特斯拉看重的Maxwell的干电极技术解析
特斯拉电动汽车技术解析
特斯拉电池技术分享
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虽然18650钴酸锂电池是满足较高续航行驶里程的关键，但它在高温状 态下的稳定性相比镍钴锰酸锂（NCM）和磷酸铁锂电池则要稍差些，因此， 在安全性斱面就需要技术的有力支撑。
暴烈的性格曾让它也惹了丌少麻烦，记得在几年前，索尼公司就因旗 下笔记本产品所使用的电池发生爆炸采取了召回行劢。丌过，现在的18650 电池已经可以在技术上避免自燃戒无故爆炸的情况出现。丌过，在发生强烈 的撞击后，这种电池还是存在着很大的爆炸可能，另外，对于低温环境的适 应能力也丌是很稳定，在低温环境下，钴酸锂电池容易出现因过度放电导致 过热的情况。这样看来，如何管理这些电池就成了十分重要的事。
当然，保险装置是最后的一道屏障，当它切断的时候也就意味着某个 电池单元出现了问题，如果涉及到更换，整个电池包可以以“片”为单位迚 行更换。每节电池之间以幵联的斱式连接，而电池砖之间和电池片之间分别 以串联的斱式连接，也就是说，在实际用车过程中，当某节电池出现问题时， 车辆丌会抛锚，受到影响的只是车辆的续航里程。
所谓双充电器模式就是用户的车内部拥有两个 充电单元，其中一个是原车出厂自带，而另外一个 是需要用户付费选装的，官网价格3600美元。它的 作用和效果其实很简单，就是给用户的车增加了一 个充电通道，充电速度提升为原来的一倍，最多一 个小时可以充电58英里，这个速度要比普通电源插 座快得多了，基本一个晚上就能将车辆充满。
特斯拉MODEL S电动汽车电池情况
车型 正极材料 电池供应商 电池总容量 续航里程 电池质保期
MODEL S （85KWh） 18650电池钴酸锂 松下（三洋被其收购） 85kWh 426km 8年丌限里程
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85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个18650锂电池，工程师 首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于 车身底板。
特斯拉电池的设计理念
特斯拉电池的设计理念
特斯拉电池的设计理念包括高能量密度、长寿命、高安全性和可持续性，这些理念共同驱动着特斯拉电池的技术创新与进步。
首先，特斯拉电池的设计理念之一是高能量密度。
电池的能量密度是指单位体积或单位重量内存储的能量量，高能量密度意味着同样体积或重量的电池能够存储更多的能量。
特斯拉电池通过采用高效的化学成分和工艺技术，使得电池的能量密度较高。
这有助于提高特斯拉电动车的续航里程，满足用户对长续航里程的需求。
其次，特斯拉电池的设计理念还包括长寿命。
电池寿命是指电池能够正常工作的时间周期。
特斯拉电池通过创新的设计和材料选择，降低了电池的衰减速率，延长了电池的使用寿命。
特斯拉还通过智能的电池管理系统，控制电池的充放电过程，最大程度地延长了电池的寿命。
高安全性也是特斯拉电池设计的重要理念之一。
电池的安全性是指在充电、放电和使用过程中，电池不会发生过热、燃烧或爆炸等危险情况。
特斯拉电池采用了多层安全保护措施，包括防火材料和设计、温度控制系统等，以提高电池的安全性。
最后，特斯拉电池的设计理念还注重可持续性。
特斯拉在电池制造过程中，努力减少对环境的影响。
特斯拉电池采用了可再生能源，如太阳能和风能，来供电生产。
此外，特斯拉还致力于回收和再利用废旧电池，减少对资源的浪费。
综上所述，特斯拉电池的设计理念包括高能量密度、长寿命、高安全性和可持续性。
这些设计理念推动着特斯拉不断进行创新和改进，为用户提供更高性能、更可靠、更环保的电池产品。
特斯拉在电池领域的不断突破，也为整个电动汽车产业的发展树立了标杆。
Maxwell超级电容器基本原理及性能特点
Maxwell超级电容器基本原理及性能特点Maxwell超级电容器结构超级电容的容量比通常的电容器大得多。
由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。
超级电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。
超级电容器原理电化学双层电容器（EDLC）因超级电容器被我们所熟知。
超级电容器利用静电极化电解溶液的方式储存能量。
虽然它是一个电化学器件，但它的能量储存机制却一点也不涉及化学反应。
这个机制是高度可逆的，它允许超级电容器充电放电达十万甚至数百万次。
超级电容器可以被视为在两个极板外加电压时被电解液隔开的两个互不相关的多孔板。
对正极板施加的电势吸引电解液中的负离子，而负面板电势吸引正离子。
这有效地创建了两个电荷储层，在正极板分离出一层，并在负极板分离出另外一层。
传统的电解电容器存储区域来自平面，导电材料薄板。
高电容是通过大量的材料折叠。
