3D打印如何“顛覆”固態電池制造
時間：2024-01-10 09:15 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
全固態電池作為一種新型電池技術，具備多樣的優勢。相比傳統的液態電池，全固態電池采用固態電解質，能夠有效避免液體電解質泄漏和發生燃燒爆炸等危險情況。其次，全固態電池具備更高的能量密度和更長的使用壽命。作為下一代電池技術的關鍵方向，全固態電池一直面臨著制造難度大、成本高等問題，目前仍停留待產業化階段。因此，各大電池制造廠商從材料、技術等方面積極探索解決方案。
3D打印技術作為一項顛覆性的制造技術，已經廣泛應用于各個領域。而在電池行業，3D打印技術也開始嶄露頭角，為電池的制造和發展提供了新的機遇。通過層層堆疊的方式，3D打印技術可將固態電池的各個部件精確制造出來，從而實現快速、靈活的生產。
與傳統電池相比，3D打印全固態電池具有以下顯著優勢：
1.電極精度高
借助微米級制造控制能力，電池3D打印技術能夠實現最薄10μm以內超薄電介質薄膜及復合電極層制備，為全固態電池界面優化提供有效的結構基礎。
2. 制造效率高
傳統電池的制造過程通常需要多個工序和大量的人工操作，而通過3D打印技術，可以一次性完成電池的制造，從而大幅提高制造效率。該技術能夠實現復雜的內部結構和精確的尺寸控制，為電池的制造提供了更大的靈活性和精度。
3. 穩定性高
通過3D打印的單個樣品及同批次樣品均勻性好，一致性高，制得的極片或電芯性能穩定，且正反面打印定位準確，能快速制備雙面極片和極片/電解質復合膜。
4.個性化和定制化需求
3D打印技術允許根據用戶的需求進行個性化和定制化的設計與制造。在電池領域中，這意味著可以根據不同設備或產品的特定要求，定制電池的形狀、尺寸和性能等。對于一些特殊行業或應用場景，例如醫療器械、智能穿戴設備、航空航天等，3D打印電池能夠滿足其獨特的需求，開啟更多應用領域。
5.操作簡單
人機交互界面，可支持網絡傳輸打印數據，實現在線打印，實時監測和修改打印參數，實現一鍵式打印電芯。
6. 節能環保和可持續發展
3D打印電池所需的原材料相對較少，制造過程中減少了大量廢料和耗能，相比傳統電池制造具有較低的能耗和碳排放。此外，盡管目前3D打印電池在材料利用率方面仍面臨挑戰，但隨著技術的不斷完善，相信能夠實現更加高效的材料利用，進一步降低環境影響。
7. 新興應用領域的推動
3D打印電池的市場前景受到新興應用領域的推動。隨著人們對便攜式電子設備、智能家居、電動車和可再生能源等需求的不斷增加，對于電池續航能力和性能要求也越來越高。3D打印電池作為一種新型電池技術，具備高能量密度、快充電速度和良好的安全性能等特點，能夠滿足這些新興應用領域的需求，因此有著廣闊的市場前景。
當下，國內外已有多家公司利用3D打印技術推動全固態電池的發展。來自本土的高能數造是國內較早聚焦并推出3D打印電池設備的產業化公司，依托其自主研發的電池3D打印技術，已推出三代電池3D打印專用裝備。
針對新能源電池研發制造的專業需求，高能數造自主研發了漿料擠出層疊（SEL）3D打印技術，并取得多項自主知識產權的3D打印授權專利。
通過SEL增材制造技術和電池漿料專用3D打印電池數字制造裝備，能夠低成本且快速的制造復雜形狀的電池和具有獨特設計3D結構的電池，從而支撐將微孔厚電極、微型電池和全固態電池的設計變成真實的電池產品，實現更高性能電池的開發與制造。
由高能數造自研的3D電池打印設備可在10μm級高精度和高設計自由度的條件下，實現全固態電池的一體化智能制造。該設備具備廣泛的材料適用性，能夠直接使用各種不同的材料進行電池的一體化制造，無需對電池材料進行特殊改性調整。通過創新的結構設計，輕松實現10微米精度內介尺度微觀有序多孔電極結構的設計與制造，從而改善全固態電池的固固界面，并有效提升電池性能。
此外，該設備可以根據正負極材料的差異打印不同的電解質層，實現階梯化電解質層的有效制造。這樣一來，不僅解決了全固態電池固固界面阻抗大的問題，還可以在電極層表面原位固化電解質漿料，形成緊密結合的固固界面接觸和連續的離子傳輸路徑。
當前，3D打印全固態電池的產品仍停留在實驗及研究階段，在產業化方面仍存在巨大的挑戰。
1. 材料選擇：制造高性能的全固態電池需要選擇適合的固態電解質和電極材料。目前可用的材料選擇相對有限，需要在電池性能和可打印性之間做出權衡。
2. 制造工藝：全固態電池的制造工藝比傳統電池更為復雜，需要特殊設備和嚴格的操作要求。當前的3D打印技術仍需要進一步發展，以實現對全固態電池的精確和高效制造。
