特斯拉电池的生产工艺具有多种独特特点。首先尺寸方面,如 4680 电池,其直径为 46mm,高度为 80mm,相较于之前的 18650、21700 等型号,尺寸增大,减少了电芯数量,降低了金属外壳占比,增加了正极、负极等材料占比,从而提升了能量密度,降低了成本。但尺寸增大也带来了发热更多、散热更难的问题。
其次是极耳技术,从传统的单极耳或双极耳转变为全极耳。全极耳增加了电流通路,大幅降低内阻和发热量,提升了输出功率、安全性和快充性能,还提高了生产效率。但全极耳制作中存在极耳收集和与集流盘或壳体连接的难题,对激光焊接技术要求高。
再者是干电极技术,将少量细粉状粘合剂与正负极材料混合,通过薄膜沉积技术形成电极材料带,随后压延在金属箔集流体上。该技术省去了溶剂和繁复的涂覆、烘干等工艺,大幅简化生产流程,提升生产效率,降低成本,增加电池能量密度,延长电池寿命。
在涂布方面,全极耳极片在辊压前需要对留白部分加热退火处理,且正极需要留白而负极可整体涂布,对涂布机的一致性要求更高。而在卷绕工艺上,4680 电池的新技术对卷绕机提出更高要求,需要更高的张力控制精度、纠偏能力和卷绕效率。
最后,在电池壳方面,4680 电池尺寸增大对电池壳的散热和封口方式提出新挑战,相关企业在不断研发新的电池壳工艺和设备。