Mai ka pā uila o BYD, a i ka pahu pahu cobalt-free ʻo Honeycomb Energy, a laila a hiki i ka pāʻani sodium-ion o ka wā CATL, ua loaʻa i ka ʻoihana pākahi mana ka hana hou.Sepatemaba 23, 2020 - Tesla Battery Day, Tesla CEO Elon Musk i hōʻike i ka honua i kahi pākaukau hou - ka 4680 pākaukau.
Ma mua, ʻo ka nui o nā pākahi lithium cylindrical ka nui o 18650 a me 21700, a ʻo 21700 ka 50% ʻoi aku ka ikaika ma mua o 18650.ʻO ka pākaukau 4680 he ʻelima mau manawa o ka nui o ke kelepona o ka pā 21700, a hiki i ka pākaukau hou ke hoʻemi i ke kumukūʻai no ka kilowatt-hola ma kahi o 14% a hoʻonui i ka pae holo moana ma 16%.
Ua haʻi pololei ʻo Musk e hana kēia pākaukau i kahi kaʻa uila $25,000.
No laila, no hea mai kēia pākaukau hoʻoweliweli?A laila, e kālailai mākou iā lākou i kēlā me kēia.
1. He aha ka pahu 4680?
He mea maʻalahi a maʻalahi ke ʻano o Tesla no ka inoa ʻana i nā pihi mana.ʻO ka pākaukau 4680, e like me ka inoa i hōʻike ʻia, he pahu cylindrical me ke anawaena kelepona hoʻokahi o 46mm a me ke kiʻekiʻe o 80mm.
ʻEkolu mau ʻokoʻa nui o nā pākahi lithium-ion cylindrical
E like me ka mea i ʻike ʻia mai ke kiʻi, i hoʻohālikelike ʻia me ka pā uila 18650 Tesla a me 21700 pākahi, ʻo ka pā 4680 e like me ke kanaka lōʻihi a ikaika.
Akā ʻaʻole ka hoʻololi ʻana o ka nui o ka pā 4680, ua hoʻokomo ʻo Tesla i nā ʻenehana hou e hoʻomaikaʻi i ka hana.
ʻO ka lua, ʻo ka ʻenehana hou o 4680 pākaukau
1. Electrodeless pepeiao hoʻolālā
ʻO ka intuitively, ʻo ka manaʻo nui loa o ka 4680 ʻo ia ka nui.No laila no ke aha i hana ʻole ai nā mea hana ʻē aʻe i ka pākaukau i ka wā ma mua.ʻO kēia no ka mea ʻoi aku ka nui o ka leo a me ke kiʻekiʻe o ka ikehu, ʻoi aku ka paʻakikī o ka wela a ʻoi aku ka nui o ka hoʻoweliweli palekana mai ke ahi a me ka pahū.
Ua noʻonoʻo ʻo Tesla i kēia.
Ke hoʻohālikelike ʻia me ka pā uila cylindrical mua, ʻo ka hana hou nui loa o ka pā uila 4680 ʻo ia ka electrodeless lug, ʻike ʻia hoʻi ʻo ka piha piha.I loko o kahi puʻupuʻu cylindrical maʻamau, hoʻopaʻa ʻia a ʻeha nā pahu keleawe maikaʻi a maikaʻi ʻole a me ka mea hoʻokaʻawale alumini.No ka huki ʻana i nā electrodes, ua hoʻopaʻa ʻia kahi uea alakaʻi i kapa ʻia ʻo ka tab i nā ʻaoʻao ʻelua o ka pahu keleawe a me ka pahu alumini.
ʻO 800mm ka lōʻihi wili o kahi pākaukau 1860 kuʻuna.ʻO ka lawe ʻana i ka pahu keleawe me ka conductivity ʻoi aku ka maikaʻi ma ke ʻano he laʻana, ʻo ka lōʻihi o nā ʻaoʻao e alakaʻi i ka uila ma waho o ka pahu keleawe he 800mm, ʻo ia ka mea e like me ke kahe o kēia manawa ma ka uea 800mm lōʻihi.
