摘要

昨日，路透社报道称，曾毓群在接受采访时表示，特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)不知道如何制造电池，马斯克对4680圆柱形电池的押注“注定失败，永远不会成功”。

4680电池是大圆柱电池的典型代表，由特斯拉基于松下2170小圆柱形电池研发，并于2020年正式推出。它的主要创新在于通过改变电池的外观设计来提升能量密度。

数据显示，与2170小圆柱电池相比，4680电池的能量密度提高了五倍。

在安全性和经济性方面，圆柱电池表现也十分出色。方形三元电池由于高镍材料的使用，容易发生自燃；而性能优越的软包三元电池则成本较高。相比之下，大圆柱电池在全生命周期中具有更稳定的结构。

在电池的使用寿命周期内，46系大圆柱电池不会因为膨胀而产生内应力，从而避免了电池内部结构的改变。

基于这些优势，业内人士认为，大圆柱电池将成为未来中高端车辆的主要电源选择。

据不完全统计，支持电池制造的圆柱电池阵营已经有亿纬锂能、中创新航、瑞普兰钧、LG新能源、松下、三星SDI、远景动力、比克电池、国轩高科、蜂巢能源和力神电池等众多企业。

同时，公开表示使用或考虑使用大圆柱电池的汽车制造商包括特斯拉、宝马、沃尔沃、Stellantis、东风岚图、江淮汽车、保时捷和蔚来等。

宁德时代也在大圆柱电池阵营中占据一席之地，其产品包括4680电池和4695电池等。该公司已规划建设8条生产线，目标产能达到12GWh，并于2022年9月与宝马达成合作，计划在中国和欧洲各自建立20GWh的产能，预计将在2024年开始量产，2025年为宝马提供圆柱电池的批量供应。

据悉，宁德时代研发的大圆柱电池循环寿命超过竞争对手三倍，能量密度也比同行高出10%以上，安全性方面则远超其他品牌。

在这样的背景下，曾毓群却指出特斯拉的圆柱形电池将面临失败。目前宁德时代在方形电池或软包电池领域是否已经取得了突破性进展尚不明确。

曾毓群表示：“我们曾进行过一次非常激烈的辩论，我向他展示了圆柱形电池存在的问题。”他补充说：“当时他沉默了。他并不懂如何制造电池。这是一个电化学的问题，而他擅长的是芯片、软件、硬件和机械方面的技术。”

● 宁德时代考虑在美建厂

曾毓群在最近的发言中提到宁德时代在美国建厂的意向。目前，宁德时代在美国的业务主要限于电池生产技术的授权协议。福特汽车正在密歇根州建设一座新工厂，依据与宁德时代达成的许可协议，生产低成本的磷酸铁锂电池，相关产品将应用于福特电马Mach-E和F-150 Lightning皮卡。

曾毓群表示，如果特朗普在未来的总统任期内允许中国企业投资美国电动汽车供应链，宁德时代将考虑在美国设厂。他在接受采访时提到：“我们一开始就希望投资美国，但遭到了拒绝。对我来说，我的态度是非常开放的。”

据了解，由于美国实施的多项贸易保护主义措施，中国的电动汽车和电池制造商实际上已被排除在外。

中国制造的电池无法享受拜登政府推出的消费者电动汽车补贴政策。此外，拜登政府还采取措施禁止使用中国车联网技术的车辆，而美国对中国电动汽车征收的100%进口关税实际上相当于一项禁令。

特朗普在今年8月的采访中表示：“我们将提供激励措施。如果中国和其他国家想在这里销售汽车，他们就必须在这里建厂，雇佣我们的工人。”

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在锂电池的研究与应用中，参比电极的设计扮演着至关重要的角色。本文将重点探讨锂电池用参比电极的基本设计参数，包括选材、几何尺寸、制备工艺等。这些因素不仅影响参比电极的可靠性，还直接关系到电池的整体性能。

