Baterías impresas en 3D para transformar el almacenamiento de energía
Resolver un problema global
Photocentric ha formado un equipo de investigación para intentar mejorar el almacenamiento de energía dando rienda suelta a las posibilidades de crear electrodos en 3 dimensiones en lugar de 2.
Nuevas técnicas de fabricación aditiva
Podemos conseguir mejoras del orden de magnitud en el rendimiento de las baterías utilizando una novedosa polimerización con luz visible en lodos ricos en partículas. Al endurecer selectivamente los compuestos fotopolimerizables en áreas muy grandes con resoluciones de hasta 5 micras, podemos crear rápidamente un contacto inter-facial de electrodos significativamente mayor.
Podemos hacerlo a bajo coste, teóricamente no mayor que el de los aglutinantes utilizados en el proceso convencional.
Más ligero
Más pequeño
Carga más rápida
Aumentar la densidad energética
Conforme a la topología del dispositivo
Photocentric se centra en ofrecer ventajas de bajo coste y escala de producción.
- Industrialización de la impresión en 3D de los electrodos de las baterías, lo que permite obtener la potencia adicional creada por la libertad de la geometría en tres dimensiones.
- Creación de baterías diseñadas para adaptarse a la máquina.
Vea la entrevista completa a continuación.
Estudio de caso
Baterías de estado sólido impresas en 3D con geometría controlada
Photocentric ha completado recientemente un proyecto centrado en el desarrollo de materiales formulados a medida para permitir la fabricación de baterías de estado sólido
con configuraciones a medida. A continuación se ofrece más información sobre este proyecto, en el que también participó Johnson Matthey plc.
Actualmente dirigimos Battman, un importante proyecto Innovate con una inversión de 1,4 millones de libras.
En BattMan3D desarrollaremos nuevas e innovadoras impresoras industriales en 3D para la fabricación de celdas de baterías diseñadas para vehículos eléctricos. Al mejorar las técnicas de fabricación, ayudaremos al Reino Unido a establecer capacidades líderes en el mundo en la producción de baterías de última generación. Nuestras formulaciones e impresoras específicas para la industria estarán diseñadas para producir electrodos con geometrías complejas, con una densidad energética mejorada. Nuestro proceso imprimirá celdas de batería completas, desde el ánodo hasta el cátodo, pasando por el electrolito, incluida la carcasa. Durante el proyecto demostraremos la tecnología utilizando la química típica de las pilas de iones de litio, pero nuestras impresoras estarán diseñadas para estar preparadas para futuras tecnologías de pilas, con capacidad para imprimir una gama de materiales de cátodos y ánodos, así como electrolitos de estado sólido.
Al final del proyecto, habremos desarrollado Una impresora 3D para componentes de celdas de baterías, apta para su comercialización a un precio de venta inferior a 250.000 libras. Fórmulas imprimibles, utilizando nanopartículas funcionalizadas, para producir electrodos y separadores de celdas. Un paquete de baterías de demostración, validado y comparado con las baterías producidas de forma convencional.
Esto tendrá importantes beneficios para la industria de las baterías: Sustitución de un proceso de 4 pasos (recubrimiento, secado, calandrado, entallado) por una simple deposición y curado. Reducción de los costes de producción de una batería de automóvil de 24 kWh en más de 480 libras. Eliminación de los disolventes de N-metilpirrolidona (NMP), perjudiciales para el medio ambiente, del proceso de producción de las pilas. Reducción de hasta un 85% de los gastos de gestión de residuos.
De este modo, mejoraremos la integración vertical en el proceso de fabricación de pilas, mejorando las capacidades del Reino Unido y la resistencia del suministro. También eliminaremos los procesos de alta energía y los materiales de alto riesgo de la cadena de fabricación, a la vez que nos beneficiaremos de la combinación de energía más limpia de la red británica para mejorar la huella medioambiental general de la fabricación de baterías para automóviles.