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特斯拉车用电池锂电池材料

特斯拉车用电池锂电池材料

500万彩票特斯拉使用Panasonic电池是锂离子电池。锂离子电池是二次电池(可充电电池),这主要取决于移动所述正电极和负电极之间的工作的锂离子。在充放电过程中,Li +和从嵌入和脱嵌的两个电极之间:充电时,Li +的从正电极,通过电解质的负电极嵌入脱嵌,所述负电极是富锂的状态; 相反放电。电池通常使用含有锂的材料作为电极元件。

锂电池在各个领域的消耗量

500万彩票的主要优点是高输出电压(3。6V),能量密度,自放电率低,循环寿命长无记忆效应,可以迅速地充电和不与其它有害物质排出。温度影响的缺点是电池容量和安全性能差。目前为消费电子,电动车,大型电源和二次充电和存储领域的主要应用领域。

特斯拉专用松下S型18650

18650是一个锂离子电池发端 – 日本索尼公司然后设置来保存标准锂离子电池类型的成本,其中18表示的直径为18mm,65表示为65mm的长度,0被表示为一个圆筒形电池。

S型18650是由松下,型号NCR18650B电池三元材料,约3的电容产生的。3mA电流,电压达到3.6V,可达243Wh / kg的能量密度。

NCR18650B用在型号S特斯拉锂钴氧化物高于先前使用的跑车的能量比百分之三,从不同的结构的差异,它是正电极材料的镍 – 钴 – 铝三元材料,石墨作为负极材料,锂六氟磷酸盐作为电解质。。Ultimately提高能源的稳定性,一致性好过。此外,小单元尺寸,但高可控性可以减少因单个细胞的失败的影响,即使电池发生故障电池,电池不会对整体性能产生影响。

锂多种多样,三元松下电池的构造仅仅是一个,下面我们将主要解决的五个芯构件锂细节锂电池。

正极材料

的正电极材料主要确定锂离子电池的特性,如能量密度,循环稳定性,安全性等。阳性电极材料主要包含钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料。现在,按照锂电池正极的发展趋势从二进制材料三元材料。松下NRC18650B正极材料是一种镍 – 钴 – 铝三元材料,通常称为NCA。

Ni的含量可以增加通过将材料的容量,而松下NRC18650B Ni含量的增加(80%摩尔分数),使电池从原来的3至2.9AH。关于3AH,大大提高了能量密度。同时从协同效应受益三通,NCA正极材料的LiCoO 2和结合的LiNiO 2的许多优点,比这更好使用单一材料。此外,钴材料的量小,成本低。

从市场上来看,磷酸铁锂和三元材料是两种阴极材料,新能源总线因为磷酸铁锂的需求较大的最主流,磷酸铁锂的较高的市场份额,但三元材料中更快速的发展势头逐渐成为未来的趋势。

是否磷酸铁锂阴极材料或三元共聚物的阴极材料,碳酸锂是分不开的。实施例计算型号S特斯拉的等效新能源汽车锂要求:松下NCR18650细胞重量44克,松下(重量)的阴极材料20至35%的在比例描述18650的官方网站,假设正电极材料30绕%,重量是大约15克。式Li的NCA(NI0。8Co0。15Al0。05)xO2的,计算之后x = 0的。845,分子量87。5; 式碳酸碳酸锂,74的分子量。由锂元素的比率,重量比为74:(87。5×2)= 0。423:1。

它发现了1克锂钴镍 – Al阴极材料需要0。423克碳酸锂。在制造电池的阴极材料需要3元18650NCA 15 * 0。423 = 6。345克锂。部7104使用型号18650,相当于7104×6 =锂当量。345克= 45。1公斤,用六氟磷酸锂和碳酸锂需求工业磨损,预期的碳酸盐需求模型锂当量约为60公斤,消费等效的电解液为0一起。73公斤/千瓦时。

根据相同的计算出的线,我们估计,镍元素3元松下电池消耗为约0.53公斤/千瓦时。

此外,钴三元材料NCM和NCA是必不可少的原料,作为替代的三元材料的趋势越来越明显铁锂,碳酸钴也将相应地需要。在约0需求NCA钴三元材料。14公斤/千瓦时。

负极材料

石墨阳极材料仍然是首选

负电极由糊状粘合剂中的锂离子电池均匀地散布负极活性物质的碳材料或碳材料,粘合剂和添加剂在铜箔的两面制成,干燥,卷成。的负极材料是锂离子电池是锂存储体,从而使脱垂的充电和放电期间锂离子。

