導(dǎo)讀:能源一直是人類社會(huì)的永恒議題,,如何利用3D打印技術(shù)在電池等能源技術(shù)上取得進(jìn)一步的突破也是許多人一直在探索的課題,。
南極熊獲悉,,瑞士黑石資源股份公司(Blackstone Resources AG)(SWX:BLS)于2021年4月12日宣布,,公司專有3D打印生產(chǎn)技術(shù)已在3D打印固態(tài)電池領(lǐng)域走過(guò)了一系列重要的里程碑,,代表了公司在這種下一代技術(shù)的重大突破,。據(jù)了解,黑石德國(guó)子公司Blackstone Technology GmbH已成功打印并測(cè)試了首款可工作的固態(tài)電池,并展示了由Blackstone固態(tài)電池供電的LED燈,。
5x5平方厘米的袋式電池,,帶有發(fā)光二極管.jpg (116.93 KB, 下載次數(shù): 100)
下載附件
2021-4-14 08:18 上傳
△5x5平方厘米的袋式電池,帶有發(fā)光二極管
3D絲網(wǎng)印刷工藝的完成
固態(tài)電池的生產(chǎn)標(biāo)志著3D絲網(wǎng)印刷工藝已完成研究和評(píng)估階段,,這是生產(chǎn)固態(tài)鋰電池的一種靈活的新方法,。這項(xiàng)工藝需要實(shí)現(xiàn)三個(gè)重要概念:
- 完成作為隔膜的機(jī)械穩(wěn)定的3D打印固態(tài)電解質(zhì)。
- 生產(chǎn)3D打印復(fù)合陰極(加上固態(tài)電解質(zhì)和磷酸鐵鋰的復(fù)合材料)
- 完整3D打印5x5平方厘米的袋式電池,,無(wú)需使用機(jī)械墊片,,即可正常運(yùn)行。
與使用液體電解質(zhì)的傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)相比,,Blackstone Technology的3D打印固態(tài)電池技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì),。它可以大大降低生產(chǎn)成本、提高電池的能量密度,、并提供更多充電周期,。Blackstone Technology已從生產(chǎn)技術(shù)中獲得了最高效率和最能量密度比,代表了全球電池制造過(guò)程的變革者,,也為使用各種正極材料的量產(chǎn)固態(tài)電池鋪平了道路,。
3D打印固態(tài)電池生產(chǎn)工作流程.png (365.76 KB, 下載次數(shù): 92)
下載附件
2021-4-14 09:52 上傳
△3D打印固態(tài)電池生產(chǎn)工作流程
3D打印固態(tài)電池使用LFP技術(shù),具有基于磷酸鋰鐵(LFP)的陰極,,這項(xiàng)技術(shù)的好處是便宜且不需要鈷或鎳,。公司還計(jì)劃與其他金屬(如NMC電池)進(jìn)行組合。另外,,這類電池不使用有毒材料,,由水溶性化學(xué)物質(zhì)制成,因此對(duì)環(huán)境更加友好,,且易于回收利用,。盡管與其他電池化學(xué)物質(zhì)相比,LFP技術(shù)通常具有較低的能量密度,,但黑石使用專有的厚層技術(shù)消除了這些缺點(diǎn),。與當(dāng)前的鋰電池技術(shù)相比,LFP電池技術(shù)可提供20-25%的能量密度,。Blackstone Technology的3D打印制造工藝可以生產(chǎn)各種形狀的電池并具有廣泛應(yīng)用,,例如電動(dòng)汽車、電動(dòng)巴士,、電動(dòng)摩托車、5G網(wǎng)絡(luò),、工具或無(wú)人機(jī)技術(shù),。
3D打印固態(tài)電池生產(chǎn)線.png (472.5 KB, 下載次數(shù): 125)
下載附件
2021-4-14 08:18 上傳
△3D打印固態(tài)電池生產(chǎn)線
