推陳出新,革故鼎新,讓我們走近TESLA
根據行政中心行政部下發的“關于開展管理干部綜合素質提升內部培訓的通知”,為加強、提升公司中基層管理干部對不同電池結構和工藝設計做進一步的了解和認知,結合公司未來產品布局及工作開展的實際情況,研究院研發部于2022年7月8日組織開展特斯拉4680電池結構與工藝設計的培訓。
此次培訓主要主要分為三個章節,分別為:1、4680電池極片設計及干法工藝;2、4680電池結構設計與工藝;3、4680電池性能分析與優勢。
眾所周知,電池的種類繁多,常見的有圓柱電池、方型硬殼電池和軟包疊片電池。不同種類電池使用領域和應用范圍也隨之不同,譬如圓柱電池主要應用于電動工具上面,鋁殼電池主要應用于老版手機上,軟包電池主要應用于電子煙上。
除了種類不同,還有一個最關鍵的要素,那就是工藝設計。傳統濕法工藝與干電池工藝究竟有何不同?讓我們跟隨研發部黃經理的步伐一探究竟。原來干電極工藝徹底跳過加入溶液步驟,可省略繁復的涂覆,烘干等工藝,大幅簡化生產流程:將活躍的正負極顆粒與聚四氟乙烯(PTFE)混合,使其纖維化,直接用粉末搟磨成薄膜壓到鋁箔或者銅箔上,制備出正負極片。
但有利就有弊。干電極雖然工藝簡單,節省成本,生產效率高和電池能量密度大,但目前工藝不成熟,電池要做厚,圓柱要卷起來,容易開裂。
那特斯拉4680電池是如何做到的呢?經過黃經理的講解,我們更詳細的了解到特斯拉4680電池的結構設計與組裝工藝。它通過干法電極技術、全極耳電芯設計、集流盤焊接、入殼封頂蓋和注液的制造工藝過程,將電池的散熱和極耳接觸面積放大,從而通過全極耳降低集流體內阻。
那特斯拉4680電池對比傳統電池有什么優勢?當然有,只聽黃經理津津有味的說到。前面我們已經講解了4680電池極片設計、干法工藝和結構的設計,那么我們來做一下優勢歸納:1、電極全極耳降低集流體電阻,減少歐姆產熱,提高了功率密度,提升6倍;2、干法電極技術,粘結劑纖維化包裹顆粒、含量低;電極更厚;無熔化劑;電極性能更好;3、增加了電池尺寸和容量,降低非活性組件的質量比,提高電池能量密度,續航里程提升了16%,在電池組層面每千瓦時成本降低14%;4、端面面積增加,有利于內部熱量的傳導和散熱;5、電池更大,正負極端子在電池一端,更有利于電池成組:直接集成在底盤CTC技術;6、硅基負極、高鎳正極利用與推廣,進一步提升能量密度。


經過對特斯拉4680電池極片、結構設計和工藝的了解,我們知曉了新時代正引領著我們走向世界的前沿,奔赴第一線,從零開始,接受最嚴格和殘酷的考驗------國際競爭市場。我們需要重新審視和布局,需要推陳出新,革故鼎新,去變革中求發展。
走進TESLA,我們從另一個維度認知了新工藝調整對電池性能提升、人力和材料成本的節省。