4680電池是什么電池？優缺點是什么？

1.4680電池

2020年9月23日是特斯拉電池日，埃隆·馬斯克向全球展示了一款全新電池——4680無極耳電池，4680圓柱電池，是圓柱電池從較小的1865到2170之后，進一步做大的結構創新，這里的46是指電池直徑46mm，80是指長度80mm。

2.4680電池與傳統電池的區別

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相比于以前的圓柱電池，4680電池最大的結構創新是無極耳，又稱全極耳。傳統的圓柱體電池，正負極銅箔、鋁箔隔膜疊加起來卷繞，為了引出電極，會在銅箔和鋁箔兩端分別焊接一個導引線叫極耳。傳統的1860電池卷繞長度是800mm，以導電性更好的銅箔為例，極耳從銅箔上把電導出來長度就是800mm，相當于電流要通過800mm長的導線。通過計算得到電阻大約是20mΩ，2170電池卷繞長度約是1000mm，電阻約23mΩ，而4680電池全極耳電池把整個集流體都變成極耳，導電路徑不再依賴極耳，電流從沿極耳到集流盤橫向傳輸變為集流體縱向傳輸，整個導電長度由1860或者2170銅箔長度的800～1000mm變成了80mm(電池高度)。電阻降到2mΩ，內阻消耗由2W降到0.2W，直接降低一個數量級。

此外，4680電池在負極材料上與主流電池也有所不同，主流以石墨為主，4680電池使用的是硅基負極，該材料特性是比容量高，但存在硅易體積膨脹、導電性差、首次充放電損耗大等問題。為了在能量密度和穩定性之間找到平衡點，目前的做法是將硅和石墨混合使用。

4680在工藝上，正負極添加了PVDF涂層，采用更多的鋁箔和銅箔來保護電極材料，導電性更靈敏。而無極耳設計，把原來正極負極連接處的膠減掉了，降本增效，焊接上采用激光技術。

3.4680電池缺點

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相較于此前采用的2170電池，特斯拉4680電池的電芯容量是2170電池的5倍，充電功率提高6倍，每千瓦時的成本降低約14%，續駛里程提高16%，此外，4680搭配CTC方案使用，即電芯直接集成到底盤，提升電池系統能量密度、整車減重、提高生產效率，在乘坐上有更多的優化空間。

4680電池缺點是無法確定是否會出現電池內部散熱難度增大、電芯膨脹、導致電池壽命縮短的問題。

以上梳理了4680電池的定義、結構及其與優缺點，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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