● 参比电极的设计-几何尺寸

参比电极的形式多种多样，能够适应不同类型的电池设计。例如，在特制电池中，常见的有点状和环状参比电极；在纽扣电池中，则多采用线状参比电极。

此外，软包、圆柱和方壳等实用电池中，条形或网状参比电极也广泛应用。总体而言，参比电极的插入设计应尽量减少对原有电池功能的干扰。

点状和线状参比电极因其小巧的体积，对电池内部离子传输的影响相对较小，并且较小的采样梯度范围有助于实现精准检测。

同时，较小的暴露面积可以减缓活性材料的腐蚀和失效。然而，这些小型参比电极的体积也可能导致三电极电池内部受到不均匀的力，从而增加极片破损和电池短路的风险。

为了解决这一问题，片状和网状参比电极的使用可以帮助均匀分布应力，但较大的几何面积可能会增加电池的内阻，从而显著影响电池的倍率性能。因此，结合理论计算，优化开孔面积和分布至关重要，以尽量减轻参比电极对电池性能的影响。

实际上，即便是对于较小的线状参比电极，其也可能因阻塞效应导致检测误差。在电池动态循环过程中，额外引入的参比电极会妨碍离子运输，进而增加电解质浓度梯度。这不仅会改变欧姆压降，还会影响电极表面的反应电流，从而干扰工作电极电位的准确测量。

Simon等人利用有限元方法对不同直径的线状参比电极进行了可靠性模拟评估。他们通过比较电极界面阻抗比（Zint,1/Zint,2）和反应传递系数（α）的模拟值与理想值，分析了参比电极的检测精度。

如图2(b)所示，当参比电极的直径小于10μm时，两者的偏差几乎可以忽略。然而，实际制备和使用如此微型的参比电极依然面临着相当大的挑战。

● 参比电极的设计-制备工艺

参比电极的制备工艺主要分为非原位和原位两种类型，不同的工艺选择对其质量有显著影响。以金属锂类参比电极为例，非原位制备方法包括熔融、辊压或卷绕等方式，而原位制备则是在电池内部与锂源形成回路，通过电沉积的方式进行。

这种原位电沉积方法能够有效规避微型化操作所带来的挑战，但同时需要精细调整电沉积参数，以确保获得高质量的锂沉积层。

Zhou等人提出了一种两步沉积法，通过从参比电极两侧均匀地向集流体沉积锂，研究了电沉积容量和电流密度对参比电极电位稳定性的显著影响。

结果表明，随着沉积层厚度从1μm增加到4μm，同时电流密度从1mA/cm²降低到0.2mA/cm²，参比电极的寿命分别延长至1500小时和800小时，电位稳定性显著提升。

这一发现表明，沉积容量是确保电位稳定性的基础条件，而在一定的沉积容量下，通过调整沉积电流可以改善沉积层的质量，从而推迟基准电位的偏移。

此外，优化电解质配方对于提高电沉积金属锂参比电极的质量同样至关重要。对于其他两类材料，它们通常需要进行原位激活处理：两相反应类参比电极需先进行涂覆再化成，而片状参比电极则需进一步成型，合金类参比电极则可以直接对相应的集流体进行锂化。

因此，前者的涂覆浆料配方、成型方式以及化成过程中的参数都是决定参比电极可靠性的关键，这使得基于两相反应材料的稳定参比电极的制备变得更加复杂。而对于合金类材料，在锂化过程中则需特别关注温度和锂化程度等参数。

在参比电极的制备过程中，原电池腐蚀问题常常被忽视。这种腐蚀现象发生在两种电接触的金属之间，它们在相同电解质环境中具有不同的活泼性，整体表现为一个短路的原电池。两者之间的化学势差会驱动电子迁移，加速电极的失效。

对于参比电极来说，集流体和活性材料必然存在电接触，且通常暴露于同一电解液环境中。由于它们的平衡电位差异较大，电位较低的活性材料容易失去电子并释放锂离子，而集流体则会因获得传导来的电子而还原为固态电解质界面（SEI）。

鉴于参比电极上活性材料的载量有限，应尽量阻断原电池腐蚀的路径，例如通过减小集流体的暴露面积或进行绝缘处理，以延长参比电极的使用寿命。

此外，Liu等人揭示了在离子流场中孤立锂的空间渐进行为。在电池动态循环过程中，离子流会在电极两侧产生电势差，导致一侧的锂沉积，同时在另一侧脱出，从而引发孤立锂的再分布。