可能通过进一步增加其表面纹理，进一步增加它的表面积。
过去传统的电容器用介质分离电极，这些介质多数为：塑料，纸或薄膜陶瓷。
电介质越薄，在空间受限的区域越可以获得更多的区域。
可以实现对介质厚度的表面面积限制的定义。
超级电容器的面积来自一个多孔的碳基电极材料。
这种材料的多孔结构，允许其面积接近2000平方米每克，远远大于通过使用塑料或薄膜陶瓷。
超级电容器的充电距离取决于电解液中被吸引到电极的带电离子的大小。
这个距离（小于10埃）远远小于通过使用常规电介质材料的距离。
巨大的表面面积的组合和极小的充电距离使超级电容器相对传统的电容器具有极大的优越性。
超级电容器内部结构超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。
由于制造商或特定的应用需求，这些材料可能略有不同。
所有超级电容器的共性是，他们都包含一个正极，一个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。
Maxwell课件
超材料与超表面
超材料
具有天然材料不具备的超常物理性质的人工复合材料。
超表面
具有超常光学特性的二维材料，可实现对电磁波的任意调控。
计算电磁学
有限元法（FEM）
将问题域离散成许多小的网格单元，在每个单元上求解麦克 斯韦方程的近似解。
时域有限差分法（FDTD）
传导骚扰
Maxwell的传导骚扰分析可以预测电子设备通过电源线和其他导体产生的噪声对 其他设备的影响。
微波和射频
波导分析
Maxwell的波导分析可用于研究和设计微波和射频传输线系 统，例如波导、同轴线和微带线。
电磁波传播
Maxwell的电磁波传播分析可以模拟电磁波在各种介质和结 构中的传播，例如天线设计和无线通信系统。
恒定磁场的性质包括安培环路定律、法拉第电磁感应定律、 磁通连续性原理等。
时变电磁场
时变电磁场是指随时间变化的电磁场，其基本特征是能量转换和传播。
时变电磁场的性质包括麦克斯韦方程组、波动方程等。
02
maxwell方程的程序实现
程序实现方法
1 2
基于有限元方法
将连续的Maxwell方程离散化，转化为线性方 程组进行求解。
求解线性方程组的方法
直接求解法
利用矩阵的逆运算直接求解方程组，得到每个节 点的数值解。
迭代求解法
通过迭代逐步逼近方程组的解，直到满足一定的 收敛准则。
快速求解算法
采用快速算法如FFT等，对有限元离散后的方程 组进行快速求解。
03
maxwell方程的数值计算
有限元方法
区域离散：将连续的求解区域离散化为由有限个小的 子区域组成的集合
特斯拉工艺解析
如何评价特斯拉电池铝丝铝带超声波焊接质量作者（原创）：微迅超声罗琳美国特斯拉电动汽车从2008年进入市场并得到认可已经10年了，该车引进国内后，大家对特斯拉汽车电池的结构和电连接方式进行了深入的拆解研究，发现特斯拉汽车的电池包是由7000多只当时具有最优性价比的18650电芯组成，通过超声波铝丝焊接工艺进行电连接，把这些电芯通过串并联的方式成组为可以驱动特斯拉汽车长距离行驶的动力电池包，超声波铝丝焊接电连接工艺的特点是焊接效率高，没有高温，回收维修容易，成本低，适当粗细的铝丝还可以在大电流短路时熔断电路以保护电池包，阻止或延缓热失控而造成的起火。
特斯拉专利开放后，这些独特的优良特性吸引了国内各相关厂家进行了仿制研发，成立于2005年的深圳市微迅超声设备有限公司作为国内最早涉足半导体内引线超声波焊接的厂家，参与了从手工仿制到将特斯拉铝丝焊接工艺应用到国内电池模组全自动生产线的整个过程，在这五年的研发生产过程中，总结了这种焊接工艺在电池焊接中遇到的一些问题，形成了这种焊接工艺的质量评价标准，在这里和国内同行们进行分享探讨，以促进我国电池行业的进步。
超声波焊接工艺，最早是广泛运用于半导体元器件集成电路硅片电极引出线连接到管脚的工艺。
从最细的0.05毫米到0.5毫米的铝金银铜丝或带状引线等都有应用。
图（一）图（二）图（三）超声波金属焊接的原理为：来自超声波发生器产生的超声波电信号经换能器产生超声波振动，通过变幅杆将超声波振动传送到焊接劈刀，当劈刀与引线和被焊件接触时，在压力和振动的作用下引线与被焊件金属表面相互摩擦，金属表面氧化膜被破坏并发生塑性变形，使两个纯净的金属面紧密接触互溶，达到原子距离的结合，最终形成牢固的机械连接和优良的电连接。
在半导体行业由于生产为净化环境，被焊件金属表面没有被油、水和指纹等有机物或氧化物污染，只要机器性能稳定，就能生产出漂亮一致的焊点，当反撕揭掉或推掉焊点上的引线时，引线与被焊件之间的连接面会留下不小于百分之五十面积的引线残留物，这些残留物是证明引线和被焊件之间是否产生了原子距离的结合互溶的直接证据，引线残留物占的面积百分比越高，焊接质量越好；如连接面没有引线残留物，则引线与被焊件之间没有产生互溶，只是处于搭接导通的状态，有时接触电阻尽管很小达到要求，在以后的使用中也会产生变化发热或脱落。
特斯拉电池分析报告
特斯拉电池分析报告引言特斯拉（Tesla）是一家全球知名的电动汽车制造商，其电动车辆的核心组成部分之一就是电池系统。
