特斯拉致力于研發(fā)干電池電極制造工藝,但此前相關(guān)進(jìn)展緩慢。據(jù)外媒報道,美國專利申請商標(biāo)局(USPTO)近期公布的一系列專利申請顯示,特斯拉或在這一領(lǐng)域取得了突破。如果確實如此,特斯拉可以將電池制造成本降至只有目前鋰離子電池的一半,并能承受更多的充放電循環(huán)。
在2020年電池日,特斯拉的承諾之一是開發(fā)新的電池制造工藝,從而大幅改善電池性能和成本結(jié)構(gòu)。該公司表示,4680電池將采用硅負(fù)極而不是石墨,并采用新的干正極制造工藝,可將生產(chǎn)成本削減一半,同時延長電池生命周期。
干正極制造工藝被視為鋰離子電池的圣杯,也是特斯拉在2019年收購Maxwell的主要原因。 Maxwell利用這項技術(shù)來制造超級電容器,而特斯拉認(rèn)為可以將其移植到電池制造過程中。兩年后,特斯拉出售了Maxwell的超級電容器業(yè)務(wù),但保留了干電池電極(DBE)技術(shù)。
2021年7月,馬斯克在推特上寫道:“對于降低鋰電池成本來說,干電極是關(guān)鍵部分之一。然而,為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)量產(chǎn)電池,需要對Maxwell的概念進(jìn)行大量的工程設(shè)計,這一點還沒有完全實現(xiàn)。”
然而,最近特斯拉的幾項專利申請表明,該公司可能比以往任何時候都更接近這一目標(biāo)。
今年1月,美國專利申請商標(biāo)局公布了兩項與DBE技術(shù)相關(guān)的專利申請。一項是干電極薄膜和微顆粒非纖維性粘合劑,可以提高電池的使用壽命。第二種是新的電極粘合劑,可以承受更高的工作電壓,而不出現(xiàn)快速降解過程。
2月2日,美國專利申請商標(biāo)局又公布了特斯拉提交的兩項與DBE技術(shù)相關(guān)的專利申請。第一種是用于“儲能設(shè)備的金屬元素和碳混合物”,可以制造干電極膜。該薄膜包括鋰金屬元素和碳顆粒、多孔碳顆粒和固體電解質(zhì)界面(SEI)層。
第二項專利申請中提到的方法,可以更方便地制備3-R-1,4,2-二惡唑-5-酮化合物。這種電解液添加劑,可在長時間的循環(huán)中顯著延長鋰離子電池的壽命。這兩項專利申請申請分別提交于2022年6月和8月,表明這家電動汽車制造商繼續(xù)在電池技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新。
最近,特斯拉在奧斯汀超級工廠的電池制造部門安裝了兩臺巨型壓力機(jī)。據(jù)知情人士透露,Sacmi Imola壓力機(jī)的體積,大約是此前特斯拉原材料壓力機(jī)容量的三倍。這表明特斯拉正準(zhǔn)備大幅提高4680電池的產(chǎn)量。如果確實如此,特斯拉可能已克服DBE技術(shù)的障礙,將在鋰離子電池方面取得技術(shù)突破。