2026/07/14
圖文引用自：www.koc.com.tw
Tesla 在電池技術上又有新突破。7 月 9 日公開的一項全新專利申請（US 2026/0196678 A1），揭露了一種名為「摺邊電極」（hemmed electrode）的創新設計，不靠雷射切割、不靠焊接金屬片，而是直接用「金屬摺紙」的方式，將電極箔片的邊緣摺出一道連續的微米級摺邊，作為電流收集通道。對於長期關注 Tesla 4680 電池發展的人來說，這項專利可能比表面上看起來更重要，它解決的是 Tesla 從 2020 年 Battery Day 以來一直試圖克服的製造瓶頸。
傳統電池的電流瓶頸：為什麼「金屬片」是問題
要理解這項專利的價值，得先了解傳統圓柱形電池的電流收集方式。在標準的圓柱形鋰電池中，正負極材料塗佈在長條金屬箔片上，中間夾著隔離膜，然後像瑞士捲一樣緊緊捲成圓柱狀（業界稱為 jellyroll）。
問題出在電流收集上。傳統設計依賴一兩片獨立的金屬「極耳」（tab）焊接在電極箔片上，作為電流進出的通道。遠離極耳的電流必須橫向穿過極薄的箔片才能到達出口，這條長路徑會產生巨大的內電阻，就像試圖透過少數幾個狹窄閘門清空整個體育館。內電阻越高，快充時產生的熱量就越大，這也是為什麼傳統電池在快充時容易發燙的根本原因。
此外，極耳的物理存在本身也是製造上的麻煩。焊接極耳會增加局部厚度，擾亂捲繞過程的均勻性，還有可能刺穿薄薄的隔離膜。一旦隔離膜破損，正負極直接接觸就可能引發內部短路，嚴重時甚至導致熱失控。極耳切割和焊接也需要專用的雷射設備和碎屑處理系統，增加工廠的資本支出與維護成本。
Tesla 的解法：不切割、不焊接，直接摺邊
Tesla 在 2020 年推出的 4680 電池已經引入「無極耳」（tabless）設計，用分佈式邊緣接觸取代少數幾個極耳。但原來的無極耳設計仍然需要在箔片邊緣切割出密密麻麻的「手指狀」或「旗幟狀」切口，這需要雷射切割設備、碎屑控制系統，而且切口處的箔片強度會下降，高速生產時容易斷裂。
新專利的核心概念非常優雅：不要切割箔片，而是把箔片沒有塗佈活性材料的邊緣直接摺起來。就像在衣服上縫一道摺邊一樣，將金屬箔片的邊緣向內摺疊，形成一道連續的微米級環狀結構。當電極被捲繞時，每一圈的摺邊會與相鄰的摺邊接觸，形成環繞整個 jellyroll 的連續導電路徑。
捲繞完成後，工廠設備可以將突出的摺邊壓平，形成一個緻密、均勻的端面接口，然後將集電板連接在這個端面上。這樣一來，電流可以從整個螺旋的數千個接觸點同時收集，而不是只靠少數幾個極耳。在某些實施例中，Tesla 甚至讓電池外殼或蓋子本身兼任集電器，進一步減少零件數量。
技術細節：從水滴形到雙層摺邊
專利文件中描述了多種摺邊幾何形狀。最簡單的實施例是將箔片摺成水滴形（teardrop loop），相鄰的環在捲繞時自然接觸。此外還有矩形、三角形、梯形、圓形以及完全壓平的輪廓。多種形狀為工程師提供了調整接觸面積和壓縮行為的空間。…
