3D打印固態(tài)鋰電池：更安全，更便宜，能量密度更高

魔猴君  行業(yè)資訊   1551天前

我們平時(shí)在發(fā)現(xiàn)，新買(mǎi)的玩具孩子還沒(méi)有玩盡興，就沒(méi)有電了，而大多數(shù)電池使用很短，而且昂貴。所以很高興我們知道許多研究人員正在投入時(shí)間和資源來(lái)確定如何進(jìn)行3D打印電池。雖然電池不是您可以在普通臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)上快速打印出來(lái)的東西。但是，3D打印電池還有其他優(yōu)點(diǎn)。

鋰離子電池（圖片由維基百科提供）

瑞士控股公司Blackstone Resources AG專(zhuān)注于金屬電池市場(chǎng)，并一直通過(guò)其德國(guó)子公司Blackstone Technology GmbH投資于下一代電池技術(shù)。該公司剛剛宣布，其使用專(zhuān)有3D打印技術(shù)制造鋰離子固態(tài)電池的努力已達(dá)到實(shí)用的地地步。 Blackstone Resources AG堅(jiān)信，它可以大量，低成本地生產(chǎn)出具有更高能量密度水平的可靠鋰離子電池。目標(biāo)是使成本大大低于每千瓦時(shí)80歐元。這將代表存儲(chǔ)技術(shù)的最終突破。據(jù)中國(guó)3D打印網(wǎng)了解，傳統(tǒng)的電池設(shè)計(jì)使用液體或聚合物凝膠電解質(zhì)，而固態(tài)電池則使用固體電極和固體電解質(zhì)。它們不需要使用易燃的液體電解質(zhì)，因此使用起來(lái)更安全，但要花很多錢(qián)。

Blackstone Resources AG表示，與傳統(tǒng)的制造方式相比，使用其獲得專(zhuān)利的3D打印工藝制造電池具有許多優(yōu)勢(shì)，例如，充電次數(shù)更多，成本更低，此外能量密度提高了20％以上，并且產(chǎn)量提高了單元格格式方面的靈活性。

（圖片由弗勞恩霍夫研究所提供）

“ Blackstone已開(kāi)發(fā)的獲得專(zhuān)利的3D打印電池技術(shù)，由于其先進(jìn)的處理技術(shù)，其能量密度比傳統(tǒng)的鋰離子電池高25％。除了較厚的層外，幾乎所有幾何圖形都可以打印。多層電池也是可能的，它可以在電池單元級(jí)別提供更高的電壓。 3D打印電池技術(shù)是大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)電池（SSB）的關(guān)鍵。通過(guò)開(kāi)發(fā)固態(tài)電池打印技術(shù)，Blackstone將能夠以更低的成本將其生產(chǎn)的電池的能量密度提高一倍。而且，在此過(guò)程中，它將能夠?yàn)槠涮峁┳约旱碾姵亟饘?。?  此外，通過(guò)采用3D打印制造電池，可以將不存儲(chǔ)任何能量的材料（例如鋁和銅）的數(shù)量減少多達(dá)10％。

該公司現(xiàn)在正在邁向新的高度，并計(jì)劃生產(chǎn)3D打印固態(tài)電池，實(shí)際上已經(jīng)創(chuàng)建并測(cè)試了其首批SSB電池原型。現(xiàn)在，正致力于進(jìn)一步發(fā)展其技術(shù)，以便能夠3D打印SSB電池進(jìn)行批量生產(chǎn)。

（圖片由ECS提供—電化學(xué)學(xué)會(huì)，2019年）

Blackstone Technology GmbH首席執(zhí)行官Holger Gritzka表示：“加上我們迄今為止在3D打印電池技術(shù)方面的發(fā)展，這一發(fā)展為固態(tài)電池的批量生產(chǎn)鋪平了道路。除了汽車(chē)工業(yè)等主要市場(chǎng)，船舶應(yīng)用和新型5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還將受益于3D打印固態(tài)電池所提供的優(yōu)勢(shì)?！?/span>

（圖片由黑石資源提供）

通過(guò)使用自動(dòng)3D打印制造SSB鋰離子電池，Blackstone集團(tuán)可以節(jié)省通常用于生產(chǎn)它們的CAPEX（記錄的商品或服務(wù)的資本支出）的70％，該公司表示“可能會(huì)改變游戲規(guī)則”用于SSB的生產(chǎn)，并表明它能夠創(chuàng)建電池殼，復(fù)合材料和固態(tài)電解質(zhì)，這是批量生產(chǎn)固態(tài)鋰離子電池所必需的。

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