负极材料分为以下三类:碳材料(石墨),金属氧化物材料和合金材料。使用石墨材料NCR18650B松下电池用负极材料。

由于电池市场的爆发,相比于负极材料的价格等材料相对稳定,技术路线与石墨为主,没有很大的争议。中国电池网络的数据,例如锂离子电池提供动力,一个新能源汽车需要大约40公斤阳极材料,相当于石墨的消耗至约0。9公斤/千瓦时。目前负极材料主要是天然石墨,人造石墨为主,两者的性能都有自己的优点和缺点,应用程序是不同的。

500万彩票碳材料的石墨烯产物是发展的前沿,它是迄今为止发现的最薄的层材料,石墨烯作为负极材料可提高电池的容量。常规石墨材料(石墨烯)的能量密度的上限为372mAh / g时,与正电极集电材料的能量密度相比,还有相当大的余量。将来提高电池的能量密度仍然是你的车用新能源的主要驱动力,虽然昂贵或技术尚不成熟,钛酸锂和硅类复合材料如逐渐高端阳极材料到负极材料的应用。

硅阳极:锂负趋势变化

在最大的优点为非常高的理论能量密度(4200mAh / g)的所述基于Si的负极材料,比石墨高得多。这也符合新能源汽车电池的需求。从目前的趋势,基于硅的阳极材料鲜香+石墨的发展的未来方向,最后将完全取代纯硅石墨/锂金属的低能量密度。

基于硅的阳极材料的最大的缺点是膨胀问题,充电后碎裂膨胀,无法复原,导致最终粉末材料,大大缩短电池寿命。

这将是充电和放电,在相同条件下石墨过程中的膨胀的300%,但只有7%。目前松下负新开发的硅 – 碳复合材料的硅含量达到了10%,它可以被看作是进步的技术水平还有很大的发展空间。

负极集电体:锂箔

根据不同的生产工艺中,铜箔被分成压延铜箔和电解铜箔,轧制铜箔通常用作装饰材料。由于导电箔是好的,质地柔软,易加工韧性变形,这是用于制造锂负极集电体的优选材料。电池活性材料生产的锂离子电池的集电极电流的功能合在一起以形成较大的输出电流,因此在集电体应具有较低的比表面积可以与活性物质因此容易地充分接触,且具有优良的导电性性。

目前,大多数国内外制造商已经采用锂电解铜箔负极的锂电池的集电体。近年来,新能源汽车的快速发展,锂电池引发了对新能源的快速车也增加了所需要的需求,而铜是锂电池的重要原料,当然,需求增加,因此新能源汽车的发展导致了锂箔的发展,整个铜产业造成了影响也不容忽视。

新能源产业的发展,导致了生产结构的变化销售的铜产品,铜箔生产能力锂2015年5.9万吨达到2016年7。03万吨; 产量从10到2013年增长。35%至最高达2016 20.2%。2013年前,锂箔主要应用于数码产品等消费类电子产品,然后缓慢施加动力电池,占慢慢增加。

在锂电池中,铜箔的消耗大致为0。9公斤/千瓦时。根据铜箔冠的数据,在2016年全国的容量的锂箔7。03万吨,和锂箔2017的需求将增加80,000吨,间隙显著供给。新的锂箔由于较长的建设周期约24个月,难度要缩小差距是非常大的,铜加工费继续在刚性需求支撑走高。

电解质

500万彩票电解质,锂离子电池是锂离子作为载体驱动流,起着用于锂电池的操作和安全性中起重要作用。工作锂离子电池的原理是充电和放电过程中,在正极和负极之间的锂离子穿梭的性能,和电解质溶液是流动介质的锂离子。

500万彩票所述估算的蓄电池中国网络,电解液的成本结构,该溶剂为约30%,添加剂的约10%,溶质的约60%的主要成分。在市场溶质的六氟磷酸锂为主,还选择松下NCR18650电池和六氟磷酸锂作为溶质(的LiPF 6的),每千瓦时0所需的锂。六氟磷酸锂的15千克。通过相同的制备碳酸锂六氟磷酸锂。

