Die Sakuu Corporation hat einen neuen Industrie-3D-Drucker für die Herstellung von Fahrzeugbatterien vorgestellt. Mit dem Multiwerkstoff-3D-Drucker soll die Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge zu geringeren Kosten, mehr Leistung und einer besseren Nachhaltigkeit möglich sein. Gleichzeit soll mit der additiven Fertigungsmaschien die lokale Massenproduktion von Antriebsbatterien gestärkt und die Elektromobilität insgesamt voranbringen.
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Sakuu Corporation, ehemals unter dem Namen KeraCel Inc. bekannt, hat in einer Pressemitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin die Einführung seines Industrie-3D-Druckers bekannt gegeben. Dieser eignet sich für die additive Herstellung von Fahrzeugbatterien bei weniger Kosten, mehr Leistung, Nachhaltigkeit und Reichweite. Der 3D-Drucker soll das Vertrauen in Elektrofahrzeuge durch die lokale Massenproduktion von Antriebsbatterien stärken und die Elektromobilität voranbringen. Mit Jahresbeginn vermeldete Blackstone Resources Fortschritte beim 3D-Druck von Lithium-Ionen-Festkörperbatterien.
Details zu dem 3D-Druck von Feststoffbatterien
Die mit dem 3D-Drucker herstellbaren Feststoffbatterien haben die gleiche Energiedichte wie Lithium-Ionen-Akkus, sind jedoch nur halb so groß und um ein Drittel leichter. Für die Herstellung der Feststoffbatterien mit dem Markennamen KeraCel™ wird 30-50 % weniger lokal verfügbares Material benötigt, um deutlich günstiger und auch nachhaltiger die gleiche Energieleistung wie Lithium-Ionen-Akkus zu erzielen. Der Multiprozess-Multiwerkstoff-3D-Drucker kann nicht nur Feststoffbatterien, sondern auch Großserien komplexer Funktionsbauteile fertigen und lässt sich auch in anderen Branchen einsetzen.
Robert Bagheri, Gründer und CEO von Sakuu, erklärt:
„Wir haben hier für die Elektromobilität einen Meilenstein gesetzt, mit dem Elektrofahrzeuge für die Verbraucher attraktiver werden dürften. Festkörperbatterien sind eine Art heiliger Gral der Technik – aber schwierig und teuer in der Herstellung. Mit der Flexibilität und den Effizienzgewinnen unseres einzigartigen und skalierbaren 3D-Druckverfahrens können Batterie- und Elektrofahrzeughersteller diese grundlegenden Hürden überwinden.“
Multiprozess-Multiwerkstoff-3D-Druck
Bei dem 3D-Drucker von Sakuu werden additive Fertigungsverfahren kombiniert. Völlig unterschiedliche Werkstoffe werden auf das Pulverbett in einer einzigen Schicht aufgesprüht. Für das Verfahren werden Keramiken und Metalle und das von Sakuu entwickelte Trägermaterial PoraLyte™ verwendet. Das Trägermaterial löst Probleme mit Überhängen und gestattet die einfachere und schnellere Herstellung von Bauteilen mit Hohlräumen.
Die mit dem 3D-Drucker von Sakuu entstehenden Batterien haben eine hohe Energiedichte und dünne, monolithische Schichten. Da der Materialaufwand um die Hälfte geringer ist und das Pulver-zu-Pulver-Verfahren ein leichteres Recycling der Keramiken und Metalle mit konventionellen Verfahren ermöglicht, ist die Herstellung nachhaltiger als andere Herstellungsmethoden. Die Batterien enthalten keine Polymere und Graphit muss auch nicht entzogen werden. Verbrennungs- und Deponiemüll wird so vermieden. Das britische Unternehmen Photocentric forscht ebenfalls an umweltfreundlichen Akkus aus dem 3D-Drucker.
Anwendungsbereiche
Das von Sakuu entwickelte Verfahren für Multimaterial-Schichten erschließt den Markt für Bauteile, die sich bis dato nicht per 3D-Druck herstellen ließen. Dazu gehören aktive Komponenten wie Sensoren und Elektromotoren für Autos, Luft– und Raumfahrt, Power Banks und Kühlkörper für Unterhaltungselektronik, PH-, Temperatur- und Drucksensoren für das Internet der Dinge, Pathogendetektoren und Mikrofluidvorrichtungen für die Medizin und vieles mehr.
Das Hardwareangebot von Sakuu soll im 4. Quartal 2021 zur Verfügung stehen. Über die weitere Entwicklung der Maschine berichten wir auch weiter im 3D-grenzenlos Magazin (zum Newsletter anmelden).