特斯拉二代4680电芯拆解分析

前天上午十点，才神道&锂想生活对特斯拉二代4680电芯进行了拆解，上下午一共进行了4个多小时，最高有一千多名粉丝实时在线收看，合计上万人次观看。   原以为对于我们这个拆解了若干企业的46电芯的“老手”来说，不应该有什么惊喜，但事实证明，我们错了！

壳体的巨大变化

相较于特斯拉的一代电芯，特斯拉的二代电芯（因为容量变化不大，我们后面把它称为1.5代，特斯拉定义的二代电芯是装配到CyberTruck上的Cybercell）。

从电芯的表面来看，第一代的电芯是预镀镍工艺，但表面是很粗糙的，电芯上方的R角比较大，而1.5代电芯的表面非常光滑，且上方R角非常小，据很多做预镀镍行业的专家分析，这工艺应该还是预镀镍工艺，只不过较上一代更加成熟了。

相比国内的46大圆柱来说，我们普遍采用的是后镀镍，因为这样处理比较简单，也比较适合我们国内46电池包局部注胶的工艺。

但才神道预计，特斯拉的这种全注胶的方式未来一定很有市场，因为这样才有电池包整体作为结构件的逻辑。

我们也注意到，特斯拉1.5代的电芯壳体厚度较第一代大幅度减薄了。从原来的0.6mm减小到不足0.4mm。特斯拉全灌胶可以做这么薄，那我们部分注胶是不是就不能做这么薄呢？

关于这一点，才神道在第一代4680拆解报告中做过预测。

我们当时根据有限的消息判断，特斯拉的4680二代肯定会对壳体减重，现在看来我们的预测是对的，厚度确实下降到了0.4mm以下。

壳体的另外一大变化就是在后盖和封口上。

在封口上，从顿封变成焊封这个没有悬念，毕竟特斯拉曾经公开展示过。但后盖的结构和逻辑却也有了不小的变化。

 

从图中我们可以看到，首先壳体一代和1.5代有了很大区别。另外在后盖的结构上，才神道早前拿到的1.5代图片和这次拆解的1.5代也是有很大区别。

首先，早前的1.5代没有外围的六个小圆钉；其次，早前的激光焊是流线型的，现在是分成了两个部分，都是直线型；再次，激光焊接的沉台也有了不小的变化，原来是连通的，现在改成三个独立的部分了；最后，早前的后盖是没有防爆线的，现在的电芯有了明显的防爆线。

那么这么多的变化，有什么逻辑吗？才神道通过拆解找到了其背后的奥秘。

关于封口，才神道曾经和大家分享过一期特斯拉的焊封专利，大家如果没有看过的，可以通过这个链接找到。

特斯拉之所以采用焊缝，其目的之一就是要解决漏液问题。这个问题在第一代研发的过程中曾经困扰特斯拉很久。当然，目前国内也有很多厂家使用墩封结构试制自己的46电芯。但到目前为止，包括亿纬在内的国内厂商，量产效率还没有突破100ppm，而特斯拉现在的量产速度已经达到了150ppm，原本不是问题的问题，随着效率的提高就成了问题。

当然，焊封也并非绝对的就好。理论上，焊封要比墩封费时。才神道获得的消息说，松下正在为后盖的焊缝发愁，因为他们原有的工艺对付小圆柱还是可以提供300ppm稳定量产的，但现在单电芯焊接长度长了2.18倍，再要维持300ppm的量产速度就需要大幅改进工艺了。

 

第二，特斯拉使用焊封公司的另一层考虑就是增加有效空间。这个在他们的焊封专利里面都有详细的描述，才神道也预测过，大约可以增加4%的空间。

第三层考量就是采用了焊封结构后，可大面积减薄壳体了。因为最早之所以壳体那么厚，就是考虑在电芯内部压力达到一定阈值以后，后盖的焊封结构可以爆开，以起到防爆作用。所以大家在第一代电芯上看不到其他的防爆结构。但这样的代价就是壳体要够厚。

