特斯拉4680電芯結構
電動汽車的標準電池是大型袋式電池，不僅占用大量存儲空間，而且還會減輕車輛重量。為了獲得更長的行程，電池存儲被堆疊起來，這增加了重量、成本和復雜的設計，工程師必須圍繞這些設計構建傳感器和其他組件。今年5月，特斯拉的圓柱形無鈷電池設計獲得批準。
特斯拉的新電池設計有幾個優點。其中之一是圓柱形結構的改變，這為鋰離子從陰極到陽極的移動創造了更短的路徑。代特斯拉電池設計采用袋式架構，為離子穿過并逃逸到陰極和陽極端子時創造了很大的區域，導致能量在兩端形成瓶頸，從而增加了熱量和內阻。
優雅的設計允許簡單的電子流主動通過，而不會導致熱量增加。
4680電池的陽極采用原始冶金硅，與工業使用的硅不同，當能量通過時，材料的結構不會破裂。由于陽極是原硅，特斯拉能夠穩定材料的表面，并能夠通過彈性離子涂層聚合物涂層形成強大的設計網絡。
電池的陰極端子需要具有穩定的結構，以防止鋰離子通過，這就是大多數電動汽車電池使用鈷和鎳的原因。鈷之所以如此突出，是因為它能夠在鋰離子的高傳輸過程中保持其結構。特斯拉計劃推出無鈷電池，4680采用鎳錳結構，使電動汽車的續航里程增加16%。
能量密度提高了 5 倍，功率提高了 6 倍，這一切都歸功于 4680 電池的新重疊形狀。圖片由特斯拉提供。
獲得的Tabless電極是4680電池產量的另一個優勢。熱耗散和內阻是特斯拉之前的電池型號 2170 的缺陷。下一代電池解決的一個問題是整個材料中存在大量電極片。
2170 的結構是一塊尺寸為 21 毫米 x 70 毫米的平板銅片，電子流過的足跡很大，但必須使用標簽來走走停停，這些標簽基本上會積聚熱量并增加電阻。這會導致更高的功率損耗，并且需要在一輛車中安裝更多電池。4680的圓柱形結構不含接片，避免了散熱和內阻的增加。