隔膜

该膜的主要作用是保护的锂离子分离箱子正和负电极上的自由流动,最重要的部分之一保证电池的安全性。电解质膜可以浸润,并允许锂离子的表面上的大量微孔。它会影响微孔密度,以及材料的选择,厚度和锂离子的通过膜的特性等而影响电池性能的速率。中国工业信息网估计消耗锂电池隔膜是大约20平方米/千瓦时。

松下特斯拉提供给电池隔板使用时,由Sumitomo Chemical提供的。住友化学PE单层膜作为基材,湿式处理技术,。与干法相比,湿法高投资成本,但可能会增加该微多孔膜表面的数量,以及生产更薄的隔膜的。这是湿法工艺的最大优点,该膜厚度可高达9米,和干法生产分离器的厚度通常是20-40μm。

锂结构

作为锂电池模块和精度结构,包括铝/钢,板,片等被连接时,锂电池的安全性的重要组成部分,不透气,所以能量效率有直接影响。由于新车在使用过程中需要大量的能量电池的串联或并联,以确保能源供应在一起,导致需要使用大量的结构性产品,以确保电池的安全性。

储存和使用,从而损坏内部电池期间从外部锂电池保护外壳以保持稳定性,电池的安全性,和密封一致性的各方面,有一个直接的影响,锂电池是一个重要的组成部分。根据不同的锂电池,其配备有其自己的外壳材料不同的形状:钢圆柱形电池外壳的主。在大多数铝方形电池壳体,电池包软塑料薄膜,主要用于封装标签。

电池接触件是细胞的重要组成部分,由铜,铁,不锈钢等的。。Plating金,银,镍,锡,。安装在导电薄膜电池接触件被按下时,被形成在与电池电路接触的接触片的中心点,通过电流。它具有很强的导电性,良好的触摸特性。

500万彩票现在,性能和电池结构的安全性的原创角色的前提下的保护下,轻量化的电池组是生产锂电池业务结构精密制造公司在新产品的最重要的目标的结构,新技术和其他方面提出了更多的要求。同时更精确的结构部件制造企业进一步通过设置以优化电池系统减轻了重量。

500万彩票特斯拉滚动性能成本21700 18650

回顾锂电的发展之初,特斯拉将被广泛应用在3C领域引入18650锂电使用,它开辟了新能源汽车的新路。18650但它是由体积和限制的关键组成部分2之间的限制,通常。2-3。为6Ah,并在电池能量的最大瓶颈仍高于才能构成一个强有力的竞争对传统燃油汽车。

因此,新的特斯拉Model3将成熟前的电池完全取代NCR18650 21700。

更大的能量密度

21700电池的能量密度高于18650。基于公开特斯拉信息,在现有条件下,所生产的电池系统的能量密度为约21700 300Wh / kg的比250Wh / kg的18650细胞,其具有约20%的增加的系统容量将达到约4 。8AH。

同时维持在一个NCA3元阴极材料具有高镍含量的原因21700,从所述基于碳的材料的100%的阳极材料被掺杂有Si的约10%的硅升级碳复合材料。先前已描述的Si的理论能量密度比石墨高得多,但缺陷容易膨胀的存在。21700是第一次的碳 – 硅复合阳极施加到电池,地标。

同时作为增加的能量密度,相同容量的电池组的需求的电池的数目将被显着降低,BMS更简单,更PACK所需配件,重量会已经显著改善。

降成本的上升,而不是

公开的电池特斯拉价格信息,预计动力锂电池系统的售价为$ 21700 170 /瓦时,相比于美国的18650的价格185美元/瓦,最多8个的价格下降。1%。系统成本约18650 $ 171 /瓦时,开关21700,系统成本约下降9%实现到$ 155 /瓦。

后单体容量增加,PACK降低以相同的比例被降低成本PACK驱动所需的部件的数量。从18650到21700的模型切换后模型,电池容量可达到4。8AH,35%显著增加,在相同数量的所需的能量可以通过约1/3被减少细胞,TeslaModels电动车辆的电池串并联部分710418650成电池组预计显著减少在新的区段的数目电池MODEL3。同时降低了系统管理难度与电池组的减速比并且采用导电性连接部件,和其他配件的金属结构的数量。

