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特斯拉的4680锂离子电池的电特性

2024-03-19 汽车电子设计 阅读:
特斯拉4680锂离子电池的性能和特性。通过三电极分析、电学和热学特性的表征,上一代的4680并没有达到设计目标。

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特斯拉的4680锂离子电池是电动汽车领域的一项重要创新,本文分享对其三电极分析以及电学和热学特性的介绍:JZWednc

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01
三电极分析

通过三电极设置,可以在C/50电流下提取全电池、阳极和阴极的pOCV(偏置开路电压),在C/50循环期间,所有电池的库仑效率均高于99%,表明结果具有代表性。阳极电位在锂化过程中呈现出特征性的分段行为,显示出在约0V vs Li/Li+处的特定电位阶段。JZWednc

在锂化过程中,通过观察到在210mV、120mV和85mV处的三个明显的电位平台,可以清晰地看到石墨的相变过程。测量的阴极电位显示了NMC(镍锰钴)化学反应的特征性特征。JZWednc

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02
电学特性表征

电池的电学特性包括容量和阻抗。在不同放电倍率下测量的容量显示出一定的变化,而阻抗谱则显示出阳极阻抗明显高于阴极。这种动力学限制可能是由于材料特性、衰变或与拆解和清洗过程的相互关系导致的。JZWednc

在低SOC和SOC 50%至70%的区域,电阻增加,与石墨阶段转变相匹配。电阻对C率的依赖性较小,高电流下电阻减小,这与先前的观察一致。然而,在低SOC区域的放电方向,随着C率增加,电阻却逐渐增加。JZWednc

电流对电池阻抗的影响,这种关系可能是由电荷转移反应的非线性行为驱动的,电池拆解分析显示这种效应在低SOC区域尤为显著。JZWednc

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03
热学测试

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通过热成像,可以评估电池在充电过程中的温度分布。结果显示,在2C充电时,电池的表面温度平均约为70°C,与其他锂离子电池相比,显示出更高的表面温度。JZWednc

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小结

特斯拉4680锂离子电池的性能和特性。通过三电极分析、电学和热学特性的表征,上一代的4680并没有达到设计目标。JZWednc

责编:Ricardo
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