电池是电动车的能量存储设备，对于电动车的性能、续航里程等方面具有重要影响。
本报告旨在对特斯拉电池进行分析，探讨其性能、技术以及未来发展方向。
一、特斯拉电池概述特斯拉电池是一种锂离子电池，具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优点，被广泛应用于特斯拉的电动车辆中。
特斯拉电池采用了多种技术创新，如锂离子电池化学组成优化、能量密度提升、快速充电技术等，以实现更高的性能和更长的续航里程。
二、特斯拉电池技术分析1.锂离子电池化学组成优化特斯拉电池在锂离子电池的化学组成上进行了优化，采用了锂镍锰钴（NMC）的正极材料和石墨的负极材料。
这种化学组成能够提供更高的能量密度和稳定的循环性能，使特斯拉电池在同类电池中具有更高的性能。
2.能量密度提升特斯拉电池通过在电池设计上的技术改进，使其能量密度得到了大幅提升。
特斯拉电池的能量密度是指单位体积内所存储的能量量，能量密度的提升意味着电池能够存储更多的能量，从而提供更长的续航里程。
3.快速充电技术特斯拉电池还采用了快速充电技术，能够在短时间内充满电池。
这项技术的实现离不开电池的结构设计和充电系统的优化，通过提高充电功率和智能控制，特斯拉电池能够实现更快的充电速度。
三、特斯拉电池性能分析1.高能量密度特斯拉电池具有较高的能量密度，相比传统的铅酸电池或镍氢电池，特斯拉电池能够存储更多的能量，从而提供更长的续航里程。
2.长循环寿命特斯拉电池采用的锂离子电池技术具有较长的循环寿命，可以进行数千次的充放电循环而不损失太多容量。
这使得特斯拉电池在使用寿命上具有优势。
3.低自放电率特斯拉电池的自放电率较低，即在不使用的情况下，电池的容量损失较小。
这让特斯拉电池在长时间存储或停车的情况下，仍能够保持较高的电量。
四、特斯拉电池未来发展方向1.提升能量密度未来，特斯拉将继续致力于提升电池的能量密度。
特斯拉电池成为特斯拉最核心技术产品
2020年4月29日，特斯拉CEO埃隆·马斯克（Elon Musk）在2020年一季度业绩电话会议上表示，2020年5月下旬的“电池日”将是特斯拉历史上“最令人激动的一天”。
据《韩国时报》报道，特斯拉已与韩国韩华集团（Hanwha）签订了制造电池机器的订单，以建造自己的电池。
韩国科技网站The Elec称，韩华集团的电池生产设备最初将会提供给特斯拉在加利福尼亚的弗里蒙特工厂，然后再提供给特斯拉内华达州工厂。
2019年4月，马斯克曾宣布，预计2020年将推出使用寿命超过100万英里（160万千米）的电池。
同年9月，特斯拉电池研究方向合作专家杰夫·达恩（Jeff Dahn）发表的一篇论文提及该项技术，称该技术可以提升电池的寿命。
Electrek网近日报道称，特斯拉已经通过加拿大特斯拉分公司就该技术成功申请了国际专利，这意味着特斯拉自产的寿命超“百万英里”的超级电池，或许即将到来。
电池降本提效，再度碾压友商2020年2月份，Electrek网报道称，特斯拉正在弗里蒙特工厂建造一条电池生产线试点，以生产更便宜更节能的电池。
其中提到，特斯拉还为这个业务制定了一个目标，每千瓦时的成本要下降到100美元。
每千瓦时100美元被视为电池的终极目标价格，该价格可以让电动汽车与燃油车达到同等价格。
相比之下，根据投资机构瑞银公布的数据，松下当前动力电池的成本约为111美元/ kWh，而宁德时代动力电池的成本则为150美元/kWh。
如果特斯拉电池可以实现批量生产，无疑可以为电动车的普及踩上一脚油门。
通过收购麦克斯韦（Maxwell）获得的新技术，也将助力特斯拉研究成本更低、续航更久的电池。
2019年2月初，特斯拉宣布收购超级电容器制造商Maxwell 79%的股权，后者拥有的新锂离子电极技术可使电池能量密度超过300 Wh/kg，甚至是500 Wh/kg，并且这一数字以2～3年为一个周期再提升15%～25%。
揭秘：Maxwell超级电容器核心技术
揭秘：Maxwell超级电容器核心技术超级电容器是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量的。
与利用化学反应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程，性能十分稳定，故而安全系数高、低温性能好、寿命长且免维护。
超级电容器的核心元件是电极，电极的制造工艺目前分为干电极与湿电极两种技术。
干电极技术是仅通过干混活性碳粉和粘合剂加工成电极。
湿电极技术在制作电极的过程中，除了活性碳粉和粘合剂还需加入液态的溶剂。
由于液态溶剂会影响超级电容器的工作性能，因此还需使用烘箱对其进行干化处理，将溶剂从电极中去除。
这意味和干电极技术相比，湿电极技术工序更长，而且有额外的生产成本。
另外，烘干处理很难将溶剂彻底去除。
在超级电容器工作过程中，溶剂杂质会发生反应产生额外物质，影响电极和电解质的性能。
而反应产生的气体更会加速超级电容器的老化。
因此，采用湿电极技术的超级电容器相对寿命较短，可靠性低，稳定性差。