由于整个电池系统是一个简化的各自,成本降低驱动。特斯拉电池占整车成本的三成以上,因此我们预计相应的车辆成本出现大幅度下降。

特斯拉电池产业链

根据估计的数据寻找阿尔法特斯拉模型例如,电池系统值占33。车辆成本的23%。在特斯拉的电池系统中,最高值是毫无疑问的小区,则成本可以占整个电池系统的83%。

我们继续单个细胞的拆解成本,因为没有电池松下最准确的数据,估计动力锂电池产业的数据作为参考。其中正电极材料的比例最高,通常介于30%-40%; 和电解质膜分别为15%-20%之间。

由于特斯拉电池系统可被分为两个等级:电池和电池管理系统,电池特斯拉原点,以跟踪的上游路径的两个级别,能够弄清其完整的产业链。

新能源汽车产业的快速发展提供了原料的最上游供应商的需求比预期增加,这是钴,锂等金属价格飙升核心原因。特斯拉与松下NCA电池,例如,我们已经编制各种前文分析的原材料消费状况。随着新能源汽车的未来不断增加的渗透,需求相关的原材料会增加非常可观。

特斯拉电池产业链全供应商梳

松下电器是特斯拉,两人自2011年以来的合作已经开始了电池的独家供应商。2013特斯拉与松下续签为期四年的合同,松下将在未来四年内提供大约2十亿电池特斯拉。由于松下电池容量仍不足以满足特斯拉的生产需求,无论是在2014年签署的另一项协议,在建立Gigafactory超级电池工厂的计划35GWh的年产能合作,目前是在2016年开业,计划在2018年超过2013年生产合并的全球生产的锂离子电池的。因此,未来特斯拉在这一个单一的电池将逐渐自给自足。

如果电动汽车和快速加速的松下电池寿命提供了可能,那么特斯拉自主开发的电池管理系统,可以成为现实。特斯拉BMS可以提供健康技术,电池均衡管理技术,电池剩余的电源管理技术,电池热管理技术,诊断和预警技术的电池状态的准确估计。这是在BMS使得里程,电池寿命电动汽车,充电时间达到实用要求,从而开启了新能源汽车发展趋势的新时代。

由于松下是单细胞的直接特斯拉供应商,电池管理系统被独立地由特斯拉开发。因此,进入特斯拉电池产业链,而是采取以成为松下是特斯拉的供应商或供应商的认证方法。在这方面,我们已经进行了详细的分类:

电池管理系统

特斯拉的电池技术是由独立的专利管理制度衍生,并通过了全球零部件采购战略,由全球最大的汽车提供与矢崎工厂在日本和台湾自由贸易协会线束,世界上最大的模拟电路技术部件制造商德州仪器芯片处理器。

国内特斯拉是全电子电池管理系统,以提供原始传感器。年度报告2015年信息披露,该公司在BMS方面宝马的全球独家供应商,同时在报告期内也开始供应特斯拉感应组件的部分。到2017年,在最新的离线特斯拉Model3,公司的普里(PREH)和加布里埃尔(KSS),分别特斯拉安全气囊,方向盘和多个电池充电系统和其他系统和部件的提供产品和技术。

经常铝业7月10日公开的电池的冷却系统与一级由特斯拉特斯拉的铝供应商已经施加到车辆上的交互式平台为投资者。

单细胞

松下电池供应商相对固定的,特别是和企业密切合作的住友财团。例如,住友金属矿山负责提供正电极材料,由Sumitomo Chemical提供的分离器。在其它方面,日立化成负责负极材料,电解液三菱化学以提供。

与此同时,国内也有不少企业取得了松下的供应商认证,从而起到Rutesila供应链。根据对上市公司信息披露平台,中国宝安的巴雷特提供锂离子电池负极材料作为松下,提供新宙邦电解质松下,长园集团,松下,江苏华的子公司提供电解液添加剂的量。

由于建立Gigafactory的,也有一些企业等同于供给部直接向特斯拉,如技术和安吉拉的Nova控股松下供应精密电子零件,电池连接器设置柯答厘特斯拉。

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