Rozbor novej batérie „Tesla 4680“ odhalil aj prekvapenia

Od novej štrukturálnej batérie spoločnosti Tesla s novými batériovými článkami formátu 4680 si svet elektromobility vo všeobecnosti sľubuje dosť veľa. Ako sú na tom v skutočnosti rané batériové články 4680 po stránke technológie či špecifikácií pritom zisťoval youtube kanál The Limiting Factor, ktorý sa zameriava predovšetkým na batériové technológie. A prišiel na veľmi zaujímavé skutočnosti.

Tesla počas predstavenia svojej novej batérie v septembri 2020 uviedla, že batériový článok 4680 má „5-násobne vyššiu energetickú kapacitu, 6-násobný výkon a vďaka novému dizajnu zvyšuje dojazd o 16 %“. Celkové zvýšenie dojazdu, na ktorom sa majú podieľať aj nové materiály elektród (napr. kremík), ako aj nový „štrukturálny“ spôsob integrácie celého batériového bloku do vozidla, má predstavovať dokonca až 54 %.

Čo sa týka batériového článku 4680, Tesla stále pracuje na zvyšovaní produkčnej kapacity, pričom sa zdá, že od plánovanej masovej produkcie je ešte ďaleko. No a vzdialený od optimálneho stavu môže byť aj samotný článok 4680, a to z hľadiska technológie, naznačuje rozbor od The Limiting Factor, o ktorom informoval Insideevs. Treba však zdôrazniť, že ide o batériový článok získaný zhruba pred pol rokom, takže aktuálne môžu byť jeho špecifikácie a chémia inde.

Katóda

Podľa rozboru má katóda batériového článku „Tesla 4680“ chémiu NCM 811, tzn. pomer niklu, kobaltu a mangánu v približnom pomere 8:1:1. V rámci katódy však na rozdiel od anódy nebola použitá technológia tzv. suchej elektródy, ktorú Tesla získala vďaka akvizícii spoločnosti Maxwell.

Táto technológia vyvinutá pôvodne pre superkondenzátory mala podľa správ v čase akvizície zabezpečiť energetickú hustotu batériových článkov na úrovni 300 Wh/kg, pričom podľa Maxwellu má byť jej potenciál až na úrovni 500 Wh/kg.

Anóda

Ďalším prekvapením môže byť, že anóda analyzovaného článku neobsahovala kremík (ale v podstate štandardný grafit), ktorý dokáže zvýšiť energetickú hustotu článku a ktorý sa čoraz viac začína používať v rámci nových batérií. Tesla pritom počas predstavenia svojej novej batérie spomínala aj kremík.

Čo však nebolo pred pol rokom, môže byť teraz či v budúcnosti. Veď Elon Musk nedávno priznal, že nový batériový pack má ešte ďaleko od optimálneho stavu. A to sa môže týkať aj jeho dôležitých súčastí, ako sú batériové články.

Hrubý a ťažký obal

V rámci rozboru tiež zaujala veľký hrúbka oceľového obalu článku, a to 500 až 600 μm, pričom obal článkov formátu 2170, ktoré Tesla takisto používa, má mať 125 až 250 μm. Dôsledkom toho má byť zvýšenie hmotnosti o nezanedbateľných 10 až 15 %.

Na druhej strane, táto hrúbka s najväčšou pravdepodobnosťou vyplýva z toho, že aj samotné články sa podieľajú na „nosných“ vlastnostiach štrukturálneho batériového packu v rámci karosérie vozidla. Takže v konečnom dôsledku by mal byť nový štrukturálny batériový pack ľahší, resp. mal mať vyššiu energetickú hustotu, ako je tomu v prípade konvenčných technológií.

Energetická hustota

Napriek hrubému a ťažkému obalu, ako aj absencii kremíka v anóde, ktorý dokáže zvýšiť energetickú hustotu, má mať batériový článok Tesla 4680 podľa analýzy The Limiting Factor zaujímavú gravimetrickú hustotu energie, a to 272 až 296 Wh/kg.

Pre porovnanie, v nedávnej minulosti sa v prípade článkov 2170 spomínala hustota okolo 250 Wh/kg a aktuálne Insideevs uvádza 263 až 276 Wh/kg. Čo sa týka súvisiacich špecifikácií, článok 4680 má mať kapacitu 96 až 99 Wh, a to pri odhadovanom napätí 3,7 až 3,8 V a hmotnosti 355 g.

Na záver pripomíname, že analyzovaný batériový článok Tesla 4680 bol získaný pred pol rokom, takže spomínané informácie už nemusia byť aktuálne. Tých aktuálnejších by sme sa však mohli dočkať už pomerne čoskoro, keďže The Limiting Factor sa chystá urobiť rozbor článku z batérie Tesly Model Y vyrobenej v Giga Texas, ktorú aktuálne podrobuje reverznému inžinierstvu známy expert Sandy Munro.

SÚVISIACE ČLÁNKY:
„Revolučné“ batérie od Tesly zlacnia elektromobily, ale ich výroba je obrovskou výzvou
Tesla Model Y s novými batériami 4680 odhaľuje tajomstvá ohľadom nabíjania či efektivity
Ako sa Tesle darí s novými batériami 4680 a kde vyrastie jej ďalšia Giga továreň?