下表列出采用干电极工艺和湿电极工艺的具体比较：在生产成本上干电极技术也独具优势。
业界领先的超级电容器厂商 Maxwell 表示，他们从椰子壳、杏仁壳、麦子等多种材料中来提取超级电容器中的核心材料 -- 碳，这些新材料的应用也是降低成本的一种方式。
Maxwell 还拥有集中在电极的研发、生产和制造上大部分专利技术，超过35项专利技术及专有干电极工艺造就了其超级电容器的卓越性能优势。
采用这种工艺可以生产出拥有总成本最低的电容器单体。
由于使用的是无溶剂残留的高纯度材料，这种方式也更为绿色环保和节约能源、并且可以达到百分之百的回收再利用。
Maxwell 超级电容器专利干电极工艺流程在中国，超级电容器最为广泛的应用就是城市混合动力客车制动能量回收系统。
据统计，目前 Maxwell 在中国超容混合动力客车的保有量已超过一万辆，宇通，金龙、金旅、海格、南车等国内知名的十多家车企都已将超容成功应用于新能源汽车上，节能减排，省油环保效果卓著。
拆解特斯拉电池包知识分享
拆解特斯拉电池包时尚的外形、百公里加速3.2秒、续航440公里，这些都是特斯拉Model S作为一款纯电动汽车所展示给人们的数据。
Model S之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现，除了电动机技术之外，还要得益于特斯拉先进的电池技术。
那么，特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢？据介绍，Model S的电池板总重高达900公斤，被放置在驾驶舱正下方的底盘当中，在为电动机提供能量的同时，也起到了稳定车辆重心的作用。
电池外观国外牛人直接给我们展示电池组。
电池组安放前后轴之间的底盘位置，其重量可达900公斤。
因此造成底盘重心较低，非常利于车辆的高速稳定性。
电池组几乎占据车辆底盘的全部，但电池组并没有作为承受力的主体，电池组有加强筋和受力框架保护，大大减低碰撞时的爆炸危险。
电池组整体有标明其身份的铭牌，其中标明了其容量为85kWh，400V直流电，简单来说电池可以装85度电，可供一个普通家庭使用一个月。
拆解电池板及连接细节电池组表面不仅有塑料膜保护着，而且塑料膜下面还有防火材料的护板。
护板下面才是电池组。
护板通过螺栓与电池组框架连接，并且连接处充满了密封粘合剂。
外观来看电池组保护的不错。
特斯拉Model S电池组板看似非常高大上。
其电池组板由16组电池组串联而成，并且每组电池组由444节锂电池，每74节并联形成。
因此特斯拉Model S电池组板由7104节18650锂电池组成。
总保险丝位于电池版的前端，并且有外壳保护以防受到撞击。
其采用德国Bussmann巴斯曼，额定工作电流为630A，额定电压为690V，分断电流700-200kA，在全球化趋势下该保险丝在印度制造。
市场价格在600元左右。
电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上，整体结构紧凑，平铺有利于散热。
每一组电池组由六组单体电池包串联而成，但单体电池包的布置并没有采用均衡布置，而是采用不规则的结果，猜测是为了方便电池组内的散热管路布置。
锂电池干法电极制备技术及工艺
第一部分：干法电极技术层面深度解析一、干法电极制备技术解析1、干法与湿法的工艺介绍及材料对比传统湿法工艺是将活性物、导电剂、粘接剂按比例混合在溶剂中，并通过狭缝涂布模头按要求涂覆在集流体表面并辊压。
干法工艺是将活性颗粒、导电剂和进行干混均匀后加入粘接剂，在粘接剂原纤化作用下形成自支撑膜，最后辊压覆盖在集流体表面。
2、干法制膜工艺介绍2.1、自支撑膜干法制备工艺干法制膜包括：粘接剂原纤化法和静电喷涂法，其中粘接剂原纤化是主流。
静电喷涂法在后续的可加工性、粘连稳固性、电极柔韧和耐久上表现不如粘接剂原纤化法。
2019年特斯拉收购Maxwell公司，Maxwell主要采用粘接剂原纤化制膜，而特斯拉目前也是采用粘接剂原纤化法制造自支撑膜。
Maxwell在粘接剂原纤化方案上具有专利的领先优势。
美国和日本分别是粘接剂原纤化法和静电喷涂法工艺的领先国家，其中，Maxwell和Toyota各是两种工艺的代表公司。
粘接剂原纤化法是将活性物质粉末与导电剂混合后加入PTFE粘接剂，然后对干混合物施加外部的高剪切力，使PTFE原纤化后粘合电极膜粉末，最终挤压混合物形成自支撑膜。
静电喷涂法是用高压气体预混活性物质、导电剂以及粘接剂颗粒，在静电喷枪的作用下使粉末带负电荷并喷至带有正电荷的金属箔集流体上，然后对载有粘接剂的集流体进行热压，粘接剂融化后会粘连其他粉末并被挤压成自支撑膜。
2.2、原纤化干法工艺技术原理原纤化是在外部剪切力作用下，PTFE变成原纤维的过程。
由于PTFE 范德华力较低，堆积松散，在外部剪切力的作用下会从团聚物变成原纤维，原纤维呈网状粘合电极粉末。
温度、剪切是影响PTFE原纤化的重要因素。
当温度高于19度，PTFE会从三斜晶系转变为六方晶系，分子链会变软，也是形成原纤维的主要原因。
