特斯拉首发无极耳电池具体原理了解一下

北京时间9月23日清晨4:30，万众瞩目的特斯拉年度股东大会及“电池日”活动在加州弗利蒙特工厂举行。其中，“电池日”是特斯拉首次专门针对电池技术举办的发布会。初次进行的“电池日”没有让广大观众失望，型大尺寸电池、无极耳、阴极无钴、阳极生硅等多种新特性让人耳目一新，马斯克还表示要建立一家自己的超级电池工厂，将电池续航上升54%，成本下降56%。

电池从业者和车主的激动可能让外行人一脸懵，但电池成本的下降可是实打实的意义重大，一般而言，一台新能源汽车中电池系统占35%-40%，因此，电池成本下降必然会带动整车价格下降，为每个有意向买车的消费者带来实惠。

那么锂电池行业的现状如何呢？这需要先了解锂离子电池的工作原理。

首先了解下锂电池和锂离子电池的不同：

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

而“锂离子电池”是以碳素材料为负极，含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子。

这两者的区别主要在于阳极材料的选择上，锂电池（锂原电池或者锂金属电池）使用锂金属或者锂合金为阳极，而锂离子电池主要选择的是石墨类材料。

说人话就是，锂电池不能进行二次充电，而锂离子电池可以充电后循环使用，也是目前被广泛应用的原因。

锂离子电池构成主要有正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成，为正极、隔膜、负极多层结构。其中，正极材料一般为锰酸锂、钴酸锂或镍钴锰酸锂；隔膜为具有微孔结构的高分子膜，可以让锂离子自由通行而电子不能通过；负极材料一般为石墨；电解液为溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂。

前面说到，锂离子电池可以充放电，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时，则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。

而极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗地说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。特斯拉之所以采用无极耳设计也在他们之前的专利中有所提及，“当前的电池使用果冻卷式设计（即将多层材料平面层压成薄片之后再卷起来，然后塞进一个圆柱形的微型容器里），将阴极、阳极和隔板卷在一起，通过阴极耳和阳极耳连接到电池容器的正极和负极端子。电流必须流经这些极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是，当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时，电阻也会随着距离的增加而相应提高。此外，由于极耳是额外的零件，因此增加了成本并带来了制造难度。”

而这一专利又说明了无极耳电池的制作方法，“本专利涉及至少有一个无耳电极电池单元的存能设备及其化成方法。电池单元包括一个布有第一涂层的第一衬底，其中第一衬底沿宽度近端的第二部分由导电材料构成。第一衬底上方布有内隔板，内隔板上方布有第二衬底，其上布有第二涂层。第一衬底、内隔板以及第二衬底以连续的方式绕中心轴卷起来。”

这里作者理解是特斯拉将以前从各层引出连接到一起的金属极耳去掉，而是直接将各层靠近两端位置改用导电材料，使其直接传输电流，从而避免了电流在极耳中传输的损耗，因此有人说“无极耳就是多极耳”，多层直接连接，可不就是多极耳吗。

不管怎样，特斯拉这次“电池日”活动推出的新型电池和多种新想法、新概念，无疑对整个电池制造领域带来冲击，也对电动汽车产业带来影响。特斯拉把手伸到电动汽车的上游，准备建立更加完整的产业链，对降低其电动车成本极为重要。

当然，不只是电动汽车领域，如果新型电池性能真的如特斯拉所讲，自然会被应用于数码产品等其他需要锂离子电池的领域，毕竟，谁不想增加续航时间呢，而且之前的“”型电池已有被引入其他领域的先例。总而言之，新的电池技术的推出，降低成本，增加续航，对我们消费者来说都是好事，静待新电池量产的好消息。

参考文献：

[1]Piero.特斯拉声东击西，颤抖的锂电池产业链.

[2]福布斯中国.特斯拉“电池日”公布重磅技术突破，将如何震动新能源电池产业？

[3]极果.特斯拉推出更环保的新型电池，电动车必将成为未来的发展趋势.

[4]朱颖.锂电池工作原理和结构图解，看完你就懂了！

[5]新浪汽车.特斯拉申请无极耳电池单元专利意图大规模自行生产电池.

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