Tesla telah menerbitkan paten yang menguraikan terobosan dalam manufaktur katoda kering untuk sel baterai 4680-nya, yang berpotensi memangkas biaya produksi. Inovasi ini mengatasi tantangan lama dalam penskalaan proses untuk kendaraan seperti Cybertruck dan Model Y. Diterbitkan pada 27 November 2025, paten ini menjanjikan transisi dari produksi hibrida ke produksi elektroda kering sepenuhnya.
Battery Day Tesla pada September 2020 memperkenalkan sel 4680 sebagai langkah revolusioner dalam produksi baterai, bertujuan menerapkan pendekatan prinsip pertama untuk mengurangi biaya. Lima tahun kemudian, perusahaan menghadapi hambatan, terutama dengan proses katoda kering, yang retak selama manufaktur skala besar, membatasi throughput.
Paten baru, US 2025/0364562, yang diterbitkan pada 27 November 2025, merinci solusi untuk mengaktifkan proses elektroda kering penuh untuk baterai silinder ini. Saat ini, sel 4680 Gen 1 yang digunakan di Cybertruck dan Model Y memiliki anoda berlapis kering tetapi bergantung pada katoda slurry basah tradisional, yang memerlukan pelarut beracun, oven pengeringan besar, dan pengolahan limbah.
Inovasi kunci paten adalah perekat komposit menggunakan polytetrafluoroethylene (PTFE) yang dikombinasikan dengan bahan stabil seperti polyvinylidene fluoride (PVDF), kopoliimer PVDF, atau poly(ethylene oxide) (PEO). PTFE murni, dihargai karena sifat fibrilasinya yang menyatukan bubuk menjadi film, menderita ketidakstabilan elektrokimia, menyebabkan kehilangan kapasitas ireversibel tinggi (ICL) sekitar 127 mAh/g—hampir lima kali patokan industri 20 hingga 35 mAh/g untuk anoda slurry basah.
Dengan mencampur PTFE dengan polimer stabilitas lebih tinggi, komposit menciptakan penghalang pelindung, mengurangi ICL menjadi 30 mAh/g dengan polietilen atau 50 mAh/g dengan PTFE-PVDF, mendekati kelayakan komersial. Ini mengatasi LUMO terendah PTFE, yang menyebabkan defluorinasi dan limbah litium pada tegangan rendah.
Manfaat manufaktur mencakup kalendering lebih cepat: komposit membentuk film kohesif dalam tiga lintasan versus sepuluh untuk PTFE murni, melipatgandakan kecepatan untuk produksi volume tinggi. Proses jet-milling geser tinggi memfibrilkan perekat menjadi mikrostruktur seperti jaring laba-laba, mencegah retak dan debu selama pembelitan, sehingga menurunkan tingkat scrap.
Joe dari forum Cybertruck Owners Club merangkum: "Paten ini menguraikan proses fabrikasi katoda kering 'Gen 2' yang akhirnya menghilangkan langkah-langkah ini." Jika diimplementasikan, ini bisa secara signifikan memangkas biaya baterai Cybertruck dan Model Y, membuat kendaraan listrik lebih terjangkau.