanetsoeng.
Tesla e rera ho fetola ka mokhoa o hlakileng ho se sebetse ha silicon ho etsa hore e seke ea senyeha, theknoloji e sa lumelleng libeteri ho tjhaja kapele, empa hape e eketsa bophelo ba betri ka liperesente tse 20.Tesla o ile a reha thepa e ncha "Tesla Silicon", 'me litšenyehelo ke $1.2/KWh, e leng karolo ea leshome feela ea ts'ebetso ea silicon e hlophisitsoeng e teng.
Li-anode tse thehiloeng ho silicon li nkuoa e le lisebelisoa tsa lithium battery anode tsa moloko o latelang.
Mefuta e seng mekae 'marakeng e se e qalile ho sebelisa lisebelisoa tsa anode tse thehiloeng ho silicon.Mehlala e kang Tesla Model 3 e se e ntse e kenyelletsa likhahla tse nyane tsa silicon ka har'a electrode e mpe.Haufinyane tjena, ho ile ha qalisoa mofuta oa GAC AION LX Plus.Mofuta oa Qianli o na le theknoloji ea betri ea seponche sa silicon anode chip, e ka fihlelang lik'hilomithara tse 1,000 tsa bophelo ba betri.
4680 betri silicon anode
Ho akaretsa melemo ea theknoloji ea betri ea 4680 ke hore e ka ntlafatsa ts'ebetso ha e ntse e fokotsa litšenyehelo.
3. Tšusumetso e kholo ea libeteri tsa 4680
Betri ea 4680 ha se phetoho e mpe ea theknoloji, ha se tsoelo-pele ea matla a matla, empa ke mokhoa o mocha oa theknoloji ea tšebetso.
Leha ho le joalo, e khannoang ke Tesla, bakeng sa mokhoa oa hona joale oa 'maraka o mocha oa matla, tlhahiso ea libeteri tsa 4680 e tla fetola mokhoa o teng oa betri.Indasteri e tla qala leqhubu la libeteri tsa cylindrical tse ngata haholo.
Ho latela litlaleho, Panasonic e rera ho qala tlhahiso e kholo ea libeteri tse kholo tsa 4680 bakeng sa Tesla mathoasong a 2023.Matsete a macha a tla ba holimo ho li-yen tse limilione tse likete tse 80 (hoo e ka bang US$704 milione).Samsung SDI le LG Energy le tsona li kopanetse nts'etsopele ea betri ea 4680.
Ka lapeng, Yiwei Lithium Energy e phatlalalitse hore motlatsi oa eona oa Yiwei Power o rera ho aha mohala o moholo oa 20GWh oa tlhahiso ea betri ea cylindrical bakeng sa likoloi tsa baeti sebakeng sa Jingmen High-tech Zone.BAK Battery le Honeycomb Energy le tsona li tla kena tšimong ea libeteri tse kholo tsa cylindrical.BMW le CATL le tsona li ntse li sebelisa ka mafolofolo libeteri tse kholo tsa cylindrical, 'me mokhoa oa mantlha o se o tsebisitsoe.
Moralo oa Battery Manufacturers' Cylindrical Battery Layout
Ea bone, matla a electromotive a na le seo a ka se buang
Tlhahiso ea sebopeho sa betri e kholo ea cylindrical ntle le pelaelo e tla khothaletsa nts'etsopele ea indasteri ea betri ea matla.Ha ho bonolo joalo ka ho ntlafatsa ho tloha betereng ea 5 ho ea ho betere ea pele.'Mele oa eona o nonneng o na le lipotso tse kholo.
Theko ea betri e haufi le 40% ea litšenyehelo tsa koloi eohle.Bohlokoa ba betri joalo ka "pelo" bo iponahatsa.Leha ho le joalo, ka botumo ba likoloi tse ncha tsa matla, tlhokahalo ea libeteri e ntse e eketseha letsatsi le letsatsi, 'me theko ea thepa e ntse e phahama.Ho nchafatsoa ha libeteri e se e le mokhoa oa bohlokoa oa hore lik'hamphani tsa likoloi li ntlafatse.
Ka nts'etsopele ea mahlale a amanang le betri, likoloi tsa motlakase tse theko e tlase li haufi le sekhutlo!
Nako ea poso: Jun-13-2022