而1.5代的早期版本依然没有防爆线。因此才神道判断，早期1.5代版本的防爆功能因壳体减薄而失败，于是才有了这个有防爆线的版本。

才神道认为，特斯拉最早的思路是不屑于做防爆线的，他们还曾经打过爆珠的主意（用爆珠做防爆阀），但现在看来，这些努力都失败了，还是开个防爆线最有效。

这个部分的最后我们来聊聊这个注液孔。拆解的时候，很多网友管他叫“爆珠”，才神道仔细了解了一下，这个结构叫“不锈钢膨胀密封”结构。

用这个结构来做注液口的密封，你还别说，这个还真是一个创举，这可比我们国内目前通用的焊接注液孔靠谱的多。因为这样非常省时啊！

 

正负集流体的变化

接下来我们就说说正负集流体的变化。

正像很多圈内朋友获得的消息一样，特斯拉的1.5代电芯上没有负极集流体了。而是直接和后盖焊到了一起。

有粉丝问我，这样焊到一起是否更好？

才神道通过拆解之后发现，这样焊接固然是省了集流体，密封垫两个部件，按照肯定更省时了。而且激光穿透焊也没有伤到极组，也不会有焊接的粉尘污染。

但焊接的面积只占到了极耳的很小一部分，这对于这个4680的全极耳（无极耳）来说，是不是一个巨大的浪费呢？

同时，后盖沉台旁边空间是空的，容易造成外圈极耳上翘，所以不得不在后盖的内部加了一个钢环，以压住边缘的极耳。

后盖上的六个小点就是铆接那个钢环的。

 

才神道判断：沉台、防爆阀和钢环互相打架，所以才有了这么一个补救的设计。

有人会说，那干脆就不要这个沉台不就完了，直接一个平盖不好吗？是挺好的啊，内部空间还能多利用一点，但那个不锈钢膨胀密封结构的空间就不合适了。

因此，才神道猜测，未来三代的后盖将有比较大的改进。主要是解决沉台、防爆阀、钢圈、焊接和不锈钢膨胀密封结构的空间如何布局，使他们的布设更加合理。

另外，不论是之前的带弧形的焊接方式还是现在的三段式焊接，都只有非常少的极耳参与了电流交换。是不是说利用那个钢垫和和极耳紧密接触来增加电流的交换面积呢？才神道不得而知，请粉丝们留言阐述一下你们的见解。

还有，后盖边缘的焊接也非常均匀。现在国内国轩、蜂巢、兰均、中创都采用焊封的做法，但这样的焊封做法是不是会造成未来量产效率无法提高？还是说这个部分使用了更好的焊接技术，可以提高效率？大家也一起说说吧！

最后我们再说说正极集流体部分的变化。

正极集流体这次变轻变薄了。如才神道在一年前预测的一样，正极集流体的极柱焊接点附近有了“三条小鱼”。这个结构是方便正极柱焊接解耦和释放选择应力的设计。

集流体变小变薄了，正极柱的的扭矩焊强度非常高，放大也看不到毛刺。

这样看来，特斯拉坚定地走扭矩焊的路线已经成功，而国内各家采用各种方法解决这个问题，但不知道是否可以在高速量产的情况下还能够确保较高良率。

 

最后，正极耳与集流盘的焊接，也是采用轴向点焊。这其实就是多极耳的一种变相的实现方式。特斯拉的一代是采用径向焊接的。

 

极组的变化

极组部分才神道只能告诉大家，各方面指标都有变化，因为内容太多，大家还是购买报告详细研究吧！

另外，我们测得1.5代的容量是22.7Ah，因为整体重量有所减轻，因此换算的能量密度为241Wh/kg（第一代4680才神道测得容量为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，两个版本极组的各项尺寸差异还是比较大的，才神道将在明年一月初整理好拆解报告供大家参考。比克4695的拆解报告也将一同出炉。

审核编辑：黄飞