Neue Multimaterial- und Multiprozess-Plattform für die additive Fertigung löst Leistungs- und Kostenprobleme, indem sie mit 50 % weniger Materialien eine bis zu doppelt so hohe Energiekapazität auf gleichem Raum oder die gleiche Energie auf halbem Raum liefert

Großserienproduktion komplexer Funktionsbauteile für eine Vielzahl anderer Anwendungen wird ebenfalls ermöglicht
Die Sakuu Corporation (ehemals KeraCel Inc.), der führende Anbieter von automatisierter additiver Fertigung (AM) in mehreren Prozessen, hat heute einen revolutionären neuen 3D-Drucker in Industriequalität für Batterien für die Elektromobilität angekündigt. Die bahnbrechende Technologie wird die Akzeptanz von E-Fahrzeugen und Elektromobilität im Mainstream ermöglichen, indem sie die bisherigen Probleme in Bezug auf Kosten, Leistung, Nachhaltigkeit und Reichweite löst. Die Sakuu-Technologie bietet die Möglichkeit, Batterien in industriellem Maßstab vor Ort zu produzieren und wird die Nutzung von E-Fahrzeugen erheblich beschleunigen, indem sie das Vertrauen von Herstellern und Verbrauchern stärkt.

Sakuu wird vom führenden japanischen Automobilzulieferer Musashi Seimitsu unterstützt und soll eine schnelle und großvolumige Produktion von 3D-gedruckten Solid-State-Batterien (SSBs) ermöglichen, die im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien die gleiche Kapazität haben, aber nur halb so groß und fast ein Drittel leichter sind. Die SSBs des Unternehmens mit dem Markennamen "KeraCel™" benötigen außerdem etwa 30-50 % weniger Materialien - die vor Ort beschafft werden können -, um die gleichen Energiewerte wie Lithium-Ionen-Optionen zu erreichen, was die Produktionskosten erheblich reduziert. Zusätzlich bieten die SSBs von Sakuu verbesserte Sicherheits- und Nachhaltigkeitsvorteile.

Ermöglicht wird dieser Meilenstein in der Fertigung durch den weltweit ersten und einzigen Multi-Material- und Multi-Prozess-3D-Drucker - die Sakuu AM Platform -, die vollständig von Sakuu entworfen und entwickelt wurde. Dank seiner Fähigkeit, komplexe, funktionale Geräte in industriellem Maßstab herzustellen, erwartet Sakuu, dass sich die Eigenschaften des 3D-Druckers leicht auf eine Vielzahl von Anwendungen in anderen Industriezweigen übertragen lassen.

"Speziell für die E-Mobility-Märkte halten wir dies für eine bahnbrechende Errungenschaft, die die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen beim Verbraucher verändern könnte", sagt Robert Bagheri, Gründer, CEO und Vorsitzender der Sakuu Corporation.

"SSBs sind eine heilige Gralstechnologie, aber sie sind sowohl sehr schwierig als auch teuer in der Herstellung. Indem wir die Flexibilität und die effizienzsteigernden Fähigkeiten unseres einzigartigen und skalierbaren AM-Prozesses nutzen, ermöglichen wir es Batterieherstellern und EV-Unternehmen, diese grundlegenden Schmerzpunkte zu überwinden", fügt Bagheri hinzu.

"Darüber hinaus profitieren diese Anwender durch den Einsatz dieser Technologie von den weiteren Möglichkeiten, die unsere AM-Plattform bietet, insbesondere von der Möglichkeit einer bedarfsgesteuerten, lokalisierten Produktion, die zu effizienteren Fertigungsabläufen und kürzeren Lieferketten beitragen kann", fährt er fort.

Einzigartige Technologie und effizienterer Prozess

Ein grundlegender Durchbruch in der Fertigung mit der neuen Lösung von Sakuu ist die Multiple-AM-Technologie. Diese kombiniert Pulverbett- und Strahlmaterialabscheidung und verwendet völlig unterschiedliche Multimaterialien in einer einzigen Schichtfähigkeit. Der Prozess kombiniert Keramik und Metall sowie das von Sakuu entwickelte Trägermaterial PoraLyte™, das die Beschränkungen für den Teileüberhang beseitigt und die einfachere und schnellere Herstellung von Bauteilen mit internen Kanälen und Hohlräumen ermöglicht.

Das Ergebnis ist eine Lösung, die die Unzulänglichkeiten bestehender Alternativen beseitigt - typischerweise SSBs mit niedriger Energiedichte, die für die Großserienproduktion ungeeignet sind und sich durch dicke, spröde Keramikschichten und schlechte Schnittstellen auszeichnen. Stattdessen liefert die AM-Plattform von Sakuu SSBs mit höherer Energiedichte, dünnen monolithischen Schichten und einer perfekten Schnittstelle.

Mit nur der Hälfte des Materialbedarfs und einem "Pulver-zu-Pulver-Verfahren", das eine leichtere Wiederverwertbarkeit der Keramiken und Metalle durch konventionelle Methoden gewährleistet, punkten KeraCel™ SSBs außerdem in Sachen Nachhaltigkeit. Es besteht keine Notwendigkeit, Graphit zu extrahieren, und das Fehlen von Polymeren bedeutet, dass keine Verbrennung oder Vergrabung auf einer Mülldeponie erfolgt.

Sakuu wird sich zunächst auf den Markt für zwei-, drei- und kleinere vierrädrige Elektrofahrzeuge konzentrieren, für die der SSB-Vorschlag des Unternehmens eine offensichtliche und wünschenswerte Kombination aus kleinem Formfaktor, geringem Gewicht und verbesserten Kapazitätsvorteilen bietet. Die Agilität des AM-Prozesses von Sakuu bedeutet auch, dass Kunden die Produktion leicht auf andere Batterietypen und -größen umstellen können, je nach Bedarf, um beispielsweise die doppelte Energie auf gleichem Raum oder die gleiche Energie auf halbem Raum zu erreichen.

Grenzenloses Anwendungspotenzial über SSBs hinaus

Über die Energiespeicherung hinaus eröffnet Sakuu mit der Entwicklung echter Multimaterialien in einer einzigen Druckschicht komplexe Endgerätemärkte, die den derzeitigen 3D-Druckplattformen bisher verschlossen waren. Dazu gehören aktive Komponenten wie Sensoren und Elektromotoren für die Luft- und Raumfahrt und den Automobilbau, Stromversorgungen und Kühlkörper für die Unterhaltungselektronik, PH-, Temperatur- und Drucksensoren.
www.sakuu.com

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