テスラは、4680バッテリーセルのドライカソード製造における画期的な特許を公開し、生産コストを大幅に削減する可能性がある。この革新は、CybertruckやModel Yなどの車両向けプロセスのスケールアップにおける長年の課題に対処する。2025年11月27日に公開された特許は、ハイブリッドから完全ドライ電極生産への移行を約束している。
2020年9月のテスラのBattery Dayで、4680セルはバッテリー生産の革命的なステップとして紹介され、ファーストプリンシプルアプローチを適用してコストを削減することを目指した。5年後、同社は障害に直面しており、特にドライカソードプロセスで、大規模製造中にクラックが発生し、スループットを制限している。
新しい特許US 2025/0364562は、2025年11月27日に公開され、これらの円筒形バッテリー向けに完全ドライ電極プロセスを可能にする解決策を詳述している。現在、CybertruckとModel Yで使用されるGen 1 4680セルはドライコーティングされたアノードを備えているが、伝統的なウェットスラリーカソードに依存しており、有毒溶剤、大型乾燥オーブン、廃棄物処理が必要だ。
特許の主な革新は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）をポリビニリデンフルオライド（PVDF）、PVDFコポリマー、またはポリ（エチレンオキサイド）（PEO）などの安定材料と組み合わせた複合バインダーである。粉末をフィルムに結合するフィブリル化特性で評価される純粋なPTFEは、電気化学的不安定性に苦しみ、約127 mAh/gの高不可逆容量損失（ICL）を引き起こす。これはウェットスラリーアノードの業界基準20〜35 mAh/gのほぼ5倍だ。
PTFEをより安定したポリマーと混合することで、複合体は保護バリアを作成し、ポリエチレンでICLを30 mAh/g、PTFE-PVDFで50 mAh/gに低減し、商業的実現可能性に近づく。これはPTFEの低い最低空分子軌道（LUMO）が低電圧で脱フッ素化とリチウム廃棄を引き起こす問題に対処する。
製造上の利点には、より速いカレンダリングが含まれる：複合体は純粋なPTFEの10パスに対して3パスで凝集フィルムを形成し、高容量生産の速度を3倍にする。高せん断ジェットミリングプロセスは、バインダーをクモの巣状の微細構造にフィブリライズし、巻回中のクラックと粉塵を防ぎ、スクラップ率を低下させる。
Cybertruck Owners ClubフォーラムのJoeは要約した：「この特許は、これらのステップを最終的に排除する『Gen 2』ドライカソード製造プロセスを概説している。」実装されれば、CybertruckとModel Yのバッテリーコストを大幅に削減し、電気自動車をより手頃な価格にする可能性がある。