3D-gedruckte Batteriezellen

Im sächsischen Döbeln hat Blackstone Technology Anfang 2021 die weltweit erste 3D-Druck-Technologie für Flüssig-Elektrolyt-Batterien und Festkörperbatterien vorgestellt. Die Produktion wird nach Herstellerangaben umweltfreundlicher sein und eine höhere Leistungen ermöglichen. Von einer automatischen Batterieherstellung mit additiven Fertigungsverfahren verspricht man sich zudem, die Investitionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Technologien um bis zu 70% und die Betriebskosten um 30% zu senken. Die Kleinserienproduktion der patentierte 3D-Drucktechnologie ist nun angelaufen.

Batteriezellengröße flexibel anpassbar

Das Herstellungsverfahren bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Methoden: Das 3D-Druckverfahren erlaubt dickere energiespeichernden Schichten in den Batteriezellen, was die gravimetrische Energiedichte um beeindruckende 20% erhöht. Zudem sind Batteriezellen von Blackstone in ihrer Größe flexibel anpassbar und können für unterschiedliche Kundenbedürfnisse, etwa von Automobilunternehmen, exakt zugeschnitten werden.

Die Platzersparnis der revolutionären Batterien beträgt 15%, die Materialersparnis 20 Euro/kWh. Gleichzeitig sinkt der Energieverbrauch in der Produktion um stattliche 23%. „Dabei setzt das Verfahren auf einen umweltverträglichen, rein wasserbasierten Prozess und reduziert Abfallstoffe um 50%. Damit leisten wir einen wichtigen und nachhaltigen Beitrag zur Verkehrswende und im Kampf gegen den Klimawandel“, erklärte Ulrich Ernst, CEO und Gründer der Blackstone Resources AG.

Mit Kathodenmaterial von IBU-Tec aus Weimar werden nun in Döbeln die LFP-Zellen (Lithiumeisenphosphat) mit der Blackstone Thick Layer Technology hergestellt. Konkret kündigte Blackstone hier 220 Wh/kg an. Zum Vergleich: Der chinesische Herstellers BYD erreicht mit seinen Blade-Zellen, die als technologisch fortgeschrittene LFP-Zellen gelten, auf Zell-Ebene lediglich 166 Wh/kg.

Blackstone beginnt nun mit LFP- und NMC-Zellen, die Technologie wird aber für alle Zellchemien einsetzbar sein. So sollen künftig auch Festkörper-Akkus gedruckt werden. Mit der Solid-