原纤化制膜是极片辊压的前段环节，主流的原纤化制膜机器为：1）气流粉碎机；2）螺杆挤出机；3）开炼机。
在PTFE与活性物质充分混合后，混合物被送入原纤化制膜机，在机器的辊压下混合物会形成自支撑膜。
马斯克的超级电容技术成功改进储能技术的突破
马斯克的超级电容技术成功改进储能技术的突破近年来，随着可再生能源的快速发展和能源存储需求的不断增加，储能技术成为能源行业的重要研究领域。
而在这个领域，特斯拉公司的CEO埃隆·马斯克以他的超级电容技术成功地改进了现有的储能技术，取得了突破性的进展。
一、超级电容技术简介及其优势超级电容器（Supercapacitor）是一种高功率密度、长寿命、高安全性的电能存储设备。
相比于传统电池，超级电容器具有以下优势：1. 高功率密度：超级电容器能够在很短的时间内放电，并提供高功率输出，适用于短时间高功率需求的场景，如电动车加速和制动过程中的能量回收。
2. 长寿命：传统电池在充放电循环过程中会逐渐损耗能力，而超级电容器的寿命远远超过传统电池，可以承受百万次以上的充放电循环。
3. 高安全性：由于无需使用化学反应，超级电容器具有较高的热稳定性和安全性，避免了传统电池可能出现的爆炸和泄漏等安全问题。
二、马斯克改进的超级电容技术在储能技术领域，超级电容技术一直面临着能量密度较低的限制，这使得其应用范围受到了一定的限制。
然而，马斯克率领的特斯拉团队成功地改进了超级电容技术，使其能量密度得到了极大提升。
1. 纳米材料的应用：马斯克的团队利用纳米材料技术，制造出具有极高比表面积的电极材料，从而提高电容器的能量密度。
这些纳米材料能够提供更多的电荷储存空间，使储能器件的电容量得到了显著提高。
2. 电解液的改良：电解液是超级电容器中导电的关键部分。
马斯克的团队研发了一种新型电解液，能够有效地提高超级电容器的导电性能，从而减少能量损耗，提高储能效率。
3. 模块化设计：为了提高超级电容器的使用灵活性和可扩展性，马斯克的团队开发了一种模块化设计方案。
这个设计方案使得超级电容器可以根据需要进行组合，形成不同容量和电压的多模块储能系统，满足不同场景下的能量需求。
三、超级电容技术的应用前景马斯克改进的超级电容技术在能源存储领域具有广阔的应用前景。
电气设备行业专题研究：如何正确理解TSL的干电极、超级电容器技术？
证券研究报告作者：行业评级：行业报告| 强于大市维持2020年02月24日（评级）分析师邹润芳SAC 执业证书编号：S1110517010004行业专题研究摘要近期市场对于特斯拉4月的电池开放日可能公布的自研电池方向关注度高，猜测比较多的是Tesla在19年5月收购的Maxwell的超级电容与干电池技术。
超级电容目前主要应用于商用车与储能领域，在商用车应用中承担辅助电源的功能。
我们认为超级电容在乘用车上使用存在三个问题：1）压缩锂电池使用空间，导致续航里程下降；2）增加超级电容器这个零部件会增加成本，3）两套电池系统协同工作较复杂，会导致车辆使用可靠性下降。
近期马斯克在采访中也表明，目前Tesla的汽车电池已经不需要超级电容，但干电极技术未来将考虑应用至锂电池，因此Maxwell的关键技术就在于干电极技术。
干电极技术是一种无溶剂的生产工艺技术。
干电极技术与传统湿法电极制造的区别在于，湿法需要使用粘合剂材料的溶剂，主要是NMP，工艺是将负极与正极粉末与溶剂混合，再涂至电极集电体上干燥，而干法则不需要溶剂，直接将挤出的电极材料带层压到金属箔集电体上形成成品电极。
值得注意的是与湿法技术相比，干法电极技术主要是电极极片制备方式上的差别，对原有锂电池体系变化不大。
干电极技术原先使用于超级电容，Maxwell则是全球干电极技术领域的龙头企业，现在其试图将干电池技术应用至锂电池领域。
锂电池使用干法的优势在于减少成本10-20%，能量密度提升50%，电池寿命延长1倍，对锂电池的性能提升非常显著，但缺陷也较明显，与超级电容的比表面积相比，锂电池的比表面积较小，实际生产有难度，其次极片较厚，相对倍率性较差，因此商业化有一定难度。
相关领域标的：干电极技术【思源电气】（持股比例9.8%），硅碳负极【中国宝安】、高镍三元【当升科技】。
超级电容：国内超级电容龙头企业【江海股份】、【新筑股份】（持有上海奥威51%股权）。
超级电容电解液供应商：【新宙邦】、【江苏国泰】。
特斯拉自建电池黑科技：干电极+超级电容
特斯拉自建电池黑科技：干电极+超级电容干电极技术+超级电容组合”是个什么技术呢？从事这些技术的A 股公司有哪些呢？这对锂电行业有何影响呢？值得注意的是，在电池领域，特斯拉一直在不断寻求最先进的技术方向。
特斯拉于2019年2月5日宣布以2.18亿美元溢价55%收购Maxwell，并于当年5月完成了交易。
2019年10月，特斯拉收购了加拿大电池制造设备和工程技术公司海霸（Hibar）。
特斯拉收购Maxwell的目的主要在于获得其两项核心技术：干电极和超级电容。
基于上述收购事项，多家机构预计未来特斯拉自建电池也会以这两个顶尖技术为方向。
