未來的十年，電池工業(yè)將經歷一場革命性變革，目前的技術格局將會發(fā)生改變。在這場變革中，固態(tài)電池被視為備受矚目的技術方向。在2022年7月21日舉辦的世界動力電池大會上，中國科學院院士歐陽明高指出，從技術角度來看，固態(tài)電池是最值得重視的技術之一，預計在2035年之前，將能夠規(guī)模生產能量密度為500Wh/kg的下一代電池。
3D打印固態(tài)電解質結構過程示意圖(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。但是，隨著3D打印技術的發(fā)展，它有望改變這種狀況，幫助生產下一代電池，并推向市場。因此，3D打印固態(tài)電池有望成為未來電池產業(yè)的下一個風口。
3D打印電池的市場前景十分廣闊，其應用不僅局限于電動汽車，還包括手機、可穿戴設備等眾多領域。然而，在實現真正的規(guī)模生產和具備商業(yè)競爭力之前，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是3D打印電池走向批量制造需要解決的主要問題。
經過多年的發(fā)展，無論是設備還是材料，已有多家公司從實驗室走向生產車間，將3D打印電池推向市場。在國外，像美國Sakuu Corporation、德國Blackstone Technology、美國6K、英國photocentric等公司已經開始進軍這個領域。而在國內，也有像高能數造(西安)技術有限公司這樣的企業(yè)在積極探索3D打印電池技術的應用。
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，于2021年正式進入新能源電池3D打印領域。作為全球新能源電池3D打印技術的先行者和創(chuàng)導者，高能數造在西安交通大學快速制造國家工程研究中心長春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，并推出了可根據用戶需求定制的電池專用3D打印機。這一技術實現了低成本且快速的制造復雜形狀的電池，同時具有獨特設計的3D結構。作為國內首家聚焦并推出3D打印電池設備的產業(yè)化公司，高能數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，高能數造推出了一款全新一代的電池3D打印設備，可實現10μm級高精度、高設計自由度的全固態(tài)電池一體化智造。這款設備具有廣泛的材料適配性，無需特殊改性調整即可直接使用不同材料實現電池的一體化制造。此外，設備還可以通過創(chuàng)新的結構設計改善全固態(tài)電池的固固界面，有效提升電池性能。該設備針對不同的正負極材料，可以打印不同的電解質層，實現階梯化電解質層的有效制造，從而解決了全固態(tài)電池固固界面阻抗大的問題。此外，設備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(xù)的離子傳輸路徑。這款設備的問世將推動全固態(tài)電池實現產業(yè)化制造，為電動汽車、電動航空、智能穿戴設備等領域提供更優(yōu)質的電池產品。
（責任編輯：華康）
