Sakuu的Kavian 3D打印工藝可沉積陶瓷、玻璃、金屬、聚合物和粘合劑,從而實現(xiàn)更便宜、更輕、更可持續(xù)和功率密度更高的固態(tài)電池。
3D打印初創(chuàng)公司Sakuu是下一代電池增材制造 (AM) 專家,其目標(biāo)是使用其專有的SwiftPrint技術(shù)為電動汽車市場以及各種其他行業(yè)3D打印鋰離子、鋰金屬和固態(tài)電池。
3D打印下一代電池,圖片來自:Sakuu。
近日,據(jù)資源庫了解,Sakuu宣布,自2022年12月以來,該公司已經(jīng)成功且一致地3D打印出全功能可定制形狀和尺寸的高性能電池。這些電池具有圖案化開口以在完全干燥的過程中進行熱管理。
Sakuu聲稱這是其在全球超級工廠使用其Kavian平臺大規(guī)模生產(chǎn)下一代SwiftPrint電池(包括固態(tài)電池)的重要里程碑。“我們相信我們擁有使用我們新穎的Kavian平臺大規(guī)模制造固態(tài)電池的唯一已知解決方案??偟膩碚f,我們的增材制造和電池團隊已經(jīng)完成了大多數(shù)人認(rèn)為不可能的事情,”Sakuu創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Robert Bagheri說。
“使用從原材料開始并以功能齊全的高性能電池結(jié)束的干法印刷定制圖案電池是一項突破,有可能改變未來所有行業(yè)的電池制造方式。這一里程碑推動了我們的Kavian平臺與我們的商業(yè)規(guī)模電池生產(chǎn)計劃之間的整合,通過全球合作伙伴超級工廠網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)到 2030年200GWh的能源輸出目標(biāo)?!?br />
Sakuu電池3D打印“超級工廠”的渲染圖,圖片來自:Sakuu。
Sakuu開發(fā)了一種完全工業(yè)化的電池印刷工藝,該工藝采用專有的多材料、多層干法和平行工藝,而不是緩慢的逐層3D打印或絲網(wǎng)印刷——固有的濕法工藝需要大量能量去除不需要的溶劑,并且容易受到印刷質(zhì)量差和生產(chǎn)不可靠的影響。
Sakuu的發(fā)明可以提供低成本的高速制造能力以及形狀和形式的靈活性,同時還可以提供對客戶和消費者最重要的核心類別電池。例如,Sakuu的首款印刷電池已在 C/5、IC電流速率下展示了成功的循環(huán)性能,并且有望實現(xiàn) 800–1000 Wh/L的高能量密度。
利用專有的鋰金屬電池化學(xué),Sakuu的印刷過程從原材料開始,到即用型圖案化電池結(jié)束,開創(chuàng)了制造和儲能領(lǐng)域的新時代。圖案化電池印刷的實現(xiàn)可以通過熱動態(tài)調(diào)節(jié)的新途徑更有效地利用電池體積。這允許集成夾具、傳感器和熱傳輸路徑,以及通過圖案化設(shè)計進行調(diào)節(jié)——特別是當(dāng)薄的子電池結(jié)構(gòu)與相同的圖案化開口堆疊在一起以進行對準(zhǔn)熱管理時。
3D打印下一代電池,圖片來自:Sakuu。
在新聞稿中,該公司還指出,除了在其超級工廠生產(chǎn)3D打印電池外,它還計劃將SwiftPrint技術(shù)授權(quán)給其他制造商,包括固態(tài)電池和鋰金屬電池。
如果這是更普遍的電池先進制造未來的方向,那么隨著它的發(fā)展,電池市場可能看起來越來越像芯片市場,目前芯片市場主要由無晶圓廠生產(chǎn)商主導(dǎo)——獲得許可的公司他們的制造技術(shù)給第三方。如果這種可能性成為現(xiàn)實,像Sakuu這樣的公司可以通過成為自己產(chǎn)品的唯一制造商來更快地擴大生產(chǎn)規(guī)模。
此外,據(jù)資源庫了解,另外一家專注于電池技術(shù)的瑞士投資公司Blackstone Resources此前宣布,計劃最早在2025年將新型3D打印鈉離子電池設(shè)計商業(yè)化。而在國內(nèi),高能數(shù)造已經(jīng)推出了兩代電池3D打印設(shè)備,還發(fā)布了3D打印電池品牌——拓?fù)涓吣堋?br />
在3D打印電池商業(yè)化的路上,還有一段路要走,想要批量化生產(chǎn)固態(tài)電池,除了工藝的革新,還需要考慮成本效益。
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