Start der Massenproduktion 3D-gedruckter Festkörperbatterien von Sakuu
Das Sillicon-Valley-Unternehmen Sakuu hat bekanntgegeben, zu Beginn diesen Jahres die Massenproduktion von Feststoffbatterien mit Hilfe seiner 3D-Druckplattform, der innovativen Kavian-Technologie, zu starten. Dieser Durchbruch könnte einen massiven Einfluss auf die derzeitig verwendeten Energiespeicherungs- und Nutzungsmethoden haben. 2021 haben wir bereits von den Plänen von Sakuu, Festkörperbatterien mittels des 3D-Drucks herzustellen, berichtet. Die Kavian-Technologie ermöglicht die Produktion von Feststoffbatterien in allen möglichen Größen und Formen, die je nach Spezifizierungen der Kunden variieren. Dieser Schritt hin zur Masseproduktion könnte entscheidend für die Nutzung und Verbreitung dieser Art von Batterien sein. Wie bereits bekannt, bergen die besagten Batterien entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien.
Bisher war es eine große Herausforderung, die Massenproduktion von Festkörperbatterien zu realisieren. Die herkömmliche Produktionsweise von Lithium-Ionen-Batterien, welches im Schichten der Batteriekomponenten auf einem flexiblen Substrat bestand, ist nämlich nicht ideal, um die einzelnen Bestandteile von Festkörperbatterien miteinander zu kombinieren. Mit Hilfe des sogenannten „SwiftPrint“-Verfahrens ist es Sakuu nun jedoch gelungen, die erforderlichen Materialien, wie etwa Glas, Metalle, Keramik und Polymere, zusammen in einer Schicht zu drucken und zu integrieren. Der SVP der Kundenbetreuung bei Sakuu, Arwed Niestroj, betont außerdem: “Konventionelle additive Fertigungsprozesse führen jeden 3D-Druckschritt nacheinander aus, während Kavian alle Schritte parallel ausführt.“ In der Folge können mit Hilfe des neuen Verfahrens Kosten, Energie, Material und Zeit eingespart sowie die Beständigkeit und Qualität des Produkts verbessert werden.
3D-gedruckte Batterien von Sakuu
Die Möglichkeiten der 3D-gedruckten Festkörperbatterien
Die mit Hilfe der Kavian-Technologie 3D-gedruckten Festkörperbatterien sind in vielerlei Hinsicht gegenüber den traditionellen Lithium-Ionen-Batterien von Vorteil. Zum einen lassen sie sich schneller aufladen und bieten eine höhere Kapazität. Zum anderen können die Batterien nicht entflammen, da sie keine flüssigen Elektrolyte beinhalten, wodurch das Risiko in Bezug auf die Sicherheit der Benutzer reduziert wird. Darüber hinaus sind Feststoffbatterien deutlich langlebiger, da sie etwa das 33-fache der Ladezyklen-Durchläufe von Lithium-Ionen-Batterien erreichen können. Folglich optimieren die Batterien insbesondere die Benutzung von Elektrofahrzeugen, batteriebetriebener Geräte wie Herzschrittmacher oder Smartwatches und die Speicherung erneuerbarer Energien. Zudem wird die Reichweite von Elektroautos durch die kompakte Größe und das geringe Gewicht der Festkörperbatterien im Vergleich zu herkömmlichen erhöht.
Das weitere Vorgehen für die Massenproduktion
Die Massenproduktion der Festkörperbatterien mit Hilfe der additiven Fertigung verbessert folglich die Beschaffenheit elektronischer Geräte und Elektrofahrzeuge. Sakuu plant in der ganzen Welt verteilte sogenannte „Gigafabriken“ zu errichten. Dieser Plan dient dem Ziel, bis zum Jahr 2030 die jährliche Produktion der Batteriekapazität in Höhe von 200GWh zu erreichen. An diesem Vorhaben möchte es zusammen mit anderen Unternehmen arbeiten. Sakuu hat bereits einen Anfang in der Erreichung dieses Ziels gemacht, indem es Porsche Consulting mit der Planung der Gigafabriken für die kommerzielle Produktion beauftragt hat. Die erste Anlage soll zwar Lithium-Metall-Batterien herstellen, die darauffolgenden Anlagen werden jedoch Festkörperbatterien produzieren. Die Kavian-Plattform repräsentiert einen bedeutenden Fortschritt sowohl in der Batterietechnologie als auch im Energiesektor und hat das Potenzial, eine bahnbrechende Veränderung in der Art und Weise auszulösen, wie Energie gespeichert und verwendet wird.
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*Bildnachweise: Sakuu
