モビリティと EV 業界が一見限られた一連のバッテリー サイズとわずか 3 つのフォーム ファクターに収束する中、カリフォルニアに拠点を置く Sakuu は、製品に合わせたサイズと形状の将来のセルなど、非常に異なる、一見無限の可能性を提案しています。
この命題の背後にある製造フックは 3D プリントです。 これまでに 3D バッテリーの試みはいくつかありましたが、Sakuu は、2022 年 12 月の時点で、完全に乾式プロセスで熱管理用のパターン化された開口部を備えたカスタム形状とサイズの完全に機能するバッテリーを 3D プリントした最初の企業であると主張しています。 」
同社によると、モビリティ、航空宇宙、EV、およびエネルギー貯蔵などの用途向けの大規模なプリント電池の製造は順調に進んでおり、最初の外観のメリットは、セル設計が製品設計に追従できることであり、その逆ではありません。
これらの最初のセルのエネルギー密度がどの程度かは明らかにされていませんが、体積で見ると印象的な数値が約束されています。 「期待されるのは、800～1000 Wh/L の高エネルギー密度を達成することです」と主張しています。 これは、EV で使用されている現在の世代のリチウムイオン電池よりも実際に高く、たとえばパナソニックが 2030 年までに目標としているものよりも高い.
スケートボードから離れた柔軟性
それほど遠くない将来、このようなカスタム形状のセルは、電気自動車のエンジニアや設計者に機会をもたらす可能性があります。今日、「スケートボード」型のバッテリー レイアウト (薄いバッテリー ブリックの上にボディを配置する) を最も妥協の少ないパッケージとして採用しているのです。
このようなバッテリーにより、EV のボディ構造自体の特定の部分を、空のままにするのではなく、独自の形状のバッテリー セルで満たすことができるようになり、全体として一種の質量のないバッテリーを構成し、乗用車とクーペのボディをより低く、スリムにすることができます。 、そしてより洗練された。
電気自動車の分野では、デザイナーやエンジニアがスケートボードに内在する妥協を抑えることができるかもしれません。
Sakuu 3D プリント電池セル
Sakuu はこの発表で単層セルのデモンストレーションを行い、それを他の多くのセルと積み重ねて、必要に応じて直列または並列に接続してパックを形成することができます。 2 つの穴は、パック内のクーラント通路がどこにあるかを示しています。
すべてのバッテリー工場とは異なるプロセス
Sakuu は乾式陰極プロセスと単一プラットフォームの印刷機を使用しており、これが溶媒を除去するために過剰なエネルギーを使用し、信頼性が低くなる可能性がある湿式スクリーン印刷プロセスではないことを強調しています。
また、ほとんどのタイプのバッテリーを製造するために使用されるロールツーロールプロセスのようなものでもありません. 同社は、アディティブ マニュファクチャリングとも呼ばれる方法で、一度に超薄層を構築し、複数の材料を同じ層の一部として適用します。
2016 年に KeraCel として設立され、2021 年にブランド変更された Sakuu は、サンノゼに製造プラットフォーム用に 79,000 平方フィートの開発施設を開設しました。 「最高のロールツーロール製造装置に匹敵する生産速度で世界クラスのエネルギーと電力密度」を約束し、商業規模で全固体電池を生産する唯一の既知の製造ソリューションを持っていると主張しています。
同社は、バッテリー化学のライセンス供与と製造プラットフォームの販売を目指しており、「グローバル パートナー ギガファクトリー」を通じて、2030 年までに 200 ギガワット時のセルを製造するために使用されることを望んでいます。
ポルシェ コンサルティングは、バッテリー メーカーの 3D プリント ギガファクトリーを設計して、この技術を大量生産すると述べています。 Sakuu は、ここでのレンダリングが既に使用されているパイロット生産設備のものであることを Green Car Reports に確認しました。
Sakuu 3D プリント電池セル
ソリッドステートの高速化？
同社の技術は、全固体電池の生産を早めるのに役立つ可能性があり、より薄いバッテリーセル層を可能にすることで、より高いエネルギー密度を可能にし、特定のフォーマットとスペースにより多く収まるようにする可能性があります.
全固体電池には、充電の高速化や高性能化など、理論上の利点が他にも多数あります。また、大量生産に移行する過程で、耐久性が向上し、劣化が少なくなる可能性もあります。
固体分野では、ライバルに事欠きません。 バッテリの確立に加えて、Factial、StoreDot、QuantumScape などの多くの企業が、このバッテリ革命で優位性があると主張しています。 日産はまた、独自の固体電池に取り組んでいるいくつかの自動車メーカーの 1 つです。 また、乾式プロセスも目指していますが、活物質と固体電解質の間のメッシュ状の結合など、いくつかの材料のトリックはあるものの、セルへの従来の層状アプローチを使用しています.
Sakuu は現在、リチウム金属と全固体リチウム金属の 2 つの電池化学製品ラインを開発中です。 これらの化学物質に関するその他の詳細は明らかにされていませんが、いずれも同社の 3D プリント ベースの製造アプローチを使用しているとのことです。
Sakuu 3D プリント電池セル
3D プリント技術は、古いテスラ ロードスターの入手不可能なパーツの再プリントから、3D プリントされたパーツで作られた電気モーターの作成、3D プリント技術で可能になったキャデラック Celestiq EV フラッグシップ全体まで、自動車の分野で数え切れないほどの用途があります。
環境の観点から、いくつかの追加の利点があるかもしれません。 3D プリンティングは、使用するアディティブ プロセスの性質上、従来の製造方法よりも少ない材料を使用する傾向があります。 また、通常、必要なエネルギーも少なくなります。 3D プリントを使用すると、コスト、サプライ チェーン、二酸化炭素排出量の目標をより早く達成できる可能性があります。