芯耀
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Munro Live宣布將對(duì)特斯拉4680圓柱電池的德克薩斯制造（MIT）特斯拉Model Y進(jìn)行拆解和分析，這是非常期待的。網(wǎng)上已經(jīng)有極客做了拆解，7月4號(hào)千葉第一時(shí)間寫(xiě)了《特斯拉4680電芯拆解報(bào)告》，我就著他的分析做一些解讀，希望大家能看懂一些。
▲表1.拆解信息表
Part 1、拆解和測(cè)試
● 特斯拉的4680外殼是否帶電
在之前的寫(xiě)法里面，有一句猜測(cè)，“4680電芯的鋼殼是不帶電的，因此不需要再額外的增加絕緣材料，可以讓電池系統(tǒng)體積利用率盡可能的提高。”但是隨著結(jié)構(gòu)來(lái)看，是不對(duì)的。
▲圖1.測(cè)試電芯電壓測(cè)量
● 負(fù)極集流盤(pán)與蓋板
如下圖所示，負(fù)極集流盤(pán)是具有彈性元器件，而負(fù)極蓋板是電芯四周一圈白色的絕緣材料，中間突出塊密封釘，從中心注液后密封，材質(zhì)應(yīng)該是銅質(zhì)密封釘。在特寫(xiě)照片中，電芯的白色絕緣圈清晰可見(jiàn)，在新版的中心注液孔密封材質(zhì)變化了，對(duì)比電池日變更為銅。
▲圖2.4680的負(fù)極電芯拆解情況
負(fù)極蓋板內(nèi)側(cè)是具有凹槽，與節(jié)流盤(pán)彈性連接件接觸，然后通過(guò)一個(gè)絕緣環(huán)套著，如下圖所示。
▲圖3.4680底部絕緣環(huán)
負(fù)極集流盤(pán)設(shè)計(jì)很有特點(diǎn)，共計(jì)6個(gè)花瓣，每個(gè)花瓣3長(zhǎng)2短共5條焊縫，在拆解以后全極耳受損嚴(yán)重。
▲圖4.4680的負(fù)極集流盤(pán)設(shè)計(jì)考慮
正極集流盤(pán)和負(fù)極相似，也是6個(gè)花瓣，每個(gè)花瓣3長(zhǎng)2短共5條焊縫。（請(qǐng)教了鋰解的飛馳同學(xué)，更新一下：花瓣的設(shè)計(jì)主要是為了激光焊時(shí)候的公差補(bǔ)償）
▲圖5.正極的集流體形狀
兩個(gè)集流盤(pán)的差異為：
● 正極集流盤(pán)：花瓣與邊緣連接，厚度400um。
● 負(fù)極集流盤(pán)：花瓣與中心連接，厚度260um。
兩個(gè)不同材質(zhì)的材料估計(jì)做了一些阻抗的匹配計(jì)算。
▲圖6.正負(fù)集流體
這里我們也看到問(wèn)題了，考慮絕緣的設(shè)計(jì)，正極絕緣片覆蓋整個(gè)電芯截面積，因此全極耳所有電流最終匯集到正極極柱，熱量集中在正極極柱位置，所以這個(gè)估計(jì)也是后續(xù)要頂部散熱（通過(guò)外部Busbar）的最主要原因。
▲圖7.4680電池的頂部結(jié)構(gòu)
然后把4680的殼體進(jìn)行測(cè)量，壁厚635微米，圓柱側(cè)面預(yù)估質(zhì)量為58.2g。
▲圖8.計(jì)算過(guò)程
Part 2、卷芯
4680的卷芯上面使用了，黃色和綠色兩種終止膠帶。從設(shè)計(jì)來(lái)看，正極涂布與鋁箔邊緣存在安全間隙，正極鋁箔邊緣極耳清晰可見(jiàn)，且緊密排列。
▲圖9.正極涂布的特點(diǎn)
● 卷繞最外層：隔膜長(zhǎng)一圈包裹整個(gè)卷繞。
● 卷繞最內(nèi)層：卷繞最內(nèi)層隔膜形成卷芯。
▲圖10.電芯的隔膜結(jié)構(gòu)
在這里，我們看到千葉也總結(jié)了：
● 在拆解視頻中，沒(méi)有披露我們感興趣的基本信息未披露，容量，電壓，質(zhì)量，能量密度。
● 而用基本的萬(wàn)用表測(cè)試， OCV測(cè)試異常，這個(gè)電壓太小了。
● 在內(nèi)部沒(méi)有看到泄壓閥，如何能保證電芯往下Venting，這里需要用實(shí)物測(cè)試下。
● 在頂部的正極絕緣片會(huì)降低傳熱效率，目前來(lái)看老的設(shè)計(jì)中，為了絕緣，所有的電流路徑都集中在正極極柱，這使全極耳優(yōu)勢(shì)無(wú)法發(fā)揮。
● 從外表來(lái)看，正極極柱尺寸似乎太小，阻抗是否能滿足要求，取決于特斯拉的計(jì)算，這里很懷疑是否能夠滿足將來(lái)Super Charging V4散熱及內(nèi)阻要求。
小結(jié)：
現(xiàn)在電新組的研究比較扎實(shí)，黃老大配合千葉，真是一對(duì)扎實(shí)的二級(jí)組合。整體的分析和整理工作都是千葉做的，我在這里做了一點(diǎn)散發(fā)工作，希望我們的努力對(duì)各位讀者有幫助。
