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开启固态电池的大规模量产

SME       2021-09-30

如果属实,该公司已经击败了许多其他公司,包括丰田汽车公司,因为它寻求成为第一个制造可扩展 SSB 的公司。该技术因其优于 1990 年代初商业化的锂离子电池而受到欢迎。SSB 可以承受更高的温度,充电速度更快,并且在退化之前可以承受更多的充电/放电循环。它们的能量密度也更高,可以减少体积和重量。消除易燃液体电解质意味着也可以从电池组中消除安全电子设备。SSB 多年来一直用于起搏器、可穿戴设备和射频识别等小型设备中。

更高的能量密度、重量轻、充电速度更快和安全性更高等特性对电动汽车尤其重要。事实上,有人说,电动汽车的未来可能取决于大规模生产 SSB 的能力。休斯顿大学 (UH) 能源学者 Emily Pickrell表示:“需要一个巨大的飞跃来增加这些电池为汽车提供动力的距离。具体而言,这限制了电动汽车在需要充电之前可以行驶的距离。”

根据已发布的报告,SSB 对电动汽车的未来至关重要,以至于汽车制造商纷纷投资于电池开发公司。宝马和福特投资了 Solid Power,该公司已将 2022 年初用于试生产电动汽车电池。大众汽车投资了 QuantumScape,该公司的目标是到 2024 年提供商用 SSB。丰田计划到 2030 年将其首款 SSB 用于电动汽车。Sakuu正在与本田子公司Musashi Seimitsu 合作,后者是一家主要原始设备制造商的日本汽车零部件供应商。

Sakuu的创始人、首席执行官兼董事长 Robert Bagheri在接受采访时表示,他的公司比竞争对手取得了成功,因为 3D 打印是使电池中的陶瓷层足够薄以获得最佳性能的唯一方法。他公司的技术使用基于粉末的粘合剂喷射来生产处于绿色状态的电池。然后在烧结炉中完成这些部件。

3D打印是唯一的出路

Robert Bagheri表示:“他们(竞争对手)试图用旧的方式,即卷对卷方法来建造它,但陶瓷非常脆,它不能在卷对卷环境中工作。它必须非常薄,例如厚度低于 50 µm 或低于 30 µm。做到这一点的唯一方法是使用 3D 打印。这就是为什么还没有 SSB 公司能够扩大规模的原因。”

Sakuu打印机可以在单层中打印不同的材料,Bagheri说这是第一次。可以使用相同的工具将金属、陶瓷(和)聚合物全部放在同一层中,它有很多内置智能,使我们能够在每一层进行内联 QA。他估计打印一个电池需要 30 秒或更短的时间,而 75 kW 电池组中的 8,000 个电池最多需要 6 小时。Bagheri是一位在半导体行业拥有丰富经验的电气工程师,他表示,目前他在Sakuu的开发机器上的最大运行量是一个月内 250 个单元。他还没有对Sakuu 1000 进行生产运行,该型号应该在 2021 年第四季度上市。

除了能量存储之外,Sakuu表示,其多材料、单层打印技术为 3D 打印开辟了制造传感器和电机的多种应用。


关键词:固态电池;量产;规模