Ma ka helu ʻana, ʻo ke kū'ē ʻana ma kahi o 20mΩ, ʻo ka lōʻihi wili o ka pākaukau 2170 ma kahi o 1000mm, a ʻo ke kūʻē ʻana ma kahi o 23mΩ.Hiki ke hoʻololi maʻalahi i ke kiʻi ʻoniʻoni o ka mānoanoa like e pono e ʻōwili ʻia i loko o kahi pākaukau 4680, a ʻo ka lōʻihi wili e pili ana i 3800mm.
Nui nā hemahema i ka hoʻonui ʻana i ka lōʻihi wili.Pono nā electrons e hele i kahi lōʻihi e hiki ai i nā ʻaoʻao ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka pākaukau, e piʻi aʻe ke kūpaʻa, a ʻoi aku ka maʻalahi o ka pākaukau i ka wela.E hoʻohaʻahaʻa ka hana o ka pākaukau a hana i nā pilikia palekana.I mea e hoʻopōkole ai i ka mamao i hele ʻia e nā electrons, hoʻohana ka pākaukau 4680 i ka ʻenehana pepeiao electrodeless.
ʻAʻohe ʻaoʻao o ka papa electrodeless, akā hoʻohuli i ka ʻohi ʻohi holoʻokoʻa i kahi tab, ʻaʻole hilinaʻi ke ala conductive i ka pā, a ua hoʻoneʻe ʻia ke ʻano mai ka hoʻoili ʻaoʻao ma ka ʻaoʻao i ka pā ʻohi i ka lawe lōʻihi o ka mea ohi o keia wa.
Ua hoʻololi ka lōʻihi conductive holoʻokoʻa mai 800 a 1000mm o 1860 a i ʻole 2170 copper foil ka lōʻihi i 80mm (kiʻekiʻe pākaukau).Hoʻemi ʻia ke kūpaʻa i 2mΩ, a hoʻemi ʻia ka hoʻohana kūʻē kūloko mai 2W a 0.2W, i hoʻemi pololei ʻia e kahi kauoha o ka nui.
Hoʻemi nui kēia hoʻolālā i ka impedance o ka pākaukau a hoʻonā i ka pilikia hoʻomehana o ka pā cylindrical.
Ma ka lima hoʻokahi, hoʻonui ka ʻenehana pepeiao electrodeless i ka wahi conduction o kēia manawa, hoʻopōkole i ka mamao conduction o kēia manawa, a hoʻemi nui i ka pale kūloko o ka pā;hiki i ka hoʻemi ʻana o ke kūpaʻa kūloko ke hōʻemi i ka hanana offset o kēia manawa a hoʻolōʻihi i ke ola pākaukau;hiki i ka ho'ēmiʻana o ke kū'ē ke ho'ēmi i ka hana wela, a me ka electrode conductive coating ʻO ka wahi hoʻopili kūpono ma waena o ka papa a me ka pāpale hopena hiki ke hiki i ka 100%, hiki ke hoʻonui i ka hiki ke hoʻokuʻu i ka wela.
Hoʻohana ka pākaukau 4680 i kahi ʻano hou o ka ʻenehana pepeiao electrodeless e pili ana i ka hoʻolālā cell, hiki ke hōʻemi i nā kumukūʻai a hoʻonui i ka pono.Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ua haʻalele ʻia ke kaʻina hana kuʻi ʻana o nā tabs, hoʻomaikaʻi ʻia ka hana hana, a hiki ke hoʻemi ʻia ka helu kīnā i hoʻoiho ʻia e ka welding i ka manawa like.
