特斯拉4680国内首拆报告亮点 关于4680电芯的充放、倍率和高低温性能

特斯拉4680国内首拆报告亮点关于4680电芯的充放

、倍率和高低温性能。02※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。01

03

02

※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。超越利基市场：到2023年，约90%的细分市场将拥有全电动车型。到2025年，全电动车型的交付量将平均每年增长50%以上。Nenu

Klasse平台将在2025年引领系列产品。到2030年，全电动车型将至少占全球交付量的50%MINI在2030成为全电动品牌。集团税前利润大幅增长，转型给宝马带来机会。01※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。快速充电电流将达到500A，从10%-80%充电时间缩短30%。与当前的第五代产品相比，成本最多可降

低

50%。向CATL和EVE授予数十亿欧元电池工厂合同。将在中欧建两家超级工厂。每厂20GWh。NEUE

KLASSE

中的电池、传动系统和充

02电技术也将具有800伏的更高电压。宝马Neue

Klasse车型的电池将从现在的方包转向两种不同高度的46系列大圆柱电池。届时，大圆柱的正极将使用更多的镍，更少的钴。负极将使用更多的硅。宝马集团将减少电池生产的碳足迹高达60%。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。设计异质性问题

，这是由于各种物理特性的不均匀性造成的

。例如温度

（温度越高，

降解越大）

、

电流密度

、机械应力

、

电荷状态和颗粒浓度，

有限的电荷传输机制导致了许多挑战。l

Waldmann通过实验表明，在传统电池中使用极耳会显着影响电池的循环寿命。他们使用

21700

电池进行实验，结果表明电池阻抗

、倍率性能

、加热行为和循环老化在很大程度上取决于极耳设计。l

5

个制造商的

19

个电池芯

、

四种规格（18650

、20700、

21700

和

4680）

来分析圆柱形电池芯

。我们的研究全面概述了圆柱形电池的设计原理。l

典型的极耳设计表现出由扩展的电和热传输路径引起的圆柱形锂电设计、特性和制造03※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l

不带连接装置l

混合极耳

l

无极耳带连接装置条状极耳l

片状极耳l

圆柱形电池l极组与壳体连接设计l

单极耳l

多极耳l

切割全极耳l

揉平全极耳l

带极耳

l

无极耳ll极组设计l※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。Got

ion

4690

D-&EVE4695

-

2BYD

4680

BTesla4680030201※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l极组的关键质量参数是卷绕几何形状、对准和正面的包覆（解耦）。门罗CT

才神道CT※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。卷外侧

卷芯侧7.090.065.022.025.0l极组的关键质量参数是卷绕几何形状、对准和正面的包覆。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l

专家表示

，标准偏差比电极的涂层公差更重要。l极耳设计在设计圆柱形锂离子电池时尤其重要

，

以避免电池单元中的不均匀性

，这主要是为了延长热量和电传输的路径。l极耳的影响

，

因为极耳会压缩涂层并在几个连续的绕组中造成可见的机械损坏。4224※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l

电极长度的过度增加使得缩放圆柱形电池成为一项复杂的工程任务

，特别是在直径方面。0102亿纬负极较特斯拉长了59%5.4n※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。电阻焊接超声波焊接超声波预焊超声波终焊超声波预焊

激光终焊激光焊接激光焊接电阻焊接超声波焊接l超声波焊接、电阻焊接、激光焊接在电芯制造中的使用。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。单体参数2170特斯拉4680亿纬4695特斯拉4680二代能量密度Wh/kg247229（校正230~240之间）275266容量密度Wh/L693612753655标称电压V3.73.73.73.7容量Ah@

C/5

and

25°C4.6122.332.324.3能量Wh

@C/5and

25°C16.881.411987.2重量

(kg)0.0680.3550.4350.328尺寸(mm)21*7046*8046*9546*80体积

(L)0.0240.1330.1580.133内阻（mΩ)123.46<3<3l根据门罗提供的信息，该车辆已经运行了50多次的充放电。l根据锂电池典型寿命曲线估计，该款电池容量应大于23Ah，能量应该在84Wh以上，能量密度230~240Wh/kg之间。l

二代电芯负极集流盘、壳体变薄和焊接后盖，增加空间同时，减轻了重量。材料不变前提下，能密可达266Wh/kg。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l4680的ACIR为3.46mΩ,要大于亿纬的4695（1.8mΩ),原因可能是更大的正极表面积。l4680在常温下1C、