Blackstone Technology致力于采取下一步措施來(lái)開(kāi)發(fā)所需的制造技術(shù),使產(chǎn)量達(dá)到每秒生產(chǎn)一個(gè)電池芯的水平,生產(chǎn)成本降至低于每千瓦時(shí)65美元(約426人民幣),。此外,,在這些固態(tài)電池的生產(chǎn)過(guò)程中,生產(chǎn)工藝有可能節(jié)省多達(dá)70%的傳統(tǒng)資本支出和30%的運(yùn)營(yíng)支出,。電極化學(xué)物質(zhì)和其他用過(guò)的材料可以進(jìn)一步節(jié)省材料,。
將改變整個(gè)電池行業(yè)
多年來(lái),黑石一直在通過(guò)德國(guó)子公司Blackstone Technology GmbH投資下一代電池技術(shù),,包括獲得專利3D打印技術(shù),、固態(tài)技術(shù)以及在3D打印過(guò)程中批量生產(chǎn)電池。南極熊曾在2021年1月對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)介紹(詳情請(qǐng)參考帖子:
能量密度提高1倍的3D打印固態(tài)電池來(lái)了,,黑石引領(lǐng)下一代電動(dòng)汽車技術(shù)),。由Blackstone Technology GmbH開(kāi)發(fā)的首批大型電池已經(jīng)在2021年2月的Blackstone電池日展示,并已準(zhǔn)備好進(jìn)行批量生產(chǎn),。
黑石技術(shù)的新成就.jpg (163.74 KB, 下載次數(shù): 96)
下載附件
2021-4-14 08:18 上傳
△黑石技術(shù)的新成就
黑石資源股份公司
Blackstone Resources AG是一家瑞士控股公司,,位于Kanton Zug的Baar,專注于電池技術(shù)和電池金屬市場(chǎng),。此外,,公司還建立、開(kāi)發(fā)和管理用于黃金和電池金屬的精煉廠,。電動(dòng)汽車的發(fā)展需要大量金屬,,這驅(qū)動(dòng)了電池技術(shù)和電池金屬革命,包括鈷,、錳,、石墨、鎳,、銅和鋰,。此外,黑石資源已經(jīng)啟動(dòng)了一項(xiàng)有關(guān)固態(tài)電池新電池技術(shù)及生產(chǎn)工藝的研究計(jì)劃,。
其他相關(guān)專利
一項(xiàng)韓國(guó)相關(guān)專利設(shè)計(jì)了
一種被橋和交叉點(diǎn)分開(kāi)的絲網(wǎng)印刷技術(shù),。技術(shù)優(yōu)選通過(guò)電鑄法制造的金屬絲網(wǎng),從側(cè)面看,,整個(gè)3D結(jié)構(gòu)包含由橋和交叉點(diǎn)之間的厚度差形成的峰和谷,。可用于制造RFID標(biāo)簽,、太陽(yáng)能電池板,、印刷電路板。專利還涉及一種打印機(jī),,包括一個(gè)或多個(gè)用于墨水和/或輥或刮板的儲(chǔ)存器與一個(gè)或多個(gè)絲網(wǎng)的組合,。
韓國(guó)專利.png (59 KB, 下載次數(shù): 102)
下載附件
2021-4-14 09:52 上傳
△絲網(wǎng)印刷
3D絲網(wǎng)印刷系統(tǒng).png (74.14 KB, 下載次數(shù): 83)
下載附件
2021-4-14 09:52 上傳
△3D絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)
參考閱讀:
1. Blackstone’s major milestone in 3D-printing solid-statebatteries
2. Blackstone Resources presents new achievements ofBlackstone Technology
3. Battery technology at Blackstone Resources
4. Blackstone Battery Day English Version kurz
5. 能量密度提高1倍的3D打印固態(tài)電池來(lái)了,,黑石引領(lǐng)下一代電動(dòng)汽車技術(shù)
6. Screen printing
7. Machine for making three dimensional screen-printedarticle