特斯拉於7月14日公布的最新專利文件,揭露4680電池內部結構的重大技術突破。該專利提出以「金屬箔折邊」(Hem)設計取代傳統「極耳」(Tab)的集電方式,不僅簡化製造流程,更有望大幅降低生產成本與電池內阻,同時提升安全性能。此項創新被視為特斯拉在電池技術領域的又一重要進展。
圓柱型鋰電池如特斯拉4680、Panasonic 2170及LG Energy Solution等產品,長期採用「Jelly Roll」捲繞結構。傳統設計中,電流需透過少數極耳收集,導致距離極耳較遠的電流必須沿金屬箔傳輸較長距離,不僅增加內阻,還容易造成局部過熱,影響電池效能與使用壽命。特斯拉新專利的核心創新,在於捨棄傳統雷射切割極耳的製程,改為將未塗覆活性材料的金屬箔邊緣向內折疊,形成連續的折邊結構。
當電極捲繞成Jelly Roll後,各層折邊自然接觸,再透過壓平與集電板接合,使整個電極邊緣均能參與集電。此設計不僅縮短電子傳輸距離,降低內阻,還能省去極耳加工、切割、開槽及碎屑處理等繁複步驟,進而降低設備複雜度、能源消耗與人工需求。特斯拉在專利文件中強調,新設計並未改變鋰電池的化學材料,僅針對集電結構與製造方式進行改良,因此可與磷酸鐵鋰(LFP)、鎳錳鈷(NMC)、鎳鈷鋁(NCA)等不同正極材料搭配,並適用於濕式或乾式電極製程。
