3D打印会改变电池制造吗?Sakuu迈出关键一步 

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2023-02-21 10:54
Sakuu的Kavian 3D打印工艺可沉积陶瓷、玻璃、金属、聚合物和粘合剂,从而实现更便宜、更轻、更可持续和功率密度更高的固态电池。

3D打印初创公司Sakuu是下一代电池增材制造 (AM) 专家,其目标是使用其专有的SwiftPrint技术为电动汽车市场以及各种其他行业3D打印锂离子、锂金属和固态电池。
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3D打印下一代电池,图片来自:Sakuu。

近日,据资源库了解,Sakuu宣布,自2022年12月以来,该公司已经成功且一致地3D打印出全功能可定制形状和尺寸的高性能电池。这些电池具有图案化开口以在完全干燥的过程中进行热管理。

Sakuu声称这是其在全球超级工厂使用其Kavian平台大规模生产下一代SwiftPrint电池(包括固态电池)的重要里程碑。“我们相信我们拥有使用我们新颖的Kavian平台大规模制造固态电池的唯一已知解决方案。总的来说,我们的增材制造和电池团队已经完成了大多数人认为不可能的事情,”Sakuu创始人兼首席执行官Robert Bagheri说。
“使用从原材料开始并以功能齐全的高性能电池结束的干法印刷定制图案电池是一项突破,有可能改变未来所有行业的电池制造方式。这一里程碑推动了我们的Kavian平台与我们的商业规模电池生产计划之间的整合,通过全球合作伙伴超级工厂网络实现到 2030年200GWh的能源输出目标。”
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Sakuu电池3D打印“超级工厂”的渲染图,图片来自:Sakuu。

Sakuu开发了一种完全工业化的电池印刷工艺,该工艺采用专有的多材料、多层干法和平行工艺,而不是缓慢的逐层3D打印或丝网印刷——固有的湿法工艺需要大量能量去除不需要的溶剂,并且容易受到印刷质量差和生产不可靠的影响。

Sakuu的发明可以提供低成本的高速制造能力以及形状和形式的灵活性,同时还可以提供对客户和消费者最重要的核心类别电池。例如,Sakuu的首款印刷电池已在 C/5、IC电流速率下展示了成功的循环性能,并且有望实现 800–1000 Wh/L的高能量密度。

利用专有的锂金属电池化学,Sakuu的印刷过程从原材料开始,到即用型图案化电池结束,开创了制造和储能领域的新时代。图案化电池印刷的实现可以通过热动态调节的新途径更有效地利用电池体积。这允许集成夹具、传感器和热传输路径,以及通过图案化设计进行调节——特别是当薄的子电池结构与相同的图案化开口堆叠在一起以进行对准热管理时。
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3D打印下一代电池,图片来自:Sakuu。

在新闻稿中,该公司还指出,除了在其超级工厂生产3D打印电池外,它还计划将SwiftPrint技术授权给其他制造商,包括固态电池和锂金属电池。

如果这是更普遍的电池先进制造未来的方向,那么随着它的发展,电池市场可能看起来越来越像芯片市场,目前芯片市场主要由无晶圆厂生产商主导——获得许可的公司他们的制造技术给第三方。如果这种可能性成为现实,像Sakuu这样的公司可以通过成为自己产品的唯一制造商来更快地扩大生产规模。

此外,据资源库了解,另外一家专注于电池技术的瑞士投资公司Blackstone Resources此前宣布,计划最早在2025年将新型3D打印钠离子电池设计商业化。而在国内,高能数造已经推出了两代电池3D打印设备,还发布了3D打印电池品牌——拓扑高能。

在3D打印电池商业化的路上,还有一段路要走,想要批量化生产固态电池,除了工艺的革新,还需要考虑成本效益。
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