Los ntawm BYD 's blade roj teeb, mus rau Honeycomb Energy's cobalt-free roj teeb, thiab tom qab ntawd mus rau sodium-ion roj teeb ntawm CATL era, lub zog roj teeb kev lag luam tau ntsib kev nruam ntej.Lub Cuaj Hlis 23, 2020 - Tesla Roj Teeb Hnub, Tesla CEO Elon Musk tau qhia lub ntiaj teb lub roj teeb tshiab - 4680 roj teeb.
Yav dhau los, qhov ntau thiab tsawg ntawm cov roj teeb lithium cylindrical feem ntau yog 18650 thiab 21700, thiab 21700 muaj 50% ntau dua li 18650.Lub roj teeb 4680 muaj tsib npaug ntawm lub peev xwm ntawm tes ntawm 21700 roj teeb, thiab lub roj teeb tshiab tuaj yeem txo tus nqi ib kilowatt-teev li ntawm 14% thiab nce kev caij nkoj los ntawm 16%.
Musk bluntly hais tias lub roj teeb no yuav ua rau $ 25,000 hluav taws xob tsheb ua tau.
Yog li ntawd, lub roj teeb menacing no tuaj qhov twg?Tom ntej no, peb txheeb xyuas lawv ib leeg.
1. Lub roj teeb 4680 yog dab tsi?
Tesla txoj kev hu ua lub hwj chim roj teeb yog yooj yim heev thiab ncaj nraim.Lub roj teeb 4680, raws li lub npe qhia, yog lub roj teeb cylindrical nrog ib lub xovtooj ntawm txoj kab uas hla ntawm 46mm thiab qhov siab ntawm 80mm.
Peb qhov sib txawv ntawm lithium-ion cylindrical roj teeb
Raws li tau pom los ntawm daim duab, piv rau Tesla tus thawj 18650 roj teeb thiab 21700 roj teeb, lub roj teeb 4680 zoo li tus txiv neej siab thiab muaj zog.
Tab sis lub roj teeb 4680 tsis yog qhov hloov pauv loj xwb, Tesla tau koom nrog ntau cov cuab yeej tshiab los txhim kho kev ua haujlwm.
Thib ob, thev naus laus zis tshiab ntawm 4680 roj teeb
1. Electrodeless pob ntseg tsim
Intuitively, qhov kev xav loj tshaj plaws ntawm 4680 yog tias nws loj dua.Yog li vim li cas ho tsis lwm cov tuam ntxhab ua lub roj teeb loj dua yav dhau los.Qhov no yog vim qhov loj dua qhov ntim thiab lub zog ntau dua, cov cua sov yuav nyuaj rau kev tswj thiab qhov kev nyab xeeb ntau dua los ntawm kev kub hnyiab thiab tawg.
Tesla tau pom meej coj qhov no mus rau hauv kev xav thiab.
Piv nrog rau yav dhau los cylindrical roj teeb, qhov loj tshaj plaws kev tsim kho tshiab ntawm 4680 roj teeb yog lub electrodeless lug, kuj hu ua tag nrho cov lug.Nyob rau hauv ib txwm cylindrical roj teeb, qhov zoo thiab tsis zoo tooj liab foils thiab aluminium foil separator yog stacked thiab mob.Txhawm rau kos cov electrodes, cov hlau lead hu ua tab yog welded rau ob qhov kawg ntawm cov ntawv ci tooj liab thiab cov ntawv txhuas txhuas.
Lub winding ntev ntawm ib txwm 1860 roj teeb yog 800mm.Siv cov ntawv ci tooj liab nrog kev ua tau zoo dua ua piv txwv, qhov ntev ntawm cov tabs coj cov hluav taws xob tawm ntawm cov ntawv ci tooj liab yog 800mm, uas yog sib npaug rau qhov tam sim no dhau los ntawm 800mm ntev hlau.
Los ntawm kev suav, qhov tsis kam yog li 20mΩ, qhov ntev winding ntawm 2170 roj teeb yog li 1000mm, thiab qhov tsis kam yog li 23mΩ.Nws tuaj yeem hloov pauv tau yooj yim tias zaj duab xis ntawm tib lub thickness yuav tsum tau dov rau hauv 4680 roj teeb, thiab qhov ntev winding yog li ntawm 3800mm.
Muaj ntau qhov tsis zoo los ua kom qhov ntev winding.Cov electrons yuav tsum tau taug kev ntev dua kom ncav cuag cov tabs ntawm ob qho kawg ntawm lub roj teeb, qhov kev tiv thaiv yuav nce ntxiv, thiab lub roj teeb yuav muaj cua sov ntau dua.Kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb yuav ua rau tsis zoo thiab txawm tsim teeb meem kev nyab xeeb.Yuav kom txo tau qhov kev ncua deb ntawm cov electrons, 4680 roj teeb siv lub pob ntseg electrodeless technology.