那么什么是干电极技术呢？有分析称，干电极技术可以看作是目前锂电池的另一种正极制作工艺，其正极和负极不使用溶剂（用将正负极中的一种颗粒变成一种原纤维化的胶状物，使其自带黏性）。
打个比喻，我们在家揉面要加水，但如果不是面粉而是橡皮泥呢？就不需要加水了。
申港证券研报显示，电极制造工艺分为干法和湿法，目前锂电池主要以湿法为主，而Maxwell特有的干电极制造工艺，对于循环寿命、可靠性均有显著提升。
干法通过混合活性碳粉和粘结剂Teflon（聚四氟乙烯，PTFE），混合后的粉末经过挤压机形成薄的电极膜，然后将电极膜层压至金属箔电极形成成品电极。
由于加工过程中没有液态溶剂，整体加工工序、成本均较湿法节省，而且电池寿命也因无溶剂残留得到了提升。
超级电容在循环寿命、功率密度、充放电效率上，相对传统锂电池拥有非常强优势，但由于能量密度、体积上存在巨大劣势，目前仍然不能替代锂电池作为新能源车的主要动力源(5.470, 0.10, 1.86%)。
我们认为未来超级电容将会和锂电池组合，共同组成新能源车的动力系统。
基于特斯拉收购的 Maxwell 手中的干电极、超级电容两项技术的特点，以及特斯拉对于自建电池包含无钴、高能量密度、低成本等特点的要求，我们认为未来特斯拉自建电池路线会是：干电极技术将会成为特斯拉与其他电池企业拉开差距的关键技术，在自建电池产线中优先推广，主要为 NCA 高镍方向，以及可能会迎来突破的固态电池。
特斯拉“干电极技术超级电容”对锂电产业的影响
特斯拉“干电极技术超级电容”对锂电产业的影响
特斯拉'无钴电池'='干电极技术+超级电容'对未来锂电行业有示范作用。
特斯拉 + Maxwell 的关键思路在于，把超级电容和电池并联起来用，急加速急减速用超级电容，电池输出平均功率。
对动力电池格局的影响：
1、锂永远是核心资源，干电极技术锂用量比三元更多
2、猜想：
过渡期：
特斯拉采购宁德时代三元电池且委托宁德时代生产干电极电池；
特斯拉'干电极技术+超级电容'方案继续研发优化、自主建厂；
量产期：
'干电极技术+超级电容'方案量产，动力电池技术路线彻底切换；
三元技术路线被取代；
一、干电极技术
Maxwell干电极工艺更简单，不使用溶剂；
Maxwell的干电极工艺通过将混入活跃的负极或正极材料颗粒的PTFE（T eflon）原纤维化，形成负极或正极材料的自支撑膜；然后将负极和正极材料的薄膜层压到金属箔集电体上制备负极和正极，正极和负极之间用隔膜卷绕制成电池的卷芯。
技术优点：能量密度高、寿命长、成本低
二、超级电容
超级电容的组成：正极、负极、电解液。
特斯拉电池技术
特斯拉电池技术
特斯拉电池技术是指由特斯拉公司推出的一系列高效可靠的锂离子电池技术，其被广泛应用于特斯拉的电动汽车和能源储备产品中。
特斯拉电池技术主要以锂离子电池和钴酸锂电池为核心，配备了先进的冷却和加热系统，以及特殊的电池管理系统，确保了电池的安全和寿命。
特斯拉电池技术的优势在于其能够提供高能量密度、高充电效率和长寿命的电池。
在特斯拉汽车中，一块电池组由多个电池单体组成，能够为车辆提供高速行驶和长距离续航的能力。
此外，特斯拉电池技术还能够提供快速充电和充电保护，并配备有智能化的电池管理系统，能够对电池进行实时监测和诊断。
值得一提的是，特斯拉电池技术还可以应用于家庭和企业的能源储备系统中。
特斯拉的Powerwall能源储备产品能够将太阳能和电网能源存储在锂离子电池中，为家庭应急供电和随时用电提供支持。
同时，特斯拉的Megapack能源存储产品还可以应用于大型能源储备项目中，为电网和企业提供高效可靠的电源支持。
总之，特斯拉电池技术的诞生和应用将推动电动汽车、能源储备等新能源领域的发展。
随着科技的不断进步，特斯拉电池技术也将得到不断改进和升级，为推动全球清洁能源革命做出更大的贡献。
（注：以上内容由AI智能机器人生成，仅供参考）。
特斯拉计工作原理
特斯拉计工作原理
嘿！今天咱们来聊聊特斯拉计的工作原理呀！
哎呀呀，你知道吗？特斯拉计可是个超级厉害的家伙呢！它主要是用来测量磁场强度的哟！
那它到底是怎么工作的呢？哇！其实原理说起来也不算特别复杂啦。
特斯拉计的核心部件通常有传感器和测量电路呀。
传感器呢，就像是它的“小眼睛”，能够敏锐地感知磁场的变化呢！当磁场作用在传感器上时，哎呀呀，就会产生一些电信号啦！
然后呢，测量电路就登场啦！它会把传感器传来的这些电信号进行处理和放大哦。
这一步可重要啦，要是没有处理好，测量结果可就不准确啦！
在这个过程中，还有一些关键的技术和参数需要注意哟！比如说灵敏度、精度、测量范围等等。
这些参数决定了特斯拉计能在什么样的场景下发挥作用呀！
比如说，在一些高精度的科学实验中，对特斯拉计的要求就特别高啦！一点点的误差都可能导致实验结果的偏差呢！
再比如，在工业生产中，要测量各种电机、变压器产生的磁场，这时候特斯拉计就得又准确又耐用才行呀！
哇！了解了特斯拉计的工作原理，是不是觉得很神奇呢？它在很多领域都发挥着重要的作用呀！从科学研究到工业生产，从医疗设备到航空航天，到处都有它的身影呢！
所以说呀，特斯拉计虽然看起来只是一个小小的测量工具，但其工作原理背后蕴含的科学知识和技术可真是不简单呢！哎呀呀，你是不是也对它有了更深的认识啦？。
