特斯拉4680锂离子电池的性能和特性

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：

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。

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。

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。

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。

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。

03     热学测试

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。

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。

审核编辑：黄飞