Lub electrodeless tab tsis muaj tab, tab sis hloov tag nrho cov khoom tam sim no mus rau hauv ib lub tab, txoj kev conductive tsis nyob ntawm lub tab, thiab tam sim no raug xa mus los ntawm kev xa mus rau sab tom qab ntawm lub tab mus rau lub phaj collector mus rau longitudinal kis tau tus mob. tus sau tam sim no.
Tag nrho cov conductive ntev tau hloov ntawm 800 mus rau 1000mm ntawm 1860 los yog 2170 tooj liab foil ntev mus rau 80mm (roj teeb qhov siab).Qhov kev tiv thaiv raug txo mus rau 2mΩ, thiab kev siv sab hauv yog txo los ntawm 2W rau 0.2W, uas yog txo ncaj qha los ntawm qhov kev txiav txim ntawm qhov loj.
Qhov kev tsim no zoo heev txo cov impedance ntawm lub roj teeb thiab daws cov teeb meem cua sov ntawm lub cylindrical roj teeb.
Ntawm qhov tod tes, lub tshuab electrodeless pob ntseg ua rau thaj chaw conduction tam sim no, ua kom luv luv ntawm qhov kev coj ua tam sim no, thiab txo qis cov roj teeb sab hauv;Qhov kev txo qis ntawm kev tiv thaiv sab hauv tuaj yeem txo qhov tshwm sim tam sim no offset thiab ua kom lub roj teeb lub neej ntev;Qhov kev txo qis kuj tuaj yeem txo cov cua sov tsim, thiab cov electrode conductive txheej Cov kev sib cuag zoo ntawm cov txheej txheem thiab cov roj teeb kawg tuaj yeem ncav cuag 100%, uas tuaj yeem txhim kho lub peev xwm ntawm cov cua sov.
Lub 4680 roj teeb tau txais ib hom tshiab ntawm electrodeless pob ntseg tshuab nyob rau hauv cov nqe lus ntawm cov qauv ntawm tes, uas yuav txo tau cov nqi thiab nce efficiency.Ntawm qhov tod tes, cov txheej txheem vuam ntawm cov tabs raug tshem tawm, kev tsim khoom tau zoo dua qub, thiab qhov tsis xws luag tshwm sim los ntawm vuam tuaj yeem raug txo rau tib lub sijhawm.
Schematic daim duab ntawm monopole thiab tag nrho-ncej qauv
2. Ua ke nrog CTC thev naus laus zis
Feem ntau hais lus, lub roj teeb loj dua, cov roj teeb tsawg dua yuav tsum tau muab tso rau hauv tib lub tsheb.Nrog 18650 hlwb, Tesla xav tau 7100 hlwb.Yog tias koj siv 4680 roj teeb, koj tsuas xav tau 900 roj teeb.
Cov roj teeb tsawg dua, lawv tuaj yeem sib sau ua ke sai dua, qhov ua tau zoo dua qub, qhov teeb meem tsawg dua ntawm cov kev sib txuas nruab nrab, thiab tus nqi pheej yig dua.Raws li Tesla, qhov loj 4680 tuaj yeem txo cov nqi ntawm cov roj teeb los ntawm 14%.
Txhawm rau txhim kho lub zog ceev ntawm lub pob roj teeb, 4680 roj teeb yuav ua ke nrog CTC (Cell to Chassis) thev naus laus zis.Nws yog los ua ke cov roj teeb hlwb ncaj qha rau hauv lub chassis.Los ntawm kev tshem tawm tag nrho cov modules thiab cov roj teeb pob, cov roj teeb lub hlwb ua kom muaj zog ntau dua, cov roj teeb ntawm cov roj teeb yuav raug txo kom tsawg, thiab qhov chaw siv ntawm lub chassis tseem yuav txhim kho zoo heev.
CTC muaj qee qhov kev xav tau ntawm cov qauv siv lub zog ntawm lub roj teeb.Lub roj teeb nws tus kheej yuav tsum tau dais ntau lub zog txhua yam.Piv nrog rau 18650 thiab 2170 roj teeb, 4680 ib lub roj teeb muaj lub zog loj dua thiab cov qauv tsim muaj zog dua, thiab cov roj teeb lub plhaub dav dav yog lub plhaub txhuas.Lub plhaub 4680 yog ua los ntawm cov hlau tsis muaj steel, thiab cov qauv tsim muaj zog yog lav.
