大家好!我是不言,这是我的第166篇原创文章。
今天来聊一聊大圆柱锂电池的无极耳和全极耳工艺设计。
无极耳设计通过集流体边缘直接导电(如花瓣状折叠),彻底取消独立极耳;全极耳实为多极耳密集排布,仍依赖点焊传输。本文解析两者电流路径差异(横向vs纵向)、内阻影响(6倍功率提升)及4680电池的创新本质。
1.结构设计差异
无极耳设计: 完全取消了传统独立的金属极耳结构。通过将集流体(正极铝箔/负极铜箔)边缘切割成特定形状(如花瓣状),经折叠后形成连续的导电端面。该端面直接与集流盘焊接,实现整个集流体边缘同时作为电流传输界面。
全极耳设计: 本质仍是多极耳结构(如数十个小极耳),但通过密集排布模拟“全极耳”效果。其电流传输仍依赖多个离散的极耳点,而非连续的边缘界面。
2.电流传输路径
无极耳: 电流直接在集流体边缘横向传输至集流盘,路径极短(宽度方向),可以有效降低电池内阻。
全极耳: 电流需沿极片纵向流至多个极耳点,路径较长,电阻显著高于无极耳设计。
3.工艺与性能优势
无极耳:
消除焊接瓶颈:省去极耳焊接工序,避免虚焊风险。降低内阻与产热:内阻下降使6倍功率提升,充放电温升降低。提升能量密度:取消极耳留白区,增加活性材料占比。
全极耳: 仍需焊接多个极耳点,工艺复杂且存在局部过热风险。
特斯拉4680圆柱电池的 “无极耳”(Tabless)设计强调其无传统极耳的核心创新。而“全极耳”多为行业对多极耳密集化的通俗表述,与特斯拉的无极耳设计有本质区别。
4.总结
无极耳设计通过集流体边缘直接导电,彻底取消独立极耳;全极耳实为多极耳的密集化变体。前者在电阻、热管理和能量密度上具有显著优势,是4680电池的核心创新之一。
以上内容均为本人日常工作,交流,阅读文献所得,由于本人能力有限,文中阐述观点难免会有疏漏,欢迎业内同仁积极交流,共同进步!
参考资料:
1.4680-电池结构与工艺设计
原文标题:如何区分大圆柱电芯的无极耳与全极耳设计?
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