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自從Elon Musk在2020年9月的Tesla - Battery Day Event裡發佈了4680尺寸的電芯與無極耳(Tabless)、乾電極(Dry electrode coating)及矽負極的使用等幾個先進技術後，這兩年多來鋰電池界人士與電動車迷無不在等待其4680電芯的量產及研究其所使用到的技術。隨著近期的Model Y搭配4680電芯正式銷售給一般消費者，一些研究機構或技術狂熱者也都已買入實車來進行拆解，故Tesla之初代4680電芯所使用到的設計也陸續呈現在世人眼前。本篇即透過目前所能獲得之相關資訊進行匯整，讓我們來一探這顆直徑46mm的圓柱形電芯究竟有何不同以往的設計，期能對國內相關業者對其技術與是否值得投入相關市場有更多的資訊參考。

【內容大綱】

• 一、Tesla Battery Day上的重點
• 二、要降低成本所引入的新技術之重點
• 三、4680尺寸的決定及無極耳與集流盤設計
• 四、正、負極材料的使用與生產技術的革新-乾電極技術
• 五、Tesla 4680電芯拆解細節及後續市場走向
• 六、2023年將會是各家4680電芯紛紛問世的起點
• IEKView

【圖表大綱】

• 圖一、Tesla揭示要從何處降低近半的電池成本
• 圖二、Tesla在Battery Day展示電芯直徑vs.行駛距離(黃線)及成本下降(紅線)對比
• 圖三、Tesla顯示電芯直徑在只用傳統一根極耳(虛線)與使用無極耳設計(實線)所需的充電時間差異
• 圖四、(a)傳統極片設計、(b)極耳置中概念(center-tab)、(c)多極耳及(d)無極耳之極耳位置比較
• 圖五、Tesla在Battery Day展示的tabless示意圖及其特點
• 圖六、中國大陸在無極耳或全極耳設計的專利申請統計
• 表一、32135或接近尺寸之電芯用於中國大陸新能源車之統計資料
• 圖七、Tesla 4680之(a)負極集流盤、(b)正極集流盤與(c)中國大陸廠家之正、負極集流盤設計比較
• 圖八、(a)揉平設備商之設備運作實況、(b)揉平頭設計及(c)運作原理說明
• 圖九、(a)Tesla 4680之負極、正極兩端拆下集流盤後照片及(b)中國大陸全極耳設計經揉平後的極捲(Jellyroll)兩端照片
• 圖十、4680電芯極捲與集流盤的斷層掃瞄與頂部及底部設計
• 圖十一、Tesla初代4680之負極剖面及表面SEM觀察情況
• 圖十二、自Model Y拆下的Tesla初代4680之電芯充、放電曲線
• 圖十三、Tesla初代4680之電芯拆解細節
• 圖十四、E. Musk所提及的(1)行駛距離、(2)每瓦時成本下降與(3)工廠投資之目標
• 表二、現有已公開有4680相關產線規劃的電芯廠家
• 圖十五、BMW發佈之第6代電芯技術資訊
• 表三、BMW發佈之第6代電芯具有的優勢
• 圖十六、4680或相同直徑之(a)單顆電芯與(b)多串、並下與2170電芯的的投影面積比較；(c)4680或相同直徑電芯的應用可行性評估