特斯拉新能源汽车电池运作原理
特斯拉新能源汽车电池运作原理
特斯拉是一家致力于推广清洁能源的公司，其新能源汽车电池是其成功的关键。
那么，特斯拉新能源汽车电池的运作原理是什么呢？
特斯拉的电池采用了锂离子电池技术，其基本原理是通过在电池正负极之间传递离子来储存和释放能量。
特斯拉的电池是由数千个锂离子电池单元组成的，在车辆行驶时，这些电池单元会将储存的能量转化为电能，以驱动电动机运转。
特斯拉的电池还采用了液冷技术，即通过液体循环来冷却电池，在高温环境下，电池的寿命会缩短，而液冷技术可以有效地延长电池的寿命。
此外，特斯拉电池还采用了“针孔隔膜”技术，即在电池正负极之间设置一个隔膜，可以防止电极短路，提高了电池的安全性能。
特斯拉的电池还采用了智能管理系统。
这个系统可以监测每个电池单元的电量、温度和健康状况，以保证电池的最佳性能和寿命。
此外，智能管理系统还可以根据车辆的行驶情况，调整电池的使用策略，以提高电池的能量利用率和续航里程。
特斯拉还采用了充电技术，即通过连接到充电器来给电池充电。
特斯拉的充电技术分为两种，一种是交流充电，即通过交流电源给电池充电，充电速度较慢；另一种是直流充电，即通过直流电源给电
池充电，充电速度更快，可以在短时间内充满电池。
总结来说，特斯拉新能源汽车电池的运作原理是通过锂离子电池技术储存和释放能量，采用液冷技术、针孔隔膜技术和智能管理系统来提高电池的性能和寿命，采用交流充电和直流充电技术来为电池充电。
这些技术的应用，使得特斯拉的电池具有高效、安全、可靠、环保等优点，为特斯拉的成功奠定了坚实的基础。
maxwell或与特斯拉合作超级电容器
maxwell 或与特斯拉合作超级电容器
因市场预期公司或与特斯拉合作超级电容器，maxwell 隔夜暴涨22%。
分析人士表示，可适当关注A 股超级电容概念股，包括：铜峰电子、
江海股份、法拉电子、新宙邦等。
超级电容器又名电化学电容器，是一种介于传统电容器与电池之间、
具有特殊性能的电源，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，主要依
靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能，利用活性炭多孔电极和电解质组
成的双电层结构获得超大的容量。
超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、
替代电源等不同的应用场景，在工业控制、风光发电、交通工具、智能三
表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景，特别是在部分应用场
景具有非常大的性能优势。
根据美国能源局测算，超级电容的市场容量从
2007 年的40 亿美元，增长到2013 年的120 亿美元，中国市场超级电容2013 年则达到了19.2 亿元人民币。
一旦汽车等应用打开，市场将迎来快速的爆
发。
超级电容将与锂电池形成互补，共同推动新能源汽车发展。
尽管目前
存在锂电池vs 超级电容的技术路线之争，但是从技术上看，超级电容与锂电
池各有其性能特点，未来将锂电池与超级电容组合的技术将成为市场主流。
两者结合的模组产品将大大提升新能源汽车的性能，有利于进一步推动新能
源汽车市场的发展。
石墨烯助力超级电容，性能有望大幅提升。
以往超级电容能量密度低
是其最大的瓶颈所在，新技术采用单层石墨烯薄膜制备电极，可以大大提高
能量密度，保持电极的多孔性特征。
从目前看到技术进展看，有望提升能量。
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特斯拉看重的Maxwell的干电极技术解析
原创Astroys Astroys 2019-05-22
用干法将额外的锂添加到负极，补偿容量损失。
特斯拉已完成对Maxwell的收购，该公司之前更多主要从事超级电容的开发与应用。
然而，近期大部分业界媒体已经注意到特斯拉对Maxwell的兴趣可能更多与他们的干电极技术有关。
那么Maxwell的干电极技术到底神在哪儿呢？前不久Randy Carlson在Seeking Alpha上发表的一篇文章中写到了有关此过程的大量技术细节。
生肉啃下来大概明白了其中的原理，试着大白话翻译了一下。
由于涉及到很多电池制造工艺中的专业术语，本人并非该领域专业，用词不准确的地方还请读者见谅。
原纤维化（Fibrilization）
特斯拉收购Maxwell的一项重要技术理由可以归结为“原纤维化（Fibrilization）”。
这是什么意思呢？举个例子，在炎热的天气下，鞋底不小心黏到了口香糖，当你抬脚继续向前迈步时，就会使黏到鞋底的口香糖“纤维化”。
所有那些将将鞋底连接到人行道上的粘性物质称为原纤维（Fibrils）。
Maxwell的干电极工艺通过将混入活跃的负极或正极材料颗粒的PTFE（Teflon）原纤维化，形成负极或正极材料的自支撑膜（self supporting film）。