Piv nrog rau lub plhaub plhaub roj teeb, qhov teeb tsa ntawm lub cylindrical roj teeb yuav hloov tau yooj yim dua, tuaj yeem hloov mus rau ntau qhov sib txawv chassis, thiab tuaj yeem ua ke nrog qhov chaw zoo dua.
Raws li kev tshawb fawb thiab kev txiav txim siab ntawm "EMF", CTC thev naus laus zis yog lub tshuab hluav taws xob tshiab hauv xyoo 2022, thiab nws kuj yog ib qho nkhaus ntawm txoj kev.
Kev sib koom ua ke ntawm cov roj teeb rau hauv lub cev tuaj yeem ua rau kev saib xyuas lub tsheb tsis yooj yim, thiab lub roj teeb nyuaj los hloov nws tus kheej.Cov nqi pabcuam tomqab muag yuav nce ntxiv, thiab cov nqi no yuav raug xa ncaj qha rau cov neeg siv khoom, xws li cov nqi pov hwm.Txawm hais tias Musk tau hais tias lawv tau tsim kho txoj hlua uas tuaj yeem txiav thiab hloov pauv, nws yuav siv sijhawm los saib seb nws yuav ua haujlwm zoo li cas.
Ntau lub tuam txhab tsheb tau thov lawv tus kheej CTC cov kev daws teeb meem, vim tias nws tsis tsuas yog rov kho lub roj teeb, tab sis kuj yuav tsum tau hloov lub cev qauv.Qhov no muaj feem xyuam nrog kev rov faib cov neeg ua haujlwm hauv cov saw hlau ntawm cov lag luam muaj feem cuam tshuam.
CTC tsuas yog txoj hauv kev.Nws yog lub roj teeb lub cev ua ke, tsis hloov pauv disassembly.Muaj lwm yam thev naus laus zis hla ntawm nws - roj teeb hloov pauv.Lub roj teeb sib pauv tshuab yog ib qho yooj yim rau disassemble, tab sis lub roj teeb ua rau muaj txiaj ntsig zoo rau lub roj teeb lub zog.Yuav ua li cas xaiv ob txoj kev no yog kev ua si ntawm cov chaw muag roj teeb thiab OEMs.
CTC technology ua ke nrog 4680 roj teeb
3. Kev tsim kho tshiab hauv cov txheej txheem roj teeb, cov khoom siv cathode thiab anode
Tesla yuav siv cov txheej txheem qhuav roj teeb electrode, es tsis txhob siv cov kuab tshuaj, ib qho me me (li 5-8%) ntawm cov hmoov zoo PTFE binder yog tov nrog cov hmoov zoo / tsis zoo electrode, dhau los ntawm ib qho extruder los tsim ib daim nyias nyias ntawm Cov khoom siv hluav taws xob, thiab tom qab ntawd Ib txoj hlua ntawm cov khoom siv hluav taws xob tau laminated rau cov hlau nplaum tam sim no los tsim cov electrode tiav.
Lub roj teeb uas tsim los ntawm txoj kev no yog ntau tus phooj ywg ib puag ncig.Thiab cov txheej txheem no yuav ua rau kom lub zog ceev ntawm lub roj teeb thiab txo lub zog ntawm kev tsim khoom los ntawm 10 npaug.Kev siv tshuab ziab electrode zoo li yuav dhau los ua cov qauv siv thev naus laus zis rau tiam tom ntej.
Tesla 4680 roj teeb qhuav electrode technology
Hais txog cov ntaub ntawv cathode, Tesla tau hais tias nws tseem yuav tshem tawm cov ntsiab lus cobalt hauv cathode.Cobalt yog kim thiab tsawg.Nws tuaj yeem tsuas yog mined hauv ob peb lub tebchaws hauv ntiaj teb, lossis hauv cov tebchaws African tsis ruaj khov xws li Congo.Yog tias lub roj teeb tuaj yeem tshem tawm cov ntsiab lus cobalt tiag tiag, nws tuaj yeem hais tias yog ib qho kev tsim kho tshiab.
Cobalt
Hais txog cov khoom siv anode, Tesla yuav pib nrog cov ntaub ntawv silicon thiab siv ntau silicon los hloov cov graphite tam sim no.Lub peev xwm theoretical tshwj xeeb ntawm silicon-raws li tsis zoo electrode yog siab li 4200mAh / g, uas yog kaum npaug siab dua li ntawm graphite tsis zoo electrode.Txawm li cas los xij, silicon-raws li tsis zoo electrodes kuj muaj teeb meem xws li yooj yim ntim ntawm silicon, tsis zoo hluav taws xob conductivity, thiab loj pib nqi-tso poob.
