特斯拉21700電池新技術

據外媒報導,特斯拉最近申請了一項新專利,可以隔離有缺陷的電池,以防止它們對功能性電池產生負面影響,從而提高電池安全性。

特斯拉開發這項專利的背景是,由於電芯在充電過程中會產生熱量,在釋放能量時,特斯拉發現有缺陷的電芯會產生熱量,從而影響周圍電芯的功能。 導致電池持續失效。 因此,它開發了一項專利。

特斯拉專利詳細介紹了一個複雜的系統,該系統創建了一個互連層(inter-connectivity layer),通過隔離故障組件來監控和調整電池組中的溫度和壓力。

特斯拉 Model 3 配備了最新一代的電池,21700 個電池芯。 特斯拉證明,該電池芯比任何電動汽車電池芯具有更高的能量密度,因為它大大降低了鈷含量,大力提高了鎳含量,並且電池系統保持了整體熱穩定性。 特斯拉還指出,特斯拉新型電芯的鎳鈷鋁正極化學成分低於競爭對手下一代電池中的含量。

特斯拉的新專利再次表明,儘管該公司在電池技術方面處於領先地位,但它仍在推動創新。

21700的魔力是什麼?

21700和18650電池最直觀的區別就是體積更大。

由於電池材料性能的限制,通過增加新的體積來提高能量密度已成為公司的關鍵考慮因素。 我國明確提出,2020年動力鋰離子電池電芯能量密度超過300Wh/kg,動力鋰離子電池系統能量密度達到260Wh/kg; 2025年動力鋰離子電池系統能量密度將達到350Wh/kg。 動力鋰離子電池不斷提高的能量密度要求,勢必會繼續推動鋰離子電池模式的變革。

根據特斯拉今年年初披露的信息,在目前條件下,其21700電池系統的能量密度約為300Wh/kg,比其原有20電池系統的250Wh/kg高出約18650%。 電池容量的增加意味著相同能量所需的電芯數量減少了約1/3,降低了系統管理難度,簡化了金屬結構等配件數量,雖然單個電池的重量和成本降低了cell 增加了,但電池系統 PACK 的重量和成本卻降低了。

這種新型隔離技術的發明,讓能量密度更高的21700圓柱電池在熱穩定性方面得到了很好的維持。

點評:在圓柱電池方面,中國電池企業還有很多值得日本松下學習的地方。 目前,比克、億維鋰能、智慧能源、蘇州力神均已部署21700電池產品。 生產線改造主要涉及中後期的切割、捲繞、組裝、成型等環節,半自動線的調模成本相對較低。 電池廠商從原來的主流18650過渡到21700比較方便,不會投入太高的設備技改費用和新設備投資。 不過,我國車企在電池管理技術方面遠遠落後於特斯拉,還有太多功課要補。