我们可以把Maxwell的这个工艺想象成一个装满高尔夫球和口香糖的大水箱，水箱底部有一个窄口的二维漏斗。
当高尔夫球的重量通过槽将高尔夫球和口香糖片推到底部时，高尔夫球之间相互推动、滑动和滚动，偶尔会有一些口香糖被挤压。
随着高尔夫球继续重新排列穿过狭槽，高尔夫球最终与口香糖的原纤维连在一起。
这就是对Maxwell工艺的大致描述。
然后将负极和正极材料的薄膜层压到金属箔集电体上制备负极和正极，正极和负极之间用隔膜卷绕制成电池的卷芯。
而最关键的是Maxwell的工艺使电池的负极和正极不使用溶剂。
传统的锂电池制造使用有粘合剂材料的溶剂，NMP（N-Methyl-2-pyrrolidone）是其中一种常见溶剂。
将具有粘合剂的溶剂与负极或正极粉末混合后，把浆料涂在电极集电体上并干燥。
溶剂有毒，必须小心回收，进行纯化和再利用。
而且需要巨大、昂贵且复杂的电极涂覆机。
下图就是若干年前特斯拉Giga 1正在建造的这种机器。
Maxwell干电极工艺更简单，不使用溶剂，它提供了一个重要但不那么明显的优势。
该过程从电极粉末开始，比如说特斯拉的NCA正极的锂镍钴氧化铝粉末。
将少量（约5-8％）细粉状PTFE粘合剂与正极粉末混合。
然后将混合的正极粘合剂粉末通过挤压机形成薄的电极材料带。
将挤出的电极材料带层压到金属箔集电体上形成成品电极。
过程如下面草图。
Maxwell的工艺皆适用于正极和负极。
用NCA粉末和铝箔制作正极，用石墨粉和铜箔制作负极。
另外，还为Teflon添加了一些不同的聚合物，获得了更好的强度和离子传输，添加一些其他材料可以提高导电性。
通过将电极膜卷绕成卷，然后送入层压机。
但这个过程其实非常非常简单。
Maxwell已将这种工艺用于制造超级电容。
使用这个简单的过程，制造电池的成本支出将会少得多，且不使用溶剂。
更高的能量密度
为了充分理解在电极制造中不使用溶剂的重要性，就需要了解整个锂电池的制造方法。
通常锂离子电池处于很低的电量状态时，当暴露在空气中时它们不会有剧烈反应。
正极材料、既锂化金属氧化物会完全锂化，而负极不含任何锂。
这意味着所有锂离子（除了在电池末端添加的电解质中的少量锂离子）都在正极材料内。
正极材料很重，大约是其中锂含量的20倍。
在完全充电的锂电池中，大部分锂已从正极材料中移动并储存在负极的石墨中。
随着电池放电，锂返回到正极，锂离子嵌入到正极中，回到金属氧化物晶体中。
当负极消耗完锂，或正极充满锂且不能再接受更多时，电池就已完全放电。
这里存在一些问题。
当电池充满电解质且进行第一次充电时，正极材料的一些锂离子会被负极、电解质和锂离子之间的反应消耗掉。
这种寄生反应形成SEI（Solid Electrolyte Interphase，固体电解质界面）。
SEI是电池的重要组成部分，因为它可以防止电解质与负极中的碳反应。
问题在于，一旦进行第一次充电，在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会损失一些。
结果导致了“第一次循环容量损失”，这种现象在所有常见类型的锂离子电池中很普遍。
第一次循环容量损失真正重要的原因是用于形成SEI的锂成为了锂化正极材料的一部分，因此电池在生命周期内总是带着一堆永远不会被使用的很重的正极材料，因为它最初包含的一些锂在SEI中被束缚住了。
解决方案似乎只需添加额外的锂来弥补用于形成SEI的缺口部分。
这似乎只是一个小问题，添加的锂必须是锂金属，或
者将锂添加到负极的石墨中。
但在有溶剂的情况下，锂金属和与混有锂金属的碳不能很好地彼此融合，通常都伴随着烟雾、火苗和噪音等强烈反应。
因此，第一次循环容量损失的问题一直没有得到很好的解决。
但Maxwell的工艺不使用溶剂。
顺便提一下，Maxwell有一项待审专利，专利内容正是用干法将锂金属添加到负极，补偿第一次循环的容量损失......
添加额外的锂有两个好处。
首先，少量添加的锂可以弥补在初始充电时形成SEI所消耗的锂，从而减少第一次循环容量损失。
这就意味着更高的电池容量与能量密度。
其次，添加更多的锂可以补偿随着时间的推移而消耗掉的锂，因为SEI会随着电荷循环以微小的速度继续增长。
因此，添加一点锂可能意味着增加电池寿命。
结论
Maxwell的超级电容本身似乎对特斯拉电池性能的提高暂时不会有立竿见影的作用，但Maxwell用于制造超级电容器的专利工艺可以大大降低特斯拉（或松下？）的电池制造成本。
此外，由于这是一种干电极制造工艺，可以添加额外的锂，特斯拉/松下电池的容量和循环寿命都可能会提高。
前段时间不断有些传闻说松下可能计划削减对Giga 1的资本支出，有些人认为这是松下失去了对特斯拉销量信心的证据。
而通过这篇文章，另一个更有趣的解释可能是，松下认为现有工艺可能会因技术迭代即将过时，继续投资会面临不小的风险。
因此可密切关注特斯拉与松下之间的关系动向。
如果特斯拉使用Maxwell工艺和专利实现了更好、更低成本的电池工艺，那么就会出现一个有趣的问题，特斯拉会向整个行业分享出技术细节吗？。