Diagram Schematic o ka monopole a me ka piha-pole
2. Hoʻohuiʻia me kaʻenehana CTC
ʻO ka ʻōlelo maʻamau, ʻoi aku ka nui o ka nui o ka pākaukau, ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā pākahi e pono e hoʻokomo ʻia i loko o ka kaʻa like.Me nā pūnaewele 18650, pono i kahi Tesla 7100 pūnaewele.Inā hoʻohana ʻoe i 4680 mau pihi, pono ʻoe i 900 mau pihi.
ʻO ka liʻiliʻi o nā pila, ʻoi aku ka wikiwiki o ka hui ʻana, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka pono, ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā pilikia ma nā loulou waena, a ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kumukūʻai.Wahi a Tesla, hiki i ka 4680 nui ke hoʻemi i ke kumu kūʻai o nā pākaukau e 14%.
I mea e hoʻomaikaʻi ai i ka ikehu ikehu o ka pūʻolo pila, e hui pū ʻia ka pākaukau 4680 me ka ʻenehana CTC (Cell to Chassis).ʻO ia ka hoʻohui pono ʻana i nā pūnae pahu i loko o ka chassis.Ma ka wehe loa ʻana i nā modules a me nā ʻeke pākaukau, e ʻoi aku ka paʻakikī o nā ʻāpana pākaukau, e hoʻemi nui ʻia ka nui o nā ʻāpana pākaukau, a e hoʻomaikaʻi nui ʻia ka hoʻohana ʻana i ka lumi o ka chassis.
Loaʻa i ka CTC kekahi mau koi e pili ana i ka ikaika o ka pākaukau.Pono ka pākaukau ponoi e halihali i ka ikaika mechanical.Ke hoʻohālikelike ʻia me nā pōpō 18650 a me 2170, ʻoi aku ka ikaika o ka 4680 hoʻokahi pākahi a me ka ikaika o ke kūkulu ʻana, a ʻo ka puʻupuʻu pahu pahu maʻamau he pūpū alumini.Hana ʻia ka pūpū 4680 i ke kila kila, a ua hōʻoia ʻia ka ikaika o ke kūkulu ʻana.
Ke hoʻohālikelike ʻia me ka pahu pahu pahu, ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻonohonoho ʻana o ka pahu cylindrical, hiki ke hoʻololi i nā chassis like ʻole, a hiki ke hoʻohui maikaʻi ʻia me ka pūnaewele.
Wahi a ka noiʻi a me ka hoʻoholo ʻana o "EMF", ʻo ka ʻenehana CTC ka tuyere o nā kaʻa ikehu hou ma 2022, a ʻo ia hoʻi kahi ʻōpala i ke alanui.
ʻO ka hoʻohui ʻana o ka pākaukau i loko o ke kino hiki ke hana i ka mālama ʻana i ke kaʻa i paʻakikī loa, a paʻakikī ke pani kūʻokoʻa.E piʻi aʻe nā kumukūʻai lawelawe ma hope o ke kūʻai aku, a e hāʻawi pololei ʻia kēia mau kumukūʻai i nā mea kūʻai aku, e like me nā kumukūʻai inikua.ʻOiai ke ʻōlelo nei ʻo Musk ua hoʻolālā lākou i nā kaila hoʻoponopono e hiki ke ʻoki a hoʻololi ʻia, e lōʻihi ka manawa e ʻike ai i ka maikaʻi o ka hana.
Nui nā hui kaʻa i hāʻawi i kā lākou mau ʻenehana CTC ponoʻī, no ka mea, ʻaʻole ia e hoʻoponopono hou i ka pākaukau, akā pono e hoʻololi i ke ʻano o ke kino.E pili ana kēia i ka mahele hou ʻana o ka hana ma ke kaula hoʻolako o nā ʻoihana pili.
He ala ʻenehana wale nō ʻo CTC.He kino pākaukau i hoʻohui ʻia, wehe ʻole ʻia.Aia kekahi ʻenehana ʻē aʻe ma kēlā ʻaoʻao - ke hoʻololi ʻana i ka pākaukau.He mea maʻalahi ka wehe ʻana i ka ʻenehana swap, akā hāʻawi nui ka pākaukau i ka ikaika o ka pā.Pehea e koho ai i kēia mau ala ʻelua he pāʻani ma waena o nā mea hoʻolako pākaukau a me OEM.
