Tech Focus: AM – โซลิดสเตตแบตเตอรี่ 3D มาแล้ว

Blackstone Resources AG บริษัทด้านการลงทุนจากสวิตเซอร์แลนด์ประกาศว่า บริษัทประสบความสำเร็จครั้งสำคัญในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับการพิมพ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซลิดสเตต (lithium ion solid-state batteries)

หลังจากได้ข้อสรุปในสัญญาการพัฒนาร่วมกับสถาบันฟรอนโฮเฟอร์ของเยอรมนี จะมีการทดสอบต้นแบบแรกสำหรับเซลล์แบตเตอรี่ที่พิมพ์ขึ้นแบบ 3 มิติในไตรมาสที่ 1 ของปี 2021

ทั้งนี้ Blackstone ได้ลงทุนในเทคโนโลยีแบตเตอรี่แห่งอนาคตนี้ผ่าน Blackstone Technology GmbH ซึ่งเป็นบริษัทสาขาในเยอรมนี ซึ่งรวมถึงเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติที่ได้รับการจดสิทธิบัตรและการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตแบตเตอรี่จำนวนมากซึ่งแสดงให้เห็นว่า มีความหนาแน่นของพลังงานมากขึ้นและจำนวนรอบการชาร์จที่สูงขึ้น แปลได้อีกความหมายคือแรงขึ้น-ใช้งานได้นานขึ้นนั่นเอง

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติของ Blackstone Technology มีข้อดีมากกว่าการออกแบบเซลล์แบตเตอรี่ทั่วไปที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว ดังนี้:

• ต้นทุนต่ำลงอย่างมาก
• ระดับความยืดหยุ่นในการผลิตที่สูงขึ้นเมื่อคำนึงถึงรูปแบบของเซลล์
• ความหนาแน่นของพลังงานเพิ่มขึ้น 20%

ยิ่งกว่านั้นด้วยการใช้เทคโนโลยีนี้ปริมาณวัสดุที่ไม่กักเก็บพลังงานอาจลดลงได้ถึง 10% เช่น ทองแดง และอลูมิเนียม ข้อดีเหล่านี้สามารถทำได้โดยไม่ต้องพึ่งพาคุณสมบัติทางเคมีของอิเล็กโทรด

หลังจากพัฒนาและทดสอบเทคโนโลยีนี้แล้ว Blackstone ก็พร้อมที่จะก้าวไปอีกขั้น เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและใช้ประโยชน์สูงสุดจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิตินี้ โดยมีแผนที่จะผลิตเซลล์แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่พิมพ์แบบ 3 มิติต่อไป

---

*solid-state batteries – โซลิดสเตตแบตเตอรี่ คือแบตเตอรี่แบบของแข็ง เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้ของแข็งเป็นอิเล็กโทรดและเป็นอิเล็กโทรไลต์ของเเข็งแทนของเหลวหรือพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ที่พบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือลิเธียมโพลิเมอร์ เทคโนโลยีนี้เป็นทางเลือกที่เสนอให้มาแทนที่เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม ความแตกต่างระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ที่เป็นของแข็งและของเหลวคือ สามารถกำจัดความเสี่ยงในการติดไฟออกไปได้ ทั้งยังส่งผลให้เพิ่มความจุขึ้นได้ เนื่องจากมีช่องว่างที่น้อยลง เพราะของแข็งจะมีความหนาแน่นมากกว่าของเหลวรวมถึงระยะเวลาการชาร์จ (charging times) และขนาดของแบตฯ ที่ลดลง แต่ความจุเพิ่มขึ้น

---

อาจกล่าวได้ว่า นี่คือตัวเปลี่ยนเกมสำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตต กระบวนการผลิตการพิมพ์ 3 มิติแบบอัตโนมัติที่จะสามารถประหยัดต้นทุนได้ถึง 70% ของค่าใช้จ่ายในการลงทุน (Capex) แบบเดิมที่ใช้ในการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตต นอกจากนี้แบตเตอรี่โซลิดสเตตยังมีความปลอดภัยกว่า เนื่องจากไม่ใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวที่ติดไฟได้ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

3D-printed solid-state battery cells for mass production

Holger Gritzka ซีอีโอของ Blackstone Technology GmbH กล่าวว่า “ด้วยการพัฒนาที่เราได้ทำในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่พิมพ์แบบ 3 มิติจนถึงปัจจุบัน การพัฒนานี้ได้ปูทางไปสู่การผลิตเซลล์แบตเตอรี่โซลิดสเตตจำนวนมาก นอกเหนือจากตลาดหลัก ๆ เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ การใช้งานทางทะเลและเครือข่ายไร้สาย 5G ใหม่จะได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบที่เซลล์โซลิดสเตตพิมพ์ 3 มิติสามารถนำเสนอได้”

---

อ้างอิง: www.etmm-online.com/

บทความที่เกี่ยวข้อง:

อนาคตของพลังงาน – เทคโนโลยีการเก็บสะสมพลังงานและแบตเตอรี่ ไปถึงไหนกันแล้ว?

การตัดสินใจใช้ EVs ขึ้นอยู่กับความเข้าใจของผู้บริโภคและการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน