前天上午十點,才神道&鋰想生活對特斯拉二代4680電芯進行了拆解,上下午一共進行了4個多小時,最高有一千多名粉絲實時在線收看,合計上萬人次觀看。 ? 原以為對于我們這個拆解了若干企業(yè)的46電芯的“老手”來說,不應該有什么驚喜,但事實證明,我們錯了!
殼體的巨大變化
相較于特斯拉的一代電芯,特斯拉的二代電芯(因為容量變化不大,我們后面把它稱為1.5代,特斯拉定義的二代電芯是裝配到CyberTruck上的Cybercell)。
從電芯的表面來看,第一代的電芯是預鍍鎳工藝,但表面是很粗糙的,電芯上方的R角比較大,而1.5代電芯的表面非常光滑,且上方R角非常小,據(jù)很多做預鍍鎳行業(yè)的專家分析,這工藝應該還是預鍍鎳工藝,只不過較上一代更加成熟了。
相比國內(nèi)的46大圓柱來說,我們普遍采用的是后鍍鎳,因為這樣處理比較簡單,也比較適合我們國內(nèi)46電池包局部注膠的工藝。
但才神道預計,特斯拉的這種全注膠的方式未來一定很有市場,因為這樣才有電池包整體作為結(jié)構(gòu)件的邏輯。
我們也注意到,特斯拉1.5代的電芯殼體厚度較第一代大幅度減薄了。從原來的0.6mm減小到不足0.4mm。特斯拉全灌膠可以做這么薄,那我們部分注膠是不是就不能做這么薄呢?
關(guān)于這一點,才神道在第一代4680拆解報告中做過預測。
我們當時根據(jù)有限的消息判斷,特斯拉的4680二代肯定會對殼體減重,現(xiàn)在看來我們的預測是對的,厚度確實下降到了0.4mm以下。
殼體的另外一大變化就是在后蓋和封口上。
在封口上,從頓封變成焊封這個沒有懸念,畢竟特斯拉曾經(jīng)公開展示過。但后蓋的結(jié)構(gòu)和邏輯卻也有了不小的變化。
?
從圖中我們可以看到,首先殼體一代和1.5代有了很大區(qū)別。另外在后蓋的結(jié)構(gòu)上,才神道早前拿到的1.5代圖片和這次拆解的1.5代也是有很大區(qū)別。
首先,早前的1.5代沒有外圍的六個小圓釘;其次,早前的激光焊是流線型的,現(xiàn)在是分成了兩個部分,都是直線型;再次,激光焊接的沉臺也有了不小的變化,原來是連通的,現(xiàn)在改成三個獨立的部分了;最后,早前的后蓋是沒有防爆線的,現(xiàn)在的電芯有了明顯的防爆線。
那么這么多的變化,有什么邏輯嗎?才神道通過拆解找到了其背后的奧秘。
關(guān)于封口,才神道曾經(jīng)和大家分享過一期特斯拉的焊封專利,大家如果沒有看過的,可以通過這個鏈接找到。
特斯拉之所以采用焊縫,其目的之一就是要解決漏液問題。這個問題在第一代研發(fā)的過程中曾經(jīng)困擾特斯拉很久。當然,目前國內(nèi)也有很多廠家使用墩封結(jié)構(gòu)試制自己的46電芯。但到目前為止,包括億緯在內(nèi)的國內(nèi)廠商,量產(chǎn)效率還沒有突破100ppm,而特斯拉現(xiàn)在的量產(chǎn)速度已經(jīng)達到了150ppm,原本不是問題的問題,隨著效率的提高就成了問題。
當然,焊封也并非絕對的就好。理論上,焊封要比墩封費時。才神道獲得的消息說,松下正在為后蓋的焊縫發(fā)愁,因為他們原有的工藝對付小圓柱還是可以提供300ppm穩(wěn)定量產(chǎn)的,但現(xiàn)在單電芯焊接長度長了2.18倍,再要維持300ppm的量產(chǎn)速度就需要大幅改進工藝了。
?