ʻO ka ʻenehana CTC i hui pū ʻia me ka pākaukau 4680
3. ʻO ka hana hou i ke kaʻina hana pākaukau, cathode a me nā mea anode
E hoʻohana ʻo Tesla i ke kaʻina electrode pākaukau maloʻo, ma kahi o ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻoheheʻe, kahi liʻiliʻi (ma kahi o 5-8%) o kahi mea hoʻopaʻa PTFE pauka maikaʻi i hui pū ʻia me ka pauka electrode maikaʻi / maikaʻi ʻole, hele ʻia ma kahi extruder e hana i kahi ʻāpana lahilahi. mea electrode, a laila ua hoʻopaʻa ʻia kahi ʻāpana o nā mea electrode i kahi mea hōʻiliʻili metala foil e hana i ka electrode i hoʻopau ʻia.
ʻO ka pākaukau i hana ʻia ma kēia ʻano ʻoi aku ka maikaʻi o ke kaiapuni.A ʻo kēia kaʻina hana e hoʻonui i ka ikehu o ka pākaukau a hoʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu o ka hana ʻana ma 10 mau manawa.E lilo paha ka ʻenehana electrode maloʻo i ka pae ʻenehana no ka hanauna e hiki mai ana.
ʻO Tesla 4680 ka ʻenehana electrode maloʻo
Ma ke ʻano o nā mea cathode, ua ʻōlelo ʻo Tesla e hoʻoneʻe ia i ka mea cobalt i ka cathode.He pipiʻi a liʻiliʻi ka Cobalt.Hiki ke ʻeli ʻia ma nā ʻāina liʻiliʻi loa o ka honua, a i ʻole ma nā ʻāina paʻa ʻole o ʻApelika e like me Congo.Inā hiki i ka pila ke hoʻoneʻe maoli i ka mea cobalt, hiki ke ʻōlelo ʻia he ʻenehana ʻenehana nui.
Kobalta
Ma ke ʻano o nā mea anode, e hoʻomaka ʻo Tesla me nā mea silika a hoʻohana hou aku i ke silika e pani i ka graphite i hoʻohana ʻia i kēia manawa.ʻO ke kiʻekiʻe o ka mana o ka electrode maikaʻi ʻole e pili ana i ka silicon e like me 4200mAh / g, he ʻumi mau manawa kiʻekiʻe ma mua o ka graphite negative electrode.Eia nō naʻe, loaʻa nā pilikia e like me ka maʻalahi o ka hoʻonui ʻana i ka leo o ke silika, ka conductivity uila maikaʻi ʻole, a me ka nui o ka hoʻokuʻu hoʻoiho mua.
No laila, ʻo ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana o nā mea pono e ʻike i kahi kaulike ma waena o ka ikehu a me ka paʻa, a ʻo nā huahana anode i hoʻokumu ʻia i kēia manawa ua doped me ka silicon a me ka graphite no ka hoʻohana ʻana.
Hoʻolālā ʻo Tesla e hoʻololi maoli i ka malleability o ka ʻili silika e hōʻemi i ka haʻihaʻi ʻana, kahi ʻenehana ʻaʻole hiki ke hoʻopaʻa wikiwiki i nā pila, akā hoʻonui pū i ke ola pākaukau ma 20 pakeneka.Ua kapa ʻo Tesla i ka mea hou "Tesla Silicon", a ʻo ke kumukūʻai he $ 1.2/KWh, ʻo ia wale nō ka hapaʻumi o ke kaʻina hana silika i kūkulu ʻia.
Ua manaʻo ʻia nā anodes i hoʻokumu ʻia i ka silikon e like me nā mea anode pākaukau lithium e hiki mai ana.
