黑石公司开发3D打印固态电池

2020年9月23日，南极熊获悉，黑石资源公司（Blackstone Resources AG）宣布，他们的专利3D打印技术可用于打印锂离子固态电池，并已取得一系列具有里程碑意义的成绩。

这家公司的目标是利用颠覆性技术，生产下一代电动汽车和工业应用的电池。到2025年，电池片的年产能达到3 GWh。这相当于为7.5万辆叉车供电，如果达到这一目标，产量将逐步提高到每年10 GWh。

△锂电池与固态电池对比，来源：弗劳恩霍夫研究所

据称，黑石公司独特的专利3D打印工艺，让他们有能力制造固态电池。这项技术的能量密度是目前锂离子电池的两倍以上，并将目前的制造成本降低一半。与目前的生产设备相比，自动化的3D打印生产还可以节省高达70%的资本支出。3D打印系统的灵活性也大大提高了制造效率。
然而，黑石公司并未公布这项3D打印工艺是如何打印固态电池的。

据称，采用3D打印电池制造工艺的优势在于：

▶由于可以实现更薄的层数，材料消耗更低。
▶相同体积下能量密度翻倍，或相同能量密度下成本降低一半。
▶与传统电池制造相比，复杂度更低。
▶可以用一个3D系统打印任何形状的电池（几乎可以打印任何几何形状）。
▶可以将添加剂集成到打印过程中，并能够将薄型电阻器或嵌入式电子元件打印到电池中。
▶可选择将3D和喷墨打印结合起来，例如，这包括液体电解质。

△3D打印系统示例

作为其研究计划的一部分，黑石集团已与战略合作伙伴携手合作。 研究计划分为四个阶段：

第一阶段：技术概念验证
第二阶段：性能记录
第三阶段：固态电解质（固态电池）
第四阶段：可打印概念
固态电池的生产

由于缺乏生产技术和固态电解质的不断发展，固态电池仍然难以大量生产。随着3D打印技术的引入，黑石将为固态电池的生产奠定重要基础。

△来源：ECS 2019年-电化学学会

黑石资源公司坚信，它可以大量，低成本地生产出具有更高能量密度水平的可靠锂离子电池。 目标是使成本大大低于每千瓦时80.00欧元。 这将代表存储技术的最终突破。

南极熊将持续关注这家公司在3D打印固态电池方面的进展。