E-Roller an Ladestation.

Sakuus neues 3D-Druckverfahren für Festkörperbatterien soll die Akzeptanz von EV- und E-Mobility-Fahrzeugen auf breiter Front ermöglichen. Bild: A. Hofer

Festkörperbatterien sind eine Art heiliger Gral der Technik – aber schwierig und teuer in der Herstellung, weiß man beim Anbieter von Industrielösungen aus dem kalifornischen San Jose. "Mit der Flexibilität und den Effizienzgewinnen unseres einzigartigen und skalierbaren 3D-Druckverfahrens können Batterie- und Elektrofahrzeughersteller diese grundlegenden Hürden überwinden“, sagt Robert Bagheri, Gründer und CEO von Sakuu. Mit Blick auf die Fertigung sprechen die Experten des Hauses vom ersten – und einzigen – Multiprozess-Multiwerkstoff-3D-Drucker, der komplett im Hause Sakuu entwickelt wurde.

Mit Hilfe des 3D-Industriedruckers sollen Probleme hinsichtlich Kosten, Leistung, Nachhaltigkeit und Reichweite gelöst und die massenhafte Einführung der Elektromobilität gefördert werden. Der mit Unterstützung des japanischen Automobilzulieferers Musashi Seimitsu entwickelte 3D-Drucker soll eine schnelle Massenfertigung von Feststoffbatterien ermöglichen. Diese bieten Sakuu zufolge die gleiche Energiedichte wie Lithium-Ionen-Akkus, sind jedoch nur halb so groß und ein Drittel leichter. Die Herstellung der Feststoffbatterien mit dem Markennamen KeraCel erfordere zudem zirka 30 bis 50 Prozent weniger (lokal verfügbares) Material, um die gleiche Energieleistung zu erzielen wie Lithium-Ionen-Akkus und sei damit deutlich billiger. Die Feststoffbatterien seien zudem auch sicherer und nachhaltiger, betont man bei Sakuu.

Durchbruch dank ausgeklügeltem Materialmix

Ein grundlegender Durchbruch soll der neuen Lösung durch die Kombination additiver Fertigungsverfahren gelingen. Dabei werden auf das Pulverbett völlig unterschiedliche Werkstoffe in einer einzigen Schicht aufgesprüht. Bei dem Verfahren kommen Keramiken und Metalle sowie das von Sakuu entwickelte Trägermaterial PoraLyte zum Einsatz. Letzteres löse Probleme mit Überhängen und gestatte die einfachere und schnellere Herstellung von Bauteilen mit Hohlräumen. KeraCel-Batterien punkten dem Unternehmen zufolge in Sachen Nachhaltigkeit: So sei der Materialaufwand um die Hälfte geringer und das Pulver-zu-Pulver-Verfahren ermögliche ein leichteres Recycling der Keramiken und Metalle mit konventionellen Verfahren.

Mit dem Angebot zielt Sakuu zunächst auf zwei-, drei- und kleinere vierrädrige Elektrofahrzeuge ab, für die der kleine Formfaktor, das geringe Gewicht und die verbesserte Leistung der Batterien ideal sei. Die Produktion könne jedoch bei Bedarf problemlos auf andere Batterietypen und -größen umgestellt werden, heißt es von Seiten des Unternehmens. Eine Alpha-Plattform für das erste Hardwareangebot soll im vierten Quartal 2021 zur Verfügung stehen.

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