一、什么是4680电池?

4680电池为圆柱型，直径为4.6cm、长度为8.0cm
。4680电池与主流方形电池差别
。特斯拉4680电池现在接纳的是三元锂电池手艺蹊径，不扫除后续会推出磷酸铁锂电池，4680电池直径是现行产品搭载于特斯拉Model3等车型的21700电池的2倍以上，且电池容量扩大至约5倍;内部还接纳了无极耳设计，有助于降低内阻，镌汰发热，从而为车辆带来更优异的能耗体现以及充电性能
。新的电池包接纳无模组设计，约莫有960个(40x24)电池组成，相比上千个21700电池组成的电池包要少许多，由于4680电池的能量密度提升了5倍，抵达了300Wh/kg，2010年起，松下最先量产18650型原型电池，用于车载动力电池，供应特斯拉;2016年量产21700圆柱电池
。2022年松下将量产4680圆柱电池，有新闻称，该电池最快将于3月尾搭载在特斯拉全新ModelY车型上
。

二、4680电池与主流电池有什么差别?

4680电池在负极质料上与主流电池也有所差别，主流以石墨为主，4680电池使用的是硅基负极，该质料特征是比容量高，但保存硅易体积膨胀、导电性差、首次充放电消耗大等问题
。为了在能量密度和稳固性之间找到平衡点，现在的做法是将硅和石墨混淆使用
。

4680在工艺上，正负极添加了PVDF涂层，接纳更多的铝箔和铜箔来；さ缂柿，导电性更迅速
。而无极耳设计，把原来正极负极毗连处的胶减掉了，降本增效，焊接上接纳激光手艺
。

三、4680电池有什么优点和弱点?

4680电池的优点：

1、提升续航里程，提升能量密度

(1)、正负极质料优化提升能量密度，接纳硅碳负极手艺，石墨负极理论最大电池容量372Wh/kg，硅负极理论最大电池容量可达4200Wh/kg
。负极掺杂一定量的硅质料就可以提升负极的能量密度
。

(2)、第一次接纳干电极手艺，增添电池能量密度，湿电极手艺在有溶剂的情形下，锂与混有锂金属的碳不可很好的相互融合，有第一次循环容量损失问题，干电池手艺会大大改善这种问题，从而提升电池能量密度
。4680电池同时增添了正极质料厚度，从55μm提升至60μm，进一步提升活跃电极质料比，使能量密度提升5%同时，包管功率密度
。

(3)、封装带来系统能量密度提升，4680电池尺寸增大，电池组中单个电池数目响应镌汰，所需金属外壳占比镌汰，电池系统中正极、负极等质料占比增添，可以提高系统能量密度
。

2、降低本钱

(1)、降低结组本钱，电池组中电池数目镌汰，所需金属外壳占比镌汰，能够降低结组本钱
。

(2)、降低制造本钱，4680电池本钱比2170本钱低17%
。干电极工艺简朴，由于不接纳溶剂，省去了腾贵的涂覆机
。在正负极片制备中，将活跃的正负极颗粒与聚四氟乙烯(PTFE)混淆使其纤维化成粉末，再擀磨成薄膜压到铝箔或者铜箔上，制备历程彻底跳过加入溶液办法，可省略繁复的涂覆，烘干等工艺，大幅简化生产流程，生产速率也提升至以前的七倍，大幅提升生产效率
。

3、有利于开发CTC(cell to chassis)底盘

4680接纳大尺寸电池壳体，电池的机械机构强度更大，而电池组中数目更少、强度更大、清静性更高的单位电池可以与底盘一体化制造，减免后期维护，更有利于整车设计中的底盘安排计划
。

4、提升清静性

圆柱电池与片状电池差别，其散热为轴向居多，热量从极耳处散出
。古板圆柱电池如2170只有两个极耳，热量传输通道窄，因此散热效果欠好
。4680电池极耳面积大大增添，热量传输通道宽阔，大大改善了散热效果(发热量只有古板圆柱电池的20%)，增强了电池的热稳固性
。

5、降低热治理难度

(1)、BMS(电池治理)系统可以更轻盈，电池组中单个电池数目镌汰，对电池SOC(电量)的检测及平衡更简朴
。

(2)、降低热治理难度，更小的电池发热量，更少的电池数目，可以降低热治理系统的散热功率，接纳更精简的系统，降低匹配难度
。理论上也可以降低热治理系统的本钱
。

6、提升充电功率

全极耳手艺提升了输出功率：由于电池电流通路变宽，且内阻大幅镌汰，内部消耗随之降低，进而大幅提升了电池功率(电池功率是2170电池的6倍)
。

4680电池弱点：

1、弱点是无法确定是否会泛起电池内部散热难度增大、电芯膨胀、导致电池寿命缩短的问题
。

2、4680电池的优势多多，但在生产方面依然有如下难点，一是极耳焊接手艺的难度大，高良率控制有门槛
。二是干电极工艺难度有门槛
。