3. 安全性和穩定性：作為一種電池技術，安全性和穩定性是至關重要的方面。全固態電池的安全性能需要得到充分驗證和保障。此外，全固態電池需要具備長時間的循環壽命和穩定的性能，以滿足實際應用的需求。
4. 成本和商業化推廣：當前，3D打印全固態電池制造的成本相對較高，并且商業化推廣仍面臨一些挑戰。
針對以上問題，高能數造在近期推出了全新一代全固態電池3D打印智能制造小試線，突破性地將3D打印技術應用于電池制造領域，為全固態電池的數字化智造提供創造性的工藝路徑與智能裝備解決方案，滿足不同規模電池材料快速驗證測試需求和全固態電池的產業化生產。
通過聚焦電池材料與結構設計研發需求，高能數造將電池制造過程中的多個工藝節點進行了智能化整合，實現了從漿料制備、電芯3D打印制備、極片輥壓、極耳焊接、電池封裝、到高精度模切的電池全流程一體化智能制造，并能夠為客戶提供一鍵成品式全流程解決方案，模塊化設計，柔性化集成，可高效實現從制漿到電芯的高精度多材料一體化制造，節省大量調研及測試時間，實現輕量化快速生產。
【全固態】高能數造電池3D打印設備集成多噴頭系統，可實現全固態電池原位連續疊層制造；
【高精度】具備超高制造精度，可實現10微米精度；
【界面優】支持3D結構電極智造，為電極界面優化提供有力保障；
【材料廣】具備廣泛的材料適配性，能夠使用不同體系電池材料實現高精度穩定制造；
【效率高】簡化制造流程，大大降低電池制造難度，為電池材料驗證與小批量快速生產提供高效支撐。
高能數造(西安)技術有限公司是一家專注于新能源電池制造的公司，自2021年起正式涉足新能源電池3D打印領域。
作為全球新能源電池3D打印技術的前沿探索者和引領者，高能數造自主開發了漿料擠出層疊SEL增材制造技術，并成功推出了可根據用戶需求定制的電池專用3D打印機。這項技術實現了低成本、高效率制造復雜形狀的電池，并擁有獨特設計的3D結構。
作為國內首家專注于3D打印電池設備并實現產業化的公司，高能數造致力于為新能源電池制造業提供更高效、智能化的解決方案。
高能數造在新能源電池3D打印領域的技術創新將推動電池制造工藝的進一步發展，為新能源電池產業提供更高效、更具創新性的解決方案。隨著新能源電池市場的不斷擴大和需求的提升，高能數造將不斷提升自身技術實力，不斷完善產品性能，為全球能源轉型和可持續發展作出更大的貢獻。
信息來源：高能數造
3D打印技術作為一項顛覆性的制造技術，已經廣泛應用于各個領域。而在電池行業，3D打印技術也開始嶄露頭角，為電池的制造和發展提供了新的機遇。通過層層堆疊的方式，3D打印技術可將固態電池的各個部件精確制造出來，從而實現快速、靈活的生產。
與傳統電池相比，3D打印全固態電池具有以下顯著優勢：
1.電極精度高
借助微米級制造控制能力，電池3D打印技術能夠實現最薄10μm以內超薄電介質薄膜及復合電極層制備，為全固態電池界面優化提供有效的結構基礎。
2. 制造效率高
傳統電池的制造過程通常需要多個工序和大量的人工操作，而通過3D打印技術，可以一次性完成電池的制造，從而大幅提高制造效率。該技術能夠實現復雜的內部結構和精確的尺寸控制，為電池的制造提供了更大的靈活性和精度。
3. 穩定性高
通過3D打印的單個樣品及同批次樣品均勻性好，一致性高，制得的極片或電芯性能穩定，且正反面打印定位準確，能快速制備雙面極片和極片/電解質復合膜。
4.個性化和定制化需求
3D打印技術允許根據用戶的需求進行個性化和定制化的設計與制造。在電池領域中，這意味著可以根據不同設備或產品的特定要求，定制電池的形狀、尺寸和性能等。對于一些特殊行業或應用場景，例如醫療器械、智能穿戴設備、航空航天等，3D打印電池能夠滿足其獨特的需求，開啟更多應用領域。
5.操作簡單
人機交互界面，可支持網絡傳輸打印數據，實現在線打印，實時監測和修改打印參數，實現一鍵式打印電芯。
6. 節能環保和可持續發展
3D打印電池所需的原材料相對較少，制造過程中減少了大量廢料和耗能，相比傳統電池制造具有較低的能耗和碳排放。此外，盡管目前3D打印電池在材料利用率方面仍面臨挑戰，但隨著技術的不斷完善，相信能夠實現更加高效的材料利用，進一步降低環境影響。
7. 新興應用領域的推動
3D打印電池的市場前景受到新興應用領域的推動。隨著人們對便攜式電子設備、智能家居、電動車和可再生能源等需求的不斷增加，對于電池續航能力和性能要求也越來越高。3D打印電池作為一種新型電池技術，具備高能量密度、快充電速度和良好的安全性能等特點，能夠滿足這些新興應用領域的需求，因此有著廣闊的市場前景。
△高能數造自研3D打印電池設備
