特斯拉电池设计解析：从21700到4680( 二 ) 本文解析了特斯拉电池设计。

如图5所示，极片内部可以观察到碳黑导电剂颗粒。从SEM照片来看，碳黑导电剂含量很低。而且这种高压实的电极活性颗粒被压入集流体，增加了涂层/集流体的接触面积，形成了机械互锁，从而还可以减少粘结剂的用量。因此，高压实、高活性物质比例的电极设计提高了电池的比能量和体积能量密度。

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图5极片内部包含炭黑导电剂颗粒
对正极极片进行能谱分析，如图6所示。颗粒内部没有探测到碳黑导电剂和粘结剂成分，原子比Ni:Co:Al=1:0.06:0.05≈0.9:0.5:0.5 ，确定活性物质的化学式为LixNi0.90Co0.05Al0.05O1.57 。电极整体的元素分布如图6中表格所示。

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图6正极极片能谱分析
2.2、负极材料
负极材料由非常致密的片状石墨和少量硅颗粒组成，形貌如图7所示，极片内可能还包括石墨烯导电剂。负极极片的压实密度也很高，保证了高的体积能量密度。同样通过图像分析负极极片得到，石墨颗粒的粒径D50为16μm ，而硅颗粒粒径为3μm ，如图8所示。

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图7负极极片SEM形貌，包含石墨和Si颗粒

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图8负极石墨和硅活性颗粒粒径分布
对负极极片进行能谱分析，如图9所示。硅颗粒的含量约为3.5wt% 。

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图9负极极片能谱分析
2.3、隔膜
对隔膜进行分析，如图10和11所示。隔膜为10μm湿法单层PE膜，正极一侧涂覆氧化铝陶瓷层，厚度约0.5-1μm 。

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图10隔膜照片和SEM截面形貌

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图11隔膜正极一侧表面形貌
2.4、电解液成分分析
电解液成分分析，结果如表2所示。电解液溶剂包括EC:EMC:DMC ，这种混合溶剂低温性能比较好。另外，电解液还包含添加剂MPC ，这是JeffDahn开发的添加剂，可以提高库伦效率，循环容量，降低放电曲线末端斜率和自放电率。
表2电解液成分分析结果

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3、正极极片设计
4、负极极片设计
5、电池结构设计
6、电池总体性能
三、设计参数对电池性能的影响
【特斯拉电池设计解析：从21700到4680】四、4680电池为什么要采用无极耳设计