4680大圆柱电池技术解析！比克全极耳 VS 特斯拉无极耳

　　

　　前段时间，国内的比克电池发布了关于自行研发的大圆柱电池最新进展。在一次公开会议上，比克电池首席科学家林建博士表示，比克的大圆柱电池研发进度理想，性能测试结果满意，有望成为新一代圆柱电池的主流产品。

　　电池圈和汽车圈的朋友们都了解，这种大圆柱电池最早是由特斯拉提出的，去年9月份特斯拉电池日活动中，马斯克揭晓了全新动力电池，发布了全新的无极耳4680电池。全新4680电池在改善成本的同时，能量密度方面提高5倍，续航里程提高16%，动力方面提高6倍。这性能参数，看上去就感觉什么续航焦虑，应该可以缓解不少。

　　事实上，比克和特斯拉的大圆柱电池有哪些区别，各自用了新的技术和工艺？接下来，我们简单聊聊，这两款大圆柱电池。首先，两家公司研发的电池，比克研发的是全极耳电池，而特斯拉研发的是无极耳电池，那么这两者有什么区别，我们先了解什么是“极耳”！

　　1、什么是极耳？

　　电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。这个接触点并不是我们看到的电池外表的那个铜片，而是电池内部的一种连接。极耳分为三种材料，电池的正极使用铝（Al）材料，负极使用镍（Ni）材料，负极也有铜镀镍（Ni—Cu）材料，它们都是由胶片和金属带两部分复合而成。

　　2、全极耳 VS 无极耳

　　比克电池全极耳专利中提到，全极耳圆柱锂电池帽盖，通过防爆阀、隔离圈、连接片和密封圈组合形成，去除了顶盖的设计，减少了帽盖的零部件的数量，减小了帽盖使用状态时的电阻值，通过防爆阀的连接部和防爆部的厚度设置，当电池内部气压过大，冲破防爆阀上的破裂刻线，气流将在此区域排出，保证电池安全。

　　

　　而特斯拉“无极耳”专利早在2020年5月就被正式披露，其核心设计理念是通过 正负极集流体与盖板/壳体直接连接，成倍增大电流传导面积、缩短电流传导距离，从而大幅降低电池内阻，减少发热量延长电池寿命，并提高充放电峰值功率；并通过优化电池结构件、简化电池生产工艺流程等，提升电池标准化生产能力、降低电池成本。

　　

　　从上面两家公司公开的专利来看，其实无论是全极耳电池或者无极耳电池，并不是指电池集流体全部都焊接着极耳，也并非真的没有极耳，而是通过巧妙的结构设计直接利用整个集流体尾部作为极耳，并通过盖板（国内称“集流盘”）结构设计增大极耳传导面积及其连接处的连接面积、缩短极耳传导距离。

　　因此，“无极耳”实质与国内圆柱全极耳电池的设计理念基本一致，都是通过集流体与电池壳体或集流盘的全面积、直接接触式连接，从而达到大幅降低电池内阻的效果，只是“全极耳”的连接形式更为多样化，从某种意义上说特斯拉“无极耳”可以理解为一种特定形式的“全极耳”。

　　3、全极耳or无极耳的优势

　　提升安全性：传统的单极耳最后的电流就会在单极耳上汇流出来，所以单极耳会有一个发热点，就是极耳的地方。但是全极耳或者无极耳电池，在电池内部是没有集中发热点的，热都是在里面均匀分布的，这样对电池的整包会带来一个热管理方面的很大优势。另外特斯拉采用的4680电池直接脱掉了外壳来散热。

　　

　　快充性能提升：在15分钟内，可将电池从0充至80%的电量。也就是说，一辆续航600公里的车，在充电站停10-15分钟，可以充400-500公里，已经可以媲美燃油车了。

　　降低生产成本：比克方面提到，采用全极耳4680大圆柱对BMS各方面的管控要求会少很多，成本也会下降。比如说原来18650是3Ah的，4680现在是25Ah，这就是8倍的差距，就意味着原来一个电池包可能需要8000颗的18650，现在只需要1000节的4680。据了解特斯拉生产的4680每千瓦时的成本也可降低14%。

　　

　　比克的全极耳大圆柱已经实现批量下线，将以联合开发为主，明年年底做成量产型的标品，今年下半年就可以对非定制化的客户送样。特斯拉的无极耳电池也进入试验阶段，预计明年会量产。

　　结语

　　目前4680是生产圆柱电池的大电池厂炙手可热的技术路线，无论是比克的全极耳还是特斯拉的无极耳电池，都是4680大圆柱，主要还是在于4680综合了能量密度、成本优势。究竟两家产品如何，都需要经受市场的考验，生产商既要考虑到降本，同样也需要关注用户体验以及安全性。

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