當下，國內外已有多家公司利用3D打印技術推動全固態電池的發展。來自本土的高能數造是國內較早聚焦并推出3D打印電池設備的產業化公司，依托其自主研發的電池3D打印技術，已推出三代電池3D打印專用裝備。
針對新能源電池研發制造的專業需求，高能數造自主研發了漿料擠出層疊（SEL）3D打印技術，并取得多項自主知識產權的3D打印授權專利。
通過SEL增材制造技術和電池漿料專用3D打印電池數字制造裝備，能夠低成本且快速的制造復雜形狀的電池和具有獨特設計3D結構的電池，從而支撐將微孔厚電極、微型電池和全固態電池的設計變成真實的電池產品，實現更高性能電池的開發與制造。
由高能數造自研的3D電池打印設備可在10μm級高精度和高設計自由度的條件下，實現全固態電池的一體化智能制造。該設備具備廣泛的材料適用性，能夠直接使用各種不同的材料進行電池的一體化制造，無需對電池材料進行特殊改性調整。通過創新的結構設計，輕松實現10微米精度內介尺度微觀有序多孔電極結構的設計與制造，從而改善全固態電池的固固界面，并有效提升電池性能。
此外，該設備可以根據正負極材料的差異打印不同的電解質層，實現階梯化電解質層的有效制造。這樣一來，不僅解決了全固態電池固固界面阻抗大的問題，還可以在電極層表面原位固化電解質漿料，形成緊密結合的固固界面接觸和連續的離子傳輸路徑。
當前，3D打印全固態電池的產品仍停留在實驗及研究階段，在產業化方面仍存在巨大的挑戰。
1. 材料選擇：制造高性能的全固態電池需要選擇適合的固態電解質和電極材料。目前可用的材料選擇相對有限，需要在電池性能和可打印性之間做出權衡。
2. 制造工藝：全固態電池的制造工藝比傳統電池更為復雜，需要特殊設備和嚴格的操作要求。當前的3D打印技術仍需要進一步發展，以實現對全固態電池的精確和高效制造。
3. 安全性和穩定性：作為一種電池技術，安全性和穩定性是至關重要的方面。全固態電池的安全性能需要得到充分驗證和保障。此外，全固態電池需要具備長時間的循環壽命和穩定的性能，以滿足實際應用的需求。
4. 成本和商業化推廣：當前，3D打印全固態電池制造的成本相對較高，并且商業化推廣仍面臨一些挑戰。
針對以上問題，高能數造在近期推出了全新一代全固態電池3D打印智能制造小試線，突破性地將3D打印技術應用于電池制造領域，為全固態電池的數字化智造提供創造性的工藝路徑與智能裝備解決方案，滿足不同規模電池材料快速驗證測試需求和全固態電池的產業化生產。
通過聚焦電池材料與結構設計研發需求，高能數造將電池制造過程中的多個工藝節點進行了智能化整合，實現了從漿料制備、電芯3D打印制備、極片輥壓、極耳焊接、電池封裝、到高精度模切的電池全流程一體化智能制造，并能夠為客戶提供一鍵成品式全流程解決方案，模塊化設計，柔性化集成，可高效實現從制漿到電芯的高精度多材料一體化制造，節省大量調研及測試時間，實現輕量化快速生產。
【全固態】高能數造電池3D打印設備集成多噴頭系統，可實現全固態電池原位連續疊層制造；
【高精度】具備超高制造精度，可實現10微米精度；
【界面優】支持3D結構電極智造，為電極界面優化提供有力保障；
【材料廣】具備廣泛的材料適配性，能夠使用不同體系電池材料實現高精度穩定制造；
【效率高】簡化制造流程，大大降低電池制造難度，為電池材料驗證與小批量快速生產提供高效支撐。
高能數造(西安)技術有限公司是一家專注于新能源電池制造的公司，自2021年起正式涉足新能源電池3D打印領域。
作為全球新能源電池3D打印技術的前沿探索者和引領者，高能數造自主開發了漿料擠出層疊SEL增材制造技術，并成功推出了可根據用戶需求定制的電池專用3D打印機。這項技術實現了低成本、高效率制造復雜形狀的電池，并擁有獨特設計的3D結構。
作為國內首家專注于3D打印電池設備并實現產業化的公司，高能數造致力于為新能源電池制造業提供更高效、智能化的解決方案。
高能數造在新能源電池3D打印領域的技術創新將推動電池制造工藝的進一步發展，為新能源電池產業提供更高效、更具創新性的解決方案。隨著新能源電池市場的不斷擴大和需求的提升，高能數造將不斷提升自身技術實力，不斷完善產品性能，為全球能源轉型和可持續發展作出更大的貢獻。
信息來源：高能數造
(責任編輯：admin)
Himed評估不同噴砂磨料在3
粉末粒徑可以控制增材制造
Divergent公司以3D打印技
浙大口腔醫學院：生物3D打
新型類器官樣神經血管球促
推動粘結劑噴射（鑄造/金最新內容
選區激光熔化增材
大型聚合物3D打印
6K Additive最新
如何打造增材制造
從實驗室走向生產
3D打印在口腔修復熱點內容