10s、

50%SOC情况下的DCIR是6.38mΩ。小于相当容量的2170直流内阻。l4680的EIS内阻为6.3μΩ,如下图。l通过文献的17只电芯的比较

（分为两组比较，

18650和2170两组），

比较的结果显示，在同组中极耳越多的电芯，

EIS内阻表现越小。l

当然这其中以4680的EIS内阻最小。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l才神道的报告分析显示，4680的低温性能优异。

l研究团队是用CCCV方式对4680电芯进行0.5C充放电，获得容量是22.5Ah。l在人工干燥室内的室温下，采用经典极耳设计的

18650和21700电池的

外表面温度升高了

1.2°C至

5.3°C。相比之下，4680电池的温度升高了8.2°C，这表明准无极耳的4680不足以补偿大规模电池规格较差的表面积

与体积比。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l根据研究团队提供的信息：

1m长度的电极加工时间约为1.25s，5m长度的电极可以在不到3s的时间内完成卷绕。l

以及我们之前获得的特斯拉一代典型的量产速度150ppm。3/5*3.4=2s60/2=30只五组切口、卷绕、集流盘焊接一体机设备正极涂布机负极涂布机16

to

88

to

2分切16

to

8

8

to

2分切60/1.25=48m/3.4=14*16=112只/min潜在产能300只/min流水线※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。特斯拉二代4680遇到的难题各部件尺寸

、结构

、工艺和量产考量。03※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l

目前看亿纬锂能的4695电芯第一代和第二代都是采用和特斯拉一样的墩封技术，而且同样非常平整。l另外，多数结构和工艺也非常类似，比如，壳体、正极柱、集流体等。l也有一些技术有区别：比如极柱焊接、后盖没有注液口、没有使用干法负极、正极没有陶瓷涂层等。l对于亿纬的4695来说，他们在一代和二代电芯上也有比较多的迭代改进。比如正极柱焊接、注液孔、负极集流盘、正极垫片等。l亿纬的交流内阻比特斯拉的低；能量密度比特斯拉高；正极极柱焊接更牢固；貌似电芯也不漏液；防爆阀更合理；※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。后期损坏原电极表面平整边缘整齐陶瓷层4mm※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。包括以下方面：扭转金属材料，加压焊接，加热。l

电阻焊的全称为电阻点焊接。叠放焊接材，用连接有焊接用电源的通电用铜电极夹住焊接部分并通电，借助电阻产生的热量（焦耳热）进行溶融接合的焊法。电阻焊的缺点就是慢。l扭矩焊原理是通过扭转金属材料，使其达到高温状态，然后再进行加压和加热，将其焊接在一起。扭矩焊的主要原理※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。国内46系列电芯拆解之我见在量产的道路上，

荆棘满地。04※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l亿纬锂能4695，

已经发展了两代，还有300wh/kg和350wh/kg版本。已于宝马签署了价值100亿欧元合同，分别在中国和欧洲建设两座20GWh超级电池工厂。目前在湖北荆门、四川成都和辽宁沈阳都有产能。l

宁德董事长说：“我们的大圆柱电池循环寿命是国内外友商的3倍以上，能量密度比友商高出10%以上，安全性远超友商，接近我们的麒麟电池”。l今年3月，

国轩高科年产10GWh的4695新能源电池项目落地安徽合肥。

6月，江淮钇为3采用国轩4695电芯首发。l

远景动力也获得宝马的定点，正积极开发自己的46电池项目。l今年年初，总投资130亿元的比克电池常州生产基地项目签约，将建设大圆柱电池产线及国际化研发中心，建成后总产能为30GWh。l松下曾宣布在2023财年为特斯拉量产4680电池，并在日本

歌山工厂新建两条产线。可惜没通过特斯拉测试，推迟一年。l

LG新能源组建了一个名为New

Form

FactorTask的新团队，致力于开发4680大圆柱电池，计划于2023年年底前在韩国新建一条专用的生产线。l

中航、蔚来、小鹏、蜂巢、力神、

比亚迪、三星SDI等企业都在验证自己的46系列电芯。※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。·大圆柱后续发展与机会 未来或成为动力电池的主流选择。●05※禁止任何未经授权的复制、修改、分发或以其他方式使用此材料。l

目前方包量产效率按照20~30ppm计算，

以宁德时代供给特斯拉的160ah电芯为例，可实现3200~4800ah/min效率。l

当下松下21700量产效率是~300ppm，

以最新的4.8Ah的21700电芯为例，可实现1440ah/min效率。l从