第二,特斯拉使用焊封公司的另一層考慮就是增加有效空間。這個在他們的焊封專利里面都有詳細的描述,才神道也預測過,大約可以增加4%的空間。
第三層考量就是采用了焊封結(jié)構(gòu)后,可大面積減薄殼體了。因為最早之所以殼體那么厚,就是考慮在電芯內(nèi)部壓力達到一定閾值以后,后蓋的焊封結(jié)構(gòu)可以爆開,以起到防爆作用。所以大家在第一代電芯上看不到其他的防爆結(jié)構(gòu)。但這樣的代價就是殼體要夠厚。
而1.5代的早期版本依然沒有防爆線。因此才神道判斷,早期1.5代版本的防爆功能因殼體減薄而失敗,于是才有了這個有防爆線的版本。
才神道認為,特斯拉最早的思路是不屑于做防爆線的,他們還曾經(jīng)打過爆珠的主意(用爆珠做防爆閥),但現(xiàn)在看來,這些努力都失敗了,還是開個防爆線最有效。
這個部分的最后我們來聊聊這個注液孔。拆解的時候,很多網(wǎng)友管他叫“爆珠”,才神道仔細了解了一下,這個結(jié)構(gòu)叫“不銹鋼膨脹密封”結(jié)構(gòu)。
用這個結(jié)構(gòu)來做注液口的密封,你還別說,這個還真是一個創(chuàng)舉,這可比我們國內(nèi)目前通用的焊接注液孔靠譜的多。因為這樣非常省時啊!
?
正負集流體的變化
接下來我們就說說正負集流體的變化。
正像很多圈內(nèi)朋友獲得的消息一樣,特斯拉的1.5代電芯上沒有負極集流體了。而是直接和后蓋焊到了一起。
有粉絲問我,這樣焊到一起是否更好?
才神道通過拆解之后發(fā)現(xiàn),這樣焊接固然是省了集流體,密封墊兩個部件,按照肯定更省時了。而且激光穿透焊也沒有傷到極組,也不會有焊接的粉塵污染。
但焊接的面積只占到了極耳的很小一部分,這對于這個4680的全極耳(無極耳)來說,是不是一個巨大的浪費呢?
同時,后蓋沉臺旁邊空間是空的,容易造成外圈極耳上翹,所以不得不在后蓋的內(nèi)部加了一個鋼環(huán),以壓住邊緣的極耳。
后蓋上的六個小點就是鉚接那個鋼環(huán)的。
?
才神道判斷:沉臺、防爆閥和鋼環(huán)互相打架,所以才有了這么一個補救的設(shè)計。
有人會說,那干脆就不要這個沉臺不就完了,直接一個平蓋不好嗎?是挺好的啊,內(nèi)部空間還能多利用一點,但那個不銹鋼膨脹密封結(jié)構(gòu)的空間就不合適了。
因此,才神道猜測,未來三代的后蓋將有比較大的改進。主要是解決沉臺、防爆閥、鋼圈、焊接和不銹鋼膨脹密封結(jié)構(gòu)的空間如何布局,使他們的布設(shè)更加合理。
另外,不論是之前的帶弧形的焊接方式還是現(xiàn)在的三段式焊接,都只有非常少的極耳參與了電流交換。是不是說利用那個鋼墊和和極耳緊密接觸來增加電流的交換面積呢?才神道不得而知,請粉絲們留言闡述一下你們的見解。
還有,后蓋邊緣的焊接也非常均勻?,F(xiàn)在國內(nèi)國軒、蜂巢、蘭均、中創(chuàng)都采用焊封的做法,但這樣的焊封做法是不是會造成未來量產(chǎn)效率無法提高?還是說這個部分使用了更好的焊接技術(shù),可以提高效率?大家也一起說說吧!
最后我們再說說正極集流體部分的變化。
正極集流體這次變輕變薄了。如才神道在一年前預測的一樣,正極集流體的極柱焊接點附近有了“三條小魚”。這個結(jié)構(gòu)是方便正極柱焊接解耦和釋放選擇應力的設(shè)計。
集流體變小變薄了,正極柱的的扭矩焊強度非常高,放大也看不到毛刺。
這樣看來,特斯拉堅定地走扭矩焊的路線已經(jīng)成功,而國內(nèi)各家采用各種方法解決這個問題,但不知道是否可以在高速量產(chǎn)的情況下還能夠確保較高良率。
?
最后,正極耳與集流盤的焊接,也是采用軸向點焊。這其實就是多極耳的一種變相的實現(xiàn)方式。特斯拉的一代是采用徑向焊接的。
?
極組的變化
極組部分才神道只能告訴大家,各方面指標都有變化,因為內(nèi)容太多,大家還是購買報告詳細研究吧!
另外,我們測得1.5代的容量是22.7Ah,因為整體重量有所減輕,因此換算的能量密度為241Wh/kg(第一代4680才神道測得容量為22.3Ah,重量比1.5代版本重了10多克,所以一代的能量密度是229Wh/kg)。
目前看,兩個版本極組的各項尺寸差異還是比較大的,才神道將在明年一月初整理好拆解報告供大家參考。比克4695的拆解報告也將一同出爐。
審核編輯:黃飛
評論
查看更多