A Sakuu, az Egyesült Államokban működő akkumulátorgyártó berendezéseket fejlesztő vállalat, nemrégiben jelentős előrelépést ért el a lítium-ion akkumulátorok gyártásában. A cég bemutatta a Kavian platformjának teljesítményadatait, amelyek szerint a platform képes olyan akkumulátor elektródákat előállítani, amelyek kiemelkedő ciklusélettartammal rendelkeznek egy teljesen száraz eljárással készült katód alkalmazásával.
Úttörő eredmények a száraz eljárású katódgyártásban
A Sakuu bejelentése szerint egy tesztcellát, amelyet a Kavian száraznyomtatási technológiájával készítettek, 4000 töltési ciklus után is 83%-os töltöttségi szinten tartották. Ez az eredmény példa nélküli mérföldkőnek számít a teljesen száraz gyártási folyamatok terén, és a vállalat képességeit az elektromos járművek (EV) és nagy kapacitású energiatárolók számára gyártott kereskedelmi lítium-ion akkumulátorok élvonalába helyezi.
Miért jelentős ez az adat? Az iparági szabvány szerint egy tipikus NCM (nikkel-kobalt-mangán) akkumulátorcellának legalább 2000 ciklust kell kibírnia úgy, hogy közben megőrzi töltöttségi állapotának legalább 80%-át az EV-k használhatóságához. A Sakuu Kavian platformja ezzel az eredménnyel gyakorlatilag megduplázza ezt az elvárást.
“Mítoszromboló” teljesítmény – a száraz eljárás megbízhatósága
Robert Bagheri, a Sakuu alapítója, vezérigazgatója és ügyvezető elnöke így nyilatkozott: „Rendkívül büszkék vagyunk arra, hogy a Kavian által gyártott akkumulátor elektródák ilyen kimagasló teljesítményt nyújtanak. Széleskörű tesztjeink megerősítik, hogy a Kavian száraz gyártási folyamata megbízhatóan képes olyan terméket előállítani, amely felülmúlja vagy legalábbis vetekszik a jelenlegi nedves eljárásokkal.”
Bagheri ezt az eredményt „mítoszrombolónak” nevezte, hiszen ezzel megdőlnek azok a kételyek, amelyek szerint a száraz eljárás nem lenne alkalmas lítium-ion akkumulátor elektródák nyomtatására. Hangsúlyozta továbbá, hogy más gyártók, akik kísérleteznek hasonló száraz technológiákkal, gyakran nehézségekbe ütköznek különösen a katódok esetében.
Alapvető kihívások leküzdése – a Kavian technológia előnyei
A drámai teljesítményt produkáló Li-ion validációs cella egy 1Ah kapacitású egység volt, amely grafit anódot és teljesen szárazon nyomtatott NCM811 katódot tartalmazott. A ciklusokat 1C/1C sebességgel végezték. Fontos megjegyezni, hogy ezek az eredmények új anyagok vagy folyamatoptimalizáció nélkül születtek meg.
A Kavian platform által alkalmazott száraz eljárás alapvetően új megközelítést kínál a hagyományos akkumulátorgyártással szemben, amely jelenleg főként „nedves bevonatos” technológián alapul. A Sakuu szerint ez az innováció jelentős környezeti és gazdasági előnyökkel jár:
- 100%-ban kiküszöböli a mérgező oldószerek és víz használatát,
- 55%-kal csökkenti a CO2-kibocsátást,
- 60%-kal kisebb gyártási területet igényel,
- 30%-os megtakarítást eredményez az üzemeltetési költségekben.
Támogatja mind az anód-, mind a katódgyártást – széleskörű alkalmazhatóság
A Kavian egy rugalmas és megbízható 3D nyomtatási technológia, amely zökkenőmentesen integrálható meglévő elektrokémiai rendszerekbe. Képes mind anód-, mind katódgyártás támogatására különféle kémiai összetételekkel.
Ezen túlmenően a Kavian lehetővé teszi az innováció gyors ütemét miközben csökkenti a hulladékot és elkerüli a mérgező anyagokat. Nemcsak akkumulátor elektródák előállítására alkalmas, hanem szuperkapacitátor elektródák száraz nyomtatását is támogatja.
A vállalat kiemelte: „A Kavian nem csupán az első additív gyártási megoldás a világon, amely képes szárazon nyomtatni akkumulátor elektródákat; ugyanakkor szuperkapacitátor elektródák előállítására is alkalmas annak érdekében, hogy megfeleljen az AI adatközpontok egyre növekvő energiaigényének.”
Közeljövő és együttműködések
A Sakuu jelenleg dolgozik első Kavian platformra leadott megrendeléseinek teljesítésén, és már több száz méter magas minőségű száraz elektródát szállított ügyfeleinek. Korábban együttműködést kötött az International Battery Company-val (IBC), hogy közösen alkalmazzák a Kavian platformot jelenlegi és következő generációs akkumulátor- és szuperkapacitátor-megoldások száraz eljárású gyártására.
Összegzés
A Sakuu Kavian platformja forradalmasíthatja az elektromos járművek és energiatárolók piacát egy környezetbarátabb, költséghatékonyabb és hosszabb élettartamú akkumulátorgyártási módszerrel. Az eddig bemutatott adatok alapján ez az innováció nemcsak technológiai áttörésnek számít, hanem új mércét állít fel az iparágban.
Forrás: https://interestingengineering.com/energy/us-ev-dry-battery-4000-cycles
