Zrod nové generace baterií

Bateriový článek 4680 představuje krok, který přepisuje dosavadní limity výroby a designu akumulátorů. Tento válcový článek o průměru 46 mm a délce 80 mm vznikl v Tesle doslova od nuly – nikoliv jako evoluce, ale jako radikálně nový přístup. Vývoj probíhá pod vedením zkušených odborníků, kteří předtím působili v oblasti solární energetiky, a nyní své zkušenosti přenášejí do bateriového světa.

Hlavním cílem projektu nebyla optimalizace stávajících technologií, ale kompletní přestavba od základů. Tesla proto vsadila na vývoj nových výrobních postupů, které zahrnují například suché nanášení elektrod a propracované laserové svařování. Tyto postupy nejsou běžně dostupné a vyžadují interní know-how i špičkové inženýrské schopnosti.

‍

Výroba článku 4680

Tesla si zakládá na maximální kontrole každého výrobního kroku. Výroba článku 4680 začíná smícháním jemných práškových materiálů bez rozpouštědel, což umožňuje suchý proces elektrod, jenž významně zefektivňuje výrobu a snižuje ekologickou zátěž. Elektrodové folie jsou potahovány oboustranně, což šetří čas i prostor.

Z elektrody se poté vyrábí tzv. jelly roll – navinutý sendvič složený z anodové a katodové vrstvy, oddělených separátorem. Tento svitek je následně vložen do ocelové plechovky, uzavřen a naplněn elektrolytem. Posledním krokem je tzv. formace – aktivace článku, která probíhá v plně automatizovaných věžích.

Tesla v rámci efektivity procesu eliminuje zbytečné kroky a kombinuje úkony, které lze provést společně. Při navrhování buněk, modulů i samotných výrobních zařízení je důraz kladen na optimalizaci pro vysokorychlostní automatizovanou výrobu. Důsledná vertikální integrace navíc umožňuje vyrábět i samotné plechovky přímo v továrnách, čímž se šetří nejen náklady, ale i životní prostředí.

‍

Suchý proces jako klíč

Jednou z hlavních inovací je zmíněný suchý proces nanášení elektrod, který umožňuje eliminaci rozpouštědel a vysokoteplotního sušení. Tím se snižuje nejen energetická náročnost, ale i ekologická zátěž, zejména díky odstranění potřeby regenerace NMP rozpouštědel.

Tesla navíc klade důraz na recyklaci odpadu přímo ve výrobním cyklu. Díky absenci chemických přeměn během suchého procesu lze znovu využívat zbytky materiálu z výroby. Firma se rovněž zaměřuje na nízkoenergetický provoztováren a využití tepla vzniklého během procesu, pokud to technologicky dává smysl.

Kromě toho má Tesla propracovaný systém monitoringu kvality, kdy se data sbírají v reálném čase a analyzují napříč celým výrobním řetězcem. Cílem je vyrábět články s maximální výtěžností a minimální chybovostí. Vývoj je stále v růstové fázi a efektivita výroby se zvyšuje každým dnem.

‍

4680 jako základ budoucích vozů

Články 4680 se již objevují v modelech jako Cybertruck nebo Optimus, a Tesla plánuje jejich širší nasazení i v dalších modelech včetně budoucího Semi. Nejde však jen o samotný článek – velkou výhodou je "tabless" design, který zlepšuje tepelné vlastnosti a umožňuje lepší rozložení proudu.

Zajímavé je také sledovat vývoj konkurenčních výrobců. Společnosti jako LG a Panasonic upravují své linky na výrobu tohoto formátu. BMW si dokonce přizpůsobilo rozměr na 46x120 mm, čímž zvýšilo kapacitu článků o 50 %. Bez použití tabless technologie to však může znamenat problémy s chlazením, které Tesla řeší velmi elegantně.

Tesla se přitom neuzavírá ani jiným formátům. Přestože se 4680 stává standardem, vývoj dalších variant není vyloučen. Cílem však zůstává optimalizace pro potřeby samotné Tesly, nikoliv univerzální řešení pro externí odběratele.

‍

Shrnutí

Tesla s články 4680 ukazuje, jak může vypadat budoucnost bateriových technologií – efektivní, ekologická a připravená na masovou výrobu. Díky suchému procesu, vertikální integraci a důrazu na optimalizaci každý krok výroby přináší revoluci nejen pro elektromobily, ale i celou energetiku. Pokud vás zajímá detailní rozbor této fascinující technologie, doporučujeme shlédnout celý rozhovor v přiloženém videu.

‍