这一现象对参比电极的检测准确性和结构稳定性产生了显著的不利影响，而在离子流场的外侧，这种影响则被大大抑制。

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锂电池可以根据其封装形式分为三种类型：方形、圆柱和软包。封装形式指的是单体锂电池的结构设计，不同的封装形式不仅对应各自独特的制造工艺，还反映了电池内部的精密结构。目前，锂电池的封装形式主要涵盖圆柱形、方形和软包三种技术路线。

● 方形电池

方形锂电池的制造通常采用卷绕或叠片工艺，使用铝壳或钢壳作为封装材料。此类电池的优点包括高成组效率、大单体容量以及简单的结构设计。方形电池的尺寸和体积相对固定，形状变化不大，这可能会在某些设备的电池设计上造成一定限制。

然而，方形电池的一致性较低，散热也相对困难。由于方形电池的体积通常大于圆柱形电池，因此实现相同能量所需的电芯数量更少。这意味着在相同体积下，方形电池所需的电气连接焊接次数较少，从而降低了结构件的数量，提升了空间利用率。

发展前景

近年来，在国内产业链的支持下，方形电池的性能得到了迅速提升。例如，宁德时代的麒麟电池采用了CTP技术，从物理结构上优化了方形电芯的成组方式，进而提高了电池包的能量密度和安全性能。这些改进弥补了方形电芯与圆柱电池之间的性能差距，促使方形电芯在动力电池市场的崛起。自宁德时代在方形电芯取得技术突破后，上汽、广汽、北汽、吉利、长安和东风等企业纷纷跟进，订单接踵而至。

根据高工产业研究院（GGII）的数据，方形电池目前在国内动力电池市场中占据了超过90%的份额。与此同时，韩国厂商SK On和LG新能源也改变了产品开发战略，成立专门团队致力于方形电池的研发。

主要企业

宁德时代、比亚迪、瑞普兰钧、三星SDI、国轩高科。

● 软包电池

软包电池采用叠片工艺制造，使其体积更加纤薄，具备最高的能量密度。其包装材料为比铝外壳更轻的铝塑膜，因此被视为解决续航与安全焦虑的有效方案。

此外，软包电池在过渡到固态电池时也具有良好的衔接性。在整车布局上，软包电池的形状变化多样，不仅限于矩形，可以设计成小型电池组放置于后备厢下方，或以T字形布局。

优势与劣势

软包电池具有单体能量密度高、电化学性能优越、安全性强以及设计灵活等显著优点。其形状可变、适应性强，能量密度相对较高。然而，软包电池对产品一致性的要求更高，成组效率相对较低，且成本较高。

发展前景

当前电池的发展趋势中，软包电池在市场上的关注度有所下降。尽管理论上与方形和圆柱电池相比，软包电池在遭遇热失控时更不易发生爆炸，但实际上，影响整个汽车电池系统安全的关键在于单体电芯的一致性，而这正是软包电池的短板之一。

主要企业

孚能科技、蜂巢能源、万向A123、卡耐新能源。

● 圆柱电池

圆柱电池通常采用圆柱形的钢壳进行封装，制造过程中使用卷绕工艺。作为锂电池的一种最佳实践，圆柱电池具有标准化和通用性的特点。早在1992年，日本SONY公司就研发了18650电池。

目前，圆柱电池可分为多种型号，如14650、18650、21700、32650和4680，这些名称均基于电池的尺寸。18650电池技术最为成熟，而21700则是特斯拉近年来推向市场的新型电池，国内的力神和比克也有相应产品。

优势与劣势

圆柱电池的几何形状使得电池之间的间隙较大，有利于空气流通，从而提升了散热效率。同时，圆柱电芯的数量相对较多，要求更高的热管理系统。其主要优点包括一致性好、生产效率高以及强大的系统层面散热能力。

随着尺寸的升级，圆柱电池在一定程度上改善了其单体能量密度低、模组所需电芯多以及导致的寿命短和管理复杂等问题。然而，其能量密度较低和产品成组效率低仍然是显著的劣势。

主要企业

LG化学、松下、三星SDI、力神电池、亿纬锂能、比克电池。

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摘要

本文将探讨，胶粘剂在锂电池包装中的实际应用，尤其是软包电池和圆柱形电池的具体使用情况。通过这些应用场景，我们可以更好地了解胶粘剂在锂电池行业中的重要作用和发展趋势。

