Tesla plant wohl vier Versionen der 4680-Rundzellen

Die 4680-Rundzelle mit trockenbeschichteten Elektroden wurde bereits 2020 auf dem „Battery Day“ vorgestellt. Inzwischen gibt es in den USA auch erste Tesla-Serienfahrzeuge mit 4680-Rundzellen, allerdings noch mit Anoden und Kathoden, die im konventionellen Nass-Verfahren beschichtet wurden – im Cybertruck sollen etwa eine Hybrid-Variante mit trockenbeschichteter Anode und nassbeschichteter Kathode verbaut sein. In diesem Sommer gab es dann Berichte, wonach Tesla erste 4680-Rundzellen mit trockenbeschichteten Elektroden vor Ende 2024 in Serie produzieren und in Kundenfahrzeugen einsetzen will. Erste Zellen dieser Art wurden in einem Prototypen-Cybertruck getestet.

Das Portal „The Information“ will nun weitere Details zu den vollständig trockenbeschichteten Versionen der 4680-Rundezelle (46mm Durchmesser, 80mm Höhe) erfahren haben. Demnach sind vier Varianten geplant, diese sollen die Codenamen NC05, NC20, NC30 und NC50 tragen und jeweils für unterschiedliche Zwecke konzipiert sein.

Die NC05 wird in dem Bericht als das „Arbeitstier“ bezeichnet. Diese Zellvariante soll angeblich in dem kommenden Robotaxi (die Präsentation soll am 10. Oktober erfolgen), dem Cybertruck und Semi eingesetzt werden. Das spricht für eine lange Haltbarkeit dieser Zelle. Die NC20 soll im Vergleich hierzu mehr Energie liefern und neben einer anderen Antriebsvariante des Cybertrucks auch für ein E-SUV und künftige Tesla-Modelle verwendet werden.

Die beiden Top-Versionen NC30 und NC50 sollen „The Information“ zufolge Silizium-Anteile in der Anode erhalten – beigemischtes Silizium verbessert die Batterie-Eigenschaften im Vergleich zu reinen Grafit-Anoden. Es ist von „Siliziumkohlenstoff“ die Rede, also einer nicht näher beschriebenen Mischung beider Materialien. Die NC30 soll für den Cybertruck und eine Limousine gedacht sein, die NC50 ist für Performance-Fahrzeuge vorgesehen – also etwa den Tesla Roadster der zweiten Generation, falls dieser irgendwann auf den Markt kommt.

Bisher werden Batterie-Elektroden im sogenannten Nassverfahren beschichtet. Dabei wird eine pulverförmige Mischung der Aktivmaterialien mit Lösungsmitteln und weiteren Chemikalien zu einer Paste vermischt, die dünn auf die Trägerfolie aufgebracht wird. Direkt im nächsten Arbeitsschritt werden die Elektroden in sehr großen Öfen getrocknet, was energieintensiv und damit sehr teuer ist – die Flüssigkeit wird also nur für den Arbeitsschritt des Auftragens benötigt. Bei der Trockenbeschichtung entfällt das – und damit die Notwendigkeit der teuren Öfen. Das senkt nicht nur die Energiekosten in der Batterieproduktion, sondern auch die benötigte Produktionsfläche. Da es sich bei diesen Arbeitsschritten in der Batteriefertigung nicht um gewöhnliche Werkshallen, sondern spezielle Reinräume mit einer hochpräzisen Klimasteuerung handelt, sinken auch hier die Kosten für Bau und Betrieb der Reinräume, wenn diese (ohne die großen Öfen) deutlich kleiner ausgelegt werden können.

Was in der Theorie einfach klingt, hatte in der Entwicklung offenbar seine Tücken. Bereits im Sommer 2024 hieß es, dass die Zelle „bis heute noch nicht das von Tesla erhoffte Niveau bei Leistung und Kosten erreicht“ habe. Bereits damals hatte „The Information“ berichtet, dass Musk das Batterie-Team aufgefordert habe, bis Jahresende die Kosten zu senken und „eine der wichtigsten Innovationen“ bis dahin zu entwickeln – gemeint ist wohl die Trockenbeschichtung der Kathode.

theinformation.com (Paywall) via teslarati.com