Ua hoʻomaka kekahi mau hiʻohiʻona ma ka mākeke e hoʻohana i nā mea anode kumu silika.ʻO nā mea hoʻohālike e like me Tesla Model 3 ua hoʻokomo mua i nā mea liʻiliʻi o ka silikoni i loko o ka electrode maikaʻi ʻole.I kēia mau lā, ua hoʻokuʻu ʻia ke kumu hoʻohālike GAC AION LX Plus.Hoʻolako ʻia ka mana Qianli me ka ʻenehana puʻupuʻu sponge silicon anode chip, hiki ke hoʻokō i 1,000 mau kilomita o ke ola pākaukau.
4680 'anode silikoni
No ka hōʻuluʻulu ʻana i nā pono o ka ʻenehana ʻenehana 4680 hiki iā ia ke hoʻomaikaʻi i ka hana ʻoiai e hōʻemi ana i nā kumukūʻai.
3. Ka hopena lōʻihi o 4680 mau pila
ʻAʻole ʻo ka pākaukau 4680 he hoʻololi ʻenehana subversive, ʻaʻole kahi holomua i ka nui o ka ikehu, akā ʻoi aku ka mea hou i ka ʻenehana hana.
Eia naʻe, alakaʻi ʻia e Tesla, no ke ʻano o kēia manawa o ka mākeke ikehu hou, ʻo ka hana ʻana o 4680 mau ʻāpana e hoʻololi i ke ʻano pākaukau o kēia manawa.E hoʻokuʻu ʻia ka ʻoihana i ka nalu o nā pahu cylindrical nui.
Wahi a nā hōʻike, hoʻolālā ʻo Panasonic e hoʻomaka i ka hana nui ʻana o 4680 mau pihi mana nui no Tesla i ka hoʻomaka ʻana o 2023.ʻO ka hoʻopukapuka hou e hiki ke kiʻekiʻe e like me 80 biliona yen (ma kahi o US $ 704 miliona).Ua hui pū ʻo Samsung SDI a me LG Energy i ka hoʻomohala ʻana i ka pākaukau 4680.
I loko o ka hale, ua hoʻolaha ʻo Yiwei Lithium Energy e hoʻolālā ana kāna hui ʻo Yiwei Power e kūkulu i kahi laina hana pahu cylindrical nui 20GWh no nā kaʻa kaʻa ma Jingmen High-tech Zone.E komo pū ana ka BAK Battery a me ka Honeycomb Energy i ke kahua o nā ʻōhua cylindrical nui.Ke hoʻohana nei ʻo BMW a me CATL i nā pākahi cylindrical nui, a ua hoʻoholo ʻia ke kumu kumu.
ʻO ka hoʻonohonoho ʻana o ka pilahi o ka poʻe hana Bateri
ʻO ka hā, ʻo ka ikaika electromotive kekahi mea e ʻōlelo ai
ʻO ka hana hou ʻana o ka pā uila cylindrical nui e hoʻoikaika i ka hoʻomohala ʻana o ka ʻoihana pā uila.ʻAʻole ia maʻalahi e like me ka hoʻonui ʻana mai ka pākaukau 5 a i ka pākaukau 1.He nīnau nui kona kino momona.
ʻO ke kumukūʻai o ka pākaukau kokoke i 40% o ke kumukūʻai o ke kaʻa holoʻokoʻa.ʻO ke koʻikoʻi o ka pākaukau ma ke ʻano he "naʻau" ʻike pono iā ia iho.Eia nō naʻe, me ka kaulana o nā kaʻa ikehu hou, ke piʻi nei ka noi no nā pākaukau i kēlā me kēia lā, a ke piʻi nei ke kumukūʻai o nā mea.Ua lilo ka hana hou o nā pila i mea nui no ka hoʻomohala ʻana o nā ʻoihana kaʻa.
Me ka hoʻomohala ʻana o nā ʻenehana e pili ana i ka pākaukau, aia nā kaʻa uila kūpono ma ke kihi!
Ka manawa hoʻouna: Iune-13-2022