● 软包电池组装用胶

软包电池模组用胶点主要在铝板和外包铝塑膜上，主要的作用是粘接定位和导热 在这个应用场景中，主要使用的胶粘剂有双组份聚氨酯结构胶、单组份有机硅胶、双组份硅胶。这些产品的主要特点如下：

双组份聚氨酯结构胶：具有优良的耐高低温性能，固化后的胶层柔韧，收缩率低，耐冲击性好，且粘接强度高。

单组份导热硅胶：易于涂覆，具有良好的粘接性，但在大面积使用时固化速度较慢，内部可能不固化。

双组份硅胶：需要施胶设备，若使用小包装，成本高，但是大面积使用内外都可以固化粘接。

● 圆柱形电池组装用胶

圆柱形电池组装用胶部分主要是介绍的是电芯灌封，灌封对胶的要求主要有导热，固定电芯，减震，阻燃等，目前市场上主流的产品有双组份导热硅胶。

产品特点：有机硅导热灌封胶，胶层柔韧，减震效果好，导热系数可调节。

● 总结

PACK用胶的市场情况也表明，随着CTP与刀片电池技术的应用，对胶粘剂的要求和用量都在提高，单个PACK包的胶粘剂用量和价值量都在不断增长，这对于相关产业的公司来说既是机遇也是挑战。

圆柱电池的模组PACK线是指专门用于组装和连接圆柱电池单体的生产线或系统。这一系统通常包括多个环节，从电芯的筛选、装配、焊接与连接，到检测、BMS安装、绝缘处理、包装与保护，以及最终的质量检验。以下是关于圆柱电池模组PACK线的详细解释：

一、主要环节
电芯筛选：
在生产线的起始阶段，对电芯进行严格的筛选，检查电芯的外观、尺寸、电压等参数，确保只有符合标准的电芯进入后续工艺。
电芯装配：
将筛选后的电芯进行精确的装配，包括电芯的排列、连接和固定，以形成电池模块。
焊接与连接：
使用专业的焊接设备，将电芯之间的连接片进行焊接，确保电池模块内的电芯能够有效地传输电能。
检测与测试：
进行多种测试，如电压测试、内阻测试、容量测试等，以确保电池模块的性能符合要求。
BMS安装：
电池管理系统（BMS）负责监控和管理电池的状态，将其安装到电池模块上，确保其与电池模块的正确连接。
绝缘处理：
对电池模块进行绝缘处理，防止短路和漏电等问题，保证电池组的安全。
包装与保护：
对电池组进行包装，以保护其在运输和使用过程中不受损害。
质量检验：
在生产线的最后阶段，进行全面的质量检验，包括外观检查、性能测试等，确保产品符合严格的质量标准。
二、Pack线的作用
电能传输：
Pack线连接电池模组和其他系统组件，如电机控制器、充电器等，负责将电能传输到需要的地方，实现动力输出或充电功能。
信号传输：
Pack线还传输各种信号，如温度传感器、电压传感器等，用于监测电池和系统的状态，以及实施相应的控制策略。
电线保护和管理：
Pack线需要具备足够的电气性能和耐久性，以承受高电流和高温环境下的工作，同时也需要进行良好的线束管理，避免短路、过热等问题。
三、材料选择
Pack线通常采用高温耐高压的绝缘材料，如硅胶、聚烯烃等，以确保线束在高温和高电压环境下的安全性和可靠性。

四、应用领域
圆柱电池模组PACK线可以应用在多个行业，如电动汽车行业、储能系统、消费电子产品、工业设备、航空航天领域、医疗设备和军事领域等。这些领域对电池的能量密度、可靠性、安全性等方面有着不同的要求，但圆柱电池模组PACK线都能提供有效的解决方案。

总之，圆柱电池的模组PACK线是电池组装中至关重要的部分，它承载着电池单体之间的电气连接和信号传输功能，需要具备良好的电气特性和安全性设计。通过精心设计和优化PACK线的工艺流程，能够提高产品的质量和一致性，满足市场对高性能、高可靠性电池的需求。