聚焦全固態(tài)電池一體化制造，高能數(shù)造推出全新3D打印機

未來的十年,電池工業(yè)將經(jīng)歷一場革命性變革,目前的技術(shù)格局將會發(fā)生改變。在這場變革中,固態(tài)電池被視為備受矚目的技術(shù)方向。在2022年7月21日舉辦的世界動力電池大會上,中國科學(xué)院院士歐陽明高指出,從技術(shù)角度來看,固態(tài)電池是最值得重視的技術(shù)之一,預(yù)計在2035年之前,將能夠規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500Wh/kg的下一代電池。然而,由于各種原因,制造固態(tài)電池一直存在一定的難度,迄今為止尚未真正投入生產(chǎn)。但是,隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,它有望改變這種狀況,幫助生產(chǎn)下一代電池。

▲3D打印固態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)過程示意圖(MaterialsToday,SunXueliangetal.)

3D打印電池的市場前景十分廣闊,其應(yīng)用不僅局限于電動汽車,還包括手機、可穿戴設(shè)備等眾多領(lǐng)域。然而,在實現(xiàn)真正的規(guī)模生產(chǎn)和具備商業(yè)競爭力之前,仍需要克服一些挑戰(zhàn)。其中,更高精度和多材料一體化打印技術(shù)是3D打印電池走向批量制造需要解決的主要問題。

經(jīng)過多年的發(fā)展,無論是設(shè)備還是材料,已有多家公司從實驗室走向生產(chǎn)車間,將3D打印電池推向市場。在國外,像美國SakuuCorporation、德國BlackstoneTechnology、美國6K、英國photocentric等公司已經(jīng)開始進軍這個領(lǐng)域。而在國內(nèi),也有像高能數(shù)造(西安)技術(shù)有限公司這樣的企業(yè)在積極探索3D打印電池技術(shù)的應(yīng)用。

▲高能數(shù)造3D打印全固態(tài)電池樣品

高能數(shù)造(西安)技術(shù)有限公司是一家專注于新能源電池制造的公司,于2021年正式進入新能源電池3D打印領(lǐng)域。作為全球新能源電池3D打印技術(shù)的先行者和創(chuàng)導(dǎo)者,高能數(shù)造在西安交通大學(xué)快速制造國家工程研究中心長春3D打印創(chuàng)新中心孵化而成。該公司自主研發(fā)了漿料擠出層疊SEL增材制造技術(shù),并推出了可根據(jù)用戶需求定制的電池專用3D打印機。這一技術(shù)實現(xiàn)了低成本且快速的制造復(fù)雜形狀的電池,同時具有獨特設(shè)計的3D結(jié)構(gòu)。作為國內(nèi)首家聚焦并推出3D打印電池設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化公司,高能數(shù)造致力于為新能源電池制造業(yè)提供更加高效、智能化的解決方案。

近日,高能數(shù)造推出了一款全新一代的電池3D打印設(shè)備,可實現(xiàn)10μm級高精度、高設(shè)計自由度的全固態(tài)電池一體化智造。這款設(shè)備具有廣泛的材料適配性,無需特殊改性調(diào)整即可直接使用不同材料實現(xiàn)電池的一體化制造。此外,設(shè)備還可以通過創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計改善全固態(tài)電池的固固界面,有效提升電池性能。該設(shè)備針對不同的正負極材料,可以打印不同的電解質(zhì)層,實現(xiàn)階梯化電解質(zhì)層的有效制造,從而解決了全固態(tài)電池固固界面阻抗大的問題。此外,設(shè)備還可以在電極層表面原位固化電解質(zhì)漿料,形成緊密結(jié)合的固固界面接觸和連續(xù)的離子傳輸路徑。據(jù)悉，這款設(shè)備的問世將推動全固態(tài)電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化制造,為電動汽車、電動航空、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域提供更優(yōu)質(zhì)的電池產(chǎn)品。

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