Saat mobilitas dan industri EV menyatu di sekitar rangkaian ukuran baterai yang tampaknya terbatas dan hanya tiga faktor bentuk, Sakuu yang berbasis di California menyarankan kemungkinan yang sangat berbeda dan tampaknya tak terbatas — seperti ukuran dan bentuk sel masa depan untuk produk.
Pengait manufaktur di balik proposisi ini adalah pencetakan 3D. Meskipun ada beberapa percobaan baterai 3D sebelumnya, Sakuu mengklaim bahwa pada Desember 2022 ini adalah “perusahaan pertama yang mencatat baterai yang berfungsi penuh untuk mencetak 3D dalam bentuk dan ukuran khusus dengan bukaan berpola untuk manajemen termal dalam proses yang benar-benar kering. ”
Perusahaan mengatakan sedang dalam jalur untuk membuat baterai cetak dalam skala besar untuk mobilitas, ruang angkasa, EV, dan penyimpanan energi, di antara penggunaan lainnya — dan manfaat dari pandangan pertama adalah desain sel dapat mengikuti desain produk, bukan sebaliknya.
Itu tidak mengatakan berapa kepadatan energi dari sel-sel pertama ini, tetapi menjanjikan angka volume yang mengesankan. Ia mengklaim “harapan untuk mencapai kepadatan energi tinggi pada 800–1000 Wh/L.” Itu memang lebih tinggi dari sel lithium-ion generasi saat ini yang digunakan dalam EV — dan bahkan apa yang ditargetkan oleh Panasonic, misalnya, pada tahun 2030.
Fleksibilitas jauh dari skateboard
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, sel-sel berbentuk khusus seperti itu dapat memberikan peluang bagi para insinyur dan perancang kendaraan listrik yang saat ini telah berkumpul di tata letak baterai “skateboard” — bodi di atas bata baterai tipis — sebagai paket dengan kompromi paling sedikit.
Baterai semacam itu memungkinkan bagian tertentu dari struktur bodi itu sendiri dalam EV untuk diisi dengan sel baterai berbentuk unik daripada dibiarkan kosong, semuanya terdiri dari semacam baterai tanpa massa, dan membebaskan bodi mobil penumpang dan coupe menjadi lebih rendah, lebih ramping. , dan lebih ramping.
Di ranah mobil listrik, itu bisa berarti bahwa perancang dan insinyur mungkin dapat mengekang kompromi yang melekat pada skateboard.
Sel baterai cetak 3D Sakuu
Dengan pengumuman tersebut, Sakuu telah menunjukkan demonstrasi sel satu lapis, yang kemudian dapat ditumpuk dengan banyak lainnya, menghubungkannya secara seri atau paralel sesuai kebutuhan, untuk membentuk satu paket. Dua lubang menunjukkan di mana saluran pendingin akan berjalan di dalam kemasan.
Proses yang berbeda dari semua pabrik baterai
Sakuu menggunakan proses katoda kering dan mesin cetak platform tunggal, dan menekankan bahwa ini bukan proses sablon basah, yang menggunakan energi berlebih untuk menghilangkan pelarut dan tidak dapat diandalkan.
Juga tidak seperti proses roll-to-roll yang digunakan untuk membuat sebagian besar jenis baterai. Perusahaan, dalam apa yang juga disebut manufaktur aditif, membuat lapisan super tipis sekaligus, menerapkan banyak bahan sebagai bagian dari lapisan yang sama.
Sakuu, yang didirikan pada tahun 2016 sebagai KeraCel dan diganti namanya pada tahun 2021, membuka fasilitas pengembangan seluas 79.000 kaki persegi untuk platform manufakturnya di San Jose. Ini menjanjikan “kepadatan energi dan daya kelas dunia pada kecepatan produksi yang sebanding dengan peralatan manufaktur roll-to-roll terbaik,” dan mengklaim memiliki satu-satunya solusi manufaktur yang dikenal untuk memproduksi baterai solid-state pada skala komersial.
Perusahaan ini bertujuan untuk melisensikan bahan kimia baterainya serta menjual platform manufakturnya, yang ingin digunakan untuk membuat sel 200 gigawatt-jam pada tahun 2030 melalui “gigafactories mitra global”.
Porsche Consulting mengatakan akan merancang gigafactory pencetakan 3D pembuat baterai untuk produksi massal teknologi tersebut. Sakuu mengonfirmasi kepada Green Car Reports bahwa rendering di sini adalah peralatan produksi percontohan yang sudah digunakan.
Sel baterai cetak 3D Sakuu
Mempercepat solid state?
Teknik perusahaan dapat membantu memacu produksi sel solid-state lebih cepat, dan berpotensi memungkinkan kepadatan energi yang lebih tinggi, dengan membiarkan lapisan sel baterai yang lebih tipis, agar lebih pas dalam format dan ruang tertentu.
Ada banyak keunggulan teoretis lain dari baterai solid-state, termasuk pengisian yang lebih cepat dan kinerja yang lebih tinggi, serta, tergantung pada bagaimana kemajuannya saat beralih ke produksi massal, daya tahan yang lebih besar dan degradasi yang lebih sedikit.
Di bidang solid-state, tidak ada kekurangan saingan. Selain pembentukan baterai, sejumlah perusahaan termasuk Factorial, StoreDot, dan QuantumScape mengklaim memiliki keuntungan dalam revolusi baterai ini. Nissan juga merupakan salah satu dari beberapa pembuat mobil yang mengerjakan sel padatnya sendiri. Ini juga bertujuan untuk proses kering, tetapi dengan pendekatan berlapis tradisional pada sel, meskipun dengan beberapa trik material seperti pengikatan seperti jaring antara bahan aktif dan elektrolit padat.
Sakuu saat ini memiliki dua jalur baterai-kimia dalam pengembangan, lithium-metal, dan lithium-metal solid-state. Meskipun tidak akan mengungkapkan detail lain mengenai bahan kimia tersebut, dikatakan bahwa keduanya menggunakan pendekatan manufaktur berbasis pencetakan 3D perusahaan.
Sel baterai cetak 3D Sakuu
Teknik pencetakan 3D memiliki banyak kegunaan di dunia otomotif, mulai dari mencetak ulang suku cadang yang tidak tersedia untuk Tesla Roadster lama, hingga pembuatan motor listrik yang terbuat dari komponen cetakan 3D, hingga seluruh unggulan Cadillac Celestiq EV yang dimungkinkan dengan teknik pencetakan 3D.
Dari sudut lingkungan, mungkin ada beberapa keuntungan tambahan. Pencetakan 3D cenderung menggunakan lebih sedikit bahan dibandingkan metode manufaktur tradisional, karena sifat proses aditif yang digunakannya. Ini juga biasanya membutuhkan lebih sedikit energi. Dengan pencetakan 3D, target biaya, rantai pasokan, dan jejak karbon dapat dicapai lebih cepat.
