特斯拉干電極工藝突破：新年四項新專利，助4680電池量產(chǎn)加速

　　自從布局4680大圓柱型鋰離子電池以來，特斯拉一直努力研發(fā)電池干法電極制造工藝，但進(jìn)展緩慢。然而，美國專利商標(biāo)局(USPTO)新年里授予其的四項專利，意味特斯拉在這一領(lǐng)域的突破。

　　四項專利中，兩項于今年1月公布。一項是干電極薄膜和微顆粒非纖維性黏結(jié)劑，可以提高電池的使用壽命。一項是新型電極黏結(jié)劑，該黏結(jié)劑可以承受更高的工作電壓而不被快速降解。

　　當(dāng)?shù)貢r間2月2日，美國專利商標(biāo)局又公布了特斯拉提交的兩項與干法電極技術(shù)相關(guān)的專利申請。第一項是“用于儲能設(shè)備的金屬元素和碳混合物”，可以制造干電極薄膜。該薄膜包括金屬鋰元素和碳顆粒、多孔碳顆粒以及固體電解質(zhì)界面(SEI)層。

　　第二項專利申請是一種更方便地制備3- r -1,4,2-二惡唑-5-酮化合物的方法。這是一種電解質(zhì)添加劑，可在長時間的循環(huán)過程中顯著延長鋰離子電池的壽命。這兩項專利申請的提交時間分別是2022年6月和8月。

　　在2020年推出4680大圓柱型電池時，馬斯克和特斯拉的承諾之一，是電池采用硅負(fù)極而不是石墨負(fù)極，并采用一種新型電池制造工藝，將大幅提高電池性能，降低生產(chǎn)成本，同時延長電池壽命。

　　這項技術(shù)便是干法電極(DBE)制造技術(shù)，這被認(rèn)為是鋰離子電池工藝的圣杯。

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　　干法電極也是特斯拉在2019年收購麥克斯韋公司(Maxwell)的主要原因。麥克斯韋公司使用這項技術(shù)來制造超級電容器，但特斯拉認(rèn)為可以將其移植到4680電池制造過程中。

　　兩年后，特斯拉了麥克斯韋公司的超級電容器業(yè)務(wù)，但卻保留了干法電極技術(shù)。

　　據(jù)了解，干法電極技術(shù)與傳統(tǒng)濕法電極技術(shù)的區(qū)別在于，濕法需要使用溶劑，工藝是將負(fù)極與正極材料粉末與溶劑混合，再涂至金屬集流體上干燥。而干法則不需要溶劑，直接將電極材料粉末壓到金屬集流體上形成電極。與濕法相比，干法電極制造技術(shù)不需要大量的工廠占地面積來干燥溶劑，極大地降低了工廠所需的資本、人力支出，同時對環(huán)境更加友好。

　　2021年7月，馬斯克在推特上寫道:“干法電極是降低鋰電池成本的關(guān)鍵之一”，但馬斯克也說，“ 麥克斯韋公司的概念需要大量的工程設(shè)計和驗證，才能實現(xiàn)電池高質(zhì)量的批量生產(chǎn)，而我們還沒有完全實現(xiàn)。”

　　事實上，直到今天，特斯拉倒也還沒有完全攻克這一堡壘。這是因為，相對于濕法，干法電極成膜的均勻度和一致性更難控制，而電動汽車電池的電極比超級電容器的電極更大更厚，生產(chǎn)的難度更高。

　　但美國專利商標(biāo)局最近授予特斯拉的這幾項專利表明，特斯拉可能比以往任何時候都更接近。

　　不僅如此，最近4680電池的干法電極生產(chǎn)也得到了重器加持。據(jù)autoevolution報道，就在最近，特斯拉在得州的超級工廠的電池制造部門安裝了兩臺巨大的壓力機(jī)。壓力機(jī)由意大利的薩克米·伊莫拉(Sacmi Imola)生產(chǎn)，每臺重達(dá)33.4萬磅(151.5噸)，大約是特斯拉原先所需原材料壓力機(jī)的三倍。據(jù)知情人士猜測，這兩臺機(jī)器極有可能被用來進(jìn)行干法電極的生產(chǎn)。

　　如果猜測正確，這意味著特斯拉正朝著4680電池的大規(guī)模量產(chǎn)繼續(xù)突進(jìn)。
　　文章來源：http://www.cjgs.cn/html/car/2023_02/06/217531.html

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