Yog li ntawd, kev txhim kho kev ua tau zoo ntawm cov ntaub ntawv yog tiag tiag kom nrhiav tau qhov sib npaug ntawm lub zog ceev thiab ruaj khov, thiab cov khoom siv silicon-based anode tam sim no yog doped nrog silicon thiab graphite rau kev siv sib xyaw.
Tesla npaj yuav hloov pauv qhov ua tau zoo ntawm cov silicon saum npoo kom nws tsis tshua muaj kev tawg, lub thev naus laus zis uas tsis tsuas yog tso cai rau cov roj teeb kom them sai dua, tab sis kuj tseem ua rau lub neej ntawm 20 feem pua.Tesla hu ua cov khoom tshiab "Tesla Silicon", thiab tus nqi yog $ 1.2 / KWh, uas tsuas yog ib feem kaum ntawm cov txheej txheem silicon uas twb muaj lawm.
Silicon-based anodes raug suav tias yog cov khoom siv roj teeb lithium tom ntej.
Ob peb qauv ntawm kev ua lag luam tau pib siv cov khoom siv silicon-raws li anode.Cov qauv xws li Tesla Model 3 twb koom nrog me me ntawm silicon hauv qhov tsis zoo electrode.Tsis ntev los no, tus qauv GAC AION LX Plus tau nthuav tawm.Qianli version yog nruab nrog daim txhuam cev silicon anode nti roj teeb tshuab, uas tuaj yeem ua tiav 1,000 mais ntawm roj teeb lub neej.
4680 roj teeb silicon anode
Txhawm rau suav cov txiaj ntsig ntawm 4680 roj teeb thev naus laus zis yog tias nws tuaj yeem txhim kho kev ua tau zoo thaum txo nqi.
3. Qhov cuam tshuam deb ntawm 4680 roj teeb
Lub roj teeb 4680 tsis yog kev hloov pauv thev naus laus zis, tsis yog kev tawg ntawm lub zog ceev, tab sis ntau dua ntawm kev tsim kho tshiab hauv cov txheej txheem thev naus laus zis.
Txawm li cas los xij, tau tsav los ntawm Tesla, rau cov qauv tam sim no ntawm lub lag luam tshiab lub zog, kev tsim cov roj teeb 4680 yuav hloov cov qauv roj teeb uas twb muaj lawm.Kev lag luam yuav inevitably teem tawm ib nthwv dej ntawm loj-ntim cylindrical roj teeb.
Raws li cov lus ceeb toom, Panasonic npaj yuav pib ntau lawm ntawm 4680 roj teeb muaj peev xwm loj rau Tesla thaum ntxov 2023.Kev nqis peev tshiab yuav yog siab li 80 billion yen (kwv yees li US $ 704 lab).Samsung SDI thiab LG Zog kuj tau koom nrog kev txhim kho ntawm 4680 roj teeb.
Hauv tsev, Yiwei Lithium Zog tshaj tawm tias nws cov chaw lag luam Yiwei Fais Fab npaj tsim 20GWh loj cylindrical roj teeb ntau lawm kab rau cov neeg caij tsheb hauv Jingmen High-tech Zone.BAK Roj teeb thiab Honeycomb Zog tseem yuav nkag mus rau hauv cov roj teeb loj cylindrical.BMW thiab CATL tseem nquag siv cov roj teeb loj cylindrical, thiab cov qauv yooj yim tau txiav txim siab.
Roj teeb Manufacturers 'Cylindrical Battery Layout
Plaub, lub zog electromotive muaj qee yam hais
Cov txheej txheem kev tsim kho tshiab ntawm cov roj teeb loj cylindrical yuav tsis xav tau kev txhawb nqa kev lag luam roj teeb hluav taws xob.Nws tsis yooj yim li tsuas yog hloov kho los ntawm 5th roj teeb mus rau 1st roj teeb.Nws lub cev rog muaj lus nug zoo.
Tus nqi ntawm lub roj teeb yog ze rau 40% ntawm tus nqi ntawm tag nrho lub tsheb.Qhov tseem ceeb ntawm lub roj teeb raws li "lub siab" yog qhov tseeb ntawm nws tus kheej.Txawm li cas los xij, nrog lub koob npe nrov ntawm lub zog tshiab tsheb, qhov kev thov rau cov roj teeb tau nce ib hnub dhau ib hnub, thiab cov nqi ntawm cov khoom siv tau nce.Kev tsim kho tshiab ntawm cov roj teeb tau dhau los ua ib txoj hauv kev tseem ceeb rau cov tuam txhab tsheb tsim.
Nrog rau kev txhim kho cov thev naus laus zis ntsig txog roj teeb, cov tsheb hluav taws xob pheej yig tsuas yog nyob ib ncig ntawm lub ces kaum!
Post lub sij hawm: Jun-13-2022