2020年9月,特斯拉舉辦了“電池日”活動(dòng)?!盁o(wú)極耳工藝”成為“電池日”活動(dòng)上的重磅技術(shù),并搭載在了新發(fā)布的“4680圓柱電池”產(chǎn)品上。
根據(jù)特斯拉的介紹,基于無(wú)極耳工藝的4680型圓柱鋰電池,電池容量較目前21700提升了5倍、輸出功率提升6倍,車(chē)輛續(xù)航里程提高16%,同時(shí)電池每千瓦時(shí)成本也明顯降低。據(jù)悉,無(wú)極耳工藝設(shè)計(jì),有助于降低內(nèi)阻,減少發(fā)熱,從而為車(chē)輛帶來(lái)更優(yōu)的能耗表現(xiàn)以及充電性能。這也為特斯拉4680電池的創(chuàng)新提供了支撐。
事實(shí)上,在特斯拉推出無(wú)極耳工藝之前,國(guó)內(nèi)就已經(jīng)有設(shè)備、電池企業(yè)在極耳工藝上開(kāi)展了類似的研發(fā)創(chuàng)新。
“特斯拉的無(wú)極耳‘4680’電芯,采用了無(wú)極耳工藝,事實(shí)上與國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)的圓柱型32135-40135鋰離子電池的‘全極耳工藝’有異曲同工之處?!睂幉ň枚π履茉纯萍加邢薰鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)包括寧波久鼎等在內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)研發(fā)并推出了全極耳工藝的圓柱型鋰電池生產(chǎn)設(shè)備,“由于全極耳(無(wú)極耳)工藝的圓柱型鋰電池,能量密度高,輸出功率提升數(shù)倍,同樣空間下車(chē)用搭載這種鋰電池續(xù)航里程增加13%,且電池成本每千瓦時(shí)可以降低10%以上。”
該人士還進(jìn)一步介紹稱,采用全極耳工藝設(shè)計(jì),正、負(fù)極集流體與外殼、蓋帽直接連接,使得電流傳導(dǎo)面積成倍增大,電流導(dǎo)電距離大大縮短,從而降低了電池的內(nèi)阻,減少發(fā)熱量,延長(zhǎng)電池壽命,并提高充放電峰值功率。
此外,全極耳工藝與目前單、雙極耳傳統(tǒng)工藝相比,還表現(xiàn)在先卷邊封口,預(yù)留注液孔,當(dāng)化成后可以通過(guò)拆掉注液孔中的堵頭,將化成過(guò)程中產(chǎn)生的氣體釋放,這使電池內(nèi)壓大大下降,減少由于內(nèi)壓增大而使電池失效甚至爆炸的可能,安全性進(jìn)一步提高。
正是全極耳/無(wú)極耳工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn),目前包括特斯拉、寧波久鼎新能源、逸飛激光等眾多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)都大舉在這一工藝設(shè)計(jì)上進(jìn)行探索創(chuàng)新并推出相關(guān)產(chǎn)品。
作為新理念的工藝設(shè)計(jì),特斯拉提出并應(yīng)用無(wú)極耳工藝設(shè)計(jì),也是基于收購(gòu)了早前生產(chǎn)圓柱型堿性電池生產(chǎn)線的公司——加拿大海霸,以及引入Jeff Dahn研究團(tuán)隊(duì),為無(wú)極耳大圓柱型鋰電池生產(chǎn)做設(shè)備技術(shù)研發(fā)提供了基礎(chǔ)支撐。由于無(wú)極耳(全極耳)仍屬于新技術(shù),目前國(guó)內(nèi)相關(guān)電池、設(shè)備企業(yè)在這一領(lǐng)域的探索仍相對(duì)有限,能提供無(wú)極耳(全極耳)工藝的設(shè)備還相對(duì)較少。
“與加拿大海霸相似,寧波久鼎新能源也是一家專業(yè)從事堿性電池生產(chǎn)裝備的企業(yè),在圓柱型電池生產(chǎn)裝備方面具有較大的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)制造的堿性電池生產(chǎn)線達(dá)到600PPM以上?!睋?jù)寧波久鼎新能源相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,公司自2018年進(jìn)入鋰電池領(lǐng)域,開(kāi)始以鋰電池生產(chǎn)裝備作為主攻方向,目前已完成了200PPM的圓柱型32135-40135、4680鋰離子電池相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì),其中就包括大圓柱型全極耳(無(wú)極耳)正、負(fù)極電芯揉平機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。此外,公司在滾槽機(jī)、封口卷邊機(jī)、脫/戴防溢帽(罩杯)機(jī)、注電液機(jī)、高壓電液吸收機(jī)等圓柱鋰電池相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與研發(fā)上都積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
據(jù)悉,目前包括特斯拉以及其電池供應(yīng)商LG新能源、松下電池都已經(jīng)在著手4680電池的生產(chǎn)制造,預(yù)計(jì)無(wú)極耳(全極耳)工藝也將在接下來(lái)幾年快速落地。國(guó)內(nèi)方面,全極耳(無(wú)極耳)工藝提出的可能更早,并且已經(jīng)有部分設(shè)備企業(yè)開(kāi)始布局并不斷完善,相信也會(huì)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)鋰電池,尤其是大圓柱鋰電池再拓新的臺(tái)階。
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