Akkufertigung Festkörperbatterien aus dem 3D-Drucker

Redakteur: Thomas Kuther

Blackstone Technology hat seine erste funktionierende Festkörperbatteriezelle gedruckt und getestet. Sein 3D-Siebdruckverfahren sieht der Hersteller als neuartige, flexible Methode zum fertigen aller Arten von gedruckten Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien an.

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Diese 5 cm x 5 cm grosse Pouch-Zelle aus dem 3D-Drucker brin gt eine LED zum Leuchten.
Diese 5 cm x 5 cm grosse Pouch-Zelle aus dem 3D-Drucker brin gt eine LED zum Leuchten.
(Bild: Blackstone)

Wie Blackstone Technology berichtet, hat man drei wichtige Bestätigungen erreicht:

  • Die Fertigstellung eines 3D-gedruckten und mechanisch stabilen Festkörperelektrolyten als Separator.
  • Die Herstellung einer druckbaren Komposit-Kathode (plus Komposit aus Festkörperelektrolyt und Lithium-Eisenphosphat)
  • Der komplette Druckprozess für eine 5 cm x 5 cm große Pouch-Zelle als Funktionsdemonstrator ohne mechanischen Abstandshalter.

Feststoff statt flüssiger Elektrolyte

Laut Hersteller bietet die 3D-Druck- und Festkörperbatterietechnologie Vorteile gegenüber herkömmlichen Batteriezellendesigns, die flüssige Elektrolyte verwenden. So sollen die Zellen sich günstiger produzieren und öfter aufladen lassen. Zudem sei die Energiedichte höher.

Mit diesem Schritt hat Blackstone Technology nach eigenen Angaben den höchsten Wirkungsgrad und die größte Hebelwirkung seiner Produktionstechnologie erreicht. Nach Ansicht des Herstellers ebnet der Zellherstellungsprozess den Weg für die Massenproduktion von Festkörperbatterien mit verschiedenen Kathodenmaterialien.

3D-gedruckte Festkörperbatterien sind umweltfreundlich

Die Automobilindustrie, die Schifffahrt und alle anderen Anwendungen, die Batterien benötigen, werden von den Vorteilen, die 3D-gedruckte Festkörperzellen bieten können, profitieren, ist Blackstone überzeugt. Die 3D-gedruckten Festkörperbatterien sind weniger umweltschädlich, da sie mit wasserlöslichen Chemikalien hergestellt werden, die leichter zu recyceln sind.

Blackstone Technology möchte die Produktion auf einen Stand bringen, an dem jede Sekunde eine Batteriezelle produziert wird, wobei die Produktionskosten auf weniger als 65 US-$ pro kWh fallen.

Der Produktionsprozess habe das Potenzial, bei der Herstellung von Festkörperzellen bis zu 70 Prozent der herkömmlichen Investitionen und 30 Prozent der Betriebskosten einzusparen. Bei der Elektrodenchemie und an anderen Stellen ließen sich zudem Materialien einsparen.

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