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未來(lái)的十年，電池工業(yè)將經(jīng)歷一場(chǎng)革命性變革，目前的技術(shù)格局將會(huì)發(fā)生改變。在這場(chǎng)變革中，固態(tài)電池被視為備受矚目的技術(shù)方向。在2022年7月21日舉辦的世界動(dòng)力電池大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高指出，從技術(shù)角度來(lái)看，固態(tài)電池是最值得重視的技術(shù)之一，預(yù)計(jì)在2035年之前，將能夠規(guī)模生產(chǎn)能量密度為500Wh/kg的下一代電池。
3D打印固態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)過(guò)程示意圖(Materials Today, Sun Xueliang et al.)
然而，由于各種原因，制造固態(tài)電池一直存在一定的難度，迄今為止尚未真正投入生產(chǎn)。但是，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，它有望改變這種狀況，幫助生產(chǎn)下一代電池，并推向市場(chǎng)。因此，3D打印固態(tài)電池有望成為未來(lái)電池產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口。
3D打印電池的市場(chǎng)前景十分廣闊，其應(yīng)用不僅局限于電動(dòng)汽車(chē)，還包括手機(jī)、可穿戴設(shè)備等眾多領(lǐng)域。然而，在實(shí)現(xiàn)真正的規(guī)模生產(chǎn)和具備商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力之前，仍需要克服一些挑戰(zhàn)。其中，更高精度和多材料一體化打印技術(shù)是3D打印電池走向批量制造需要解決的主要問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，無(wú)論是設(shè)備還是材料，已有多家公司從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)車(chē)間，將3D打印電池推向市場(chǎng)。在國(guó)外，像美國(guó)Sakuu Corporation、德國(guó)Blackstone Technology、美國(guó)6K、英國(guó)photocentric等公司已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)軍這個(gè)領(lǐng)域。而在國(guó)內(nèi)，也有像高能數(shù)造(西安)技術(shù)有限公司這樣的企業(yè)在積極探索3D打印電池技術(shù)的應(yīng)用。
高能數(shù)造(西安)技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)注于新能源電池制造的公司，于2021年正式進(jìn)入新能源電池3D打印領(lǐng)域。作為全球新能源電池3D打印技術(shù)的先行者和創(chuàng)導(dǎo)者，高能數(shù)造在西安交通大學(xué)快速制造國(guó)家工程研究中心長(zhǎng)春3D打印創(chuàng)新中心孵化而成。公司自主研發(fā)了漿料擠出層疊SEL增材制造技術(shù)，并推出了可根據(jù)用戶需求定制的電池專(zhuān)用3D打印機(jī)。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低成本且快速的制造復(fù)雜形狀的電池，同時(shí)具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的3D結(jié)構(gòu)。作為國(guó)內(nèi)首家聚焦并推出3D打印電池設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化公司，高能數(shù)造致力于為新能源電池制造業(yè)提供更加高效、智能化的解決方案。
高能數(shù)造3D打印的具有高安全性，常溫常壓下有優(yōu)秀性能的全固態(tài)電池樣品
近日，高能數(shù)造推出了一款全新一代的電池3D打印設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)10μm級(jí)高精度、高設(shè)計(jì)自由度的全固態(tài)電池一體化智造。這款設(shè)備具有廣泛的材料適配性，無(wú)需特殊改性調(diào)整即可直接使用不同材料實(shí)現(xiàn)電池的一體化制造。此外，設(shè)備還可以通過(guò)創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善全固態(tài)電池的固固界面，有效提升電池性能。該設(shè)備針對(duì)不同的正負(fù)極材料，可以打印不同的電解質(zhì)層，實(shí)現(xiàn)階梯化電解質(zhì)層的有效制造，從而解決了全固態(tài)電池固固界面阻抗大的問(wèn)題。此外，設(shè)備還可以在電極層表面原位固化電解質(zhì)漿料，形成緊密結(jié)合的固固界面接觸和連續(xù)的離子傳輸路徑。這款設(shè)備的問(wèn)世將推動(dòng)全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化制造，為電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)航空、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域提供更優(yōu)質(zhì)的電池產(chǎn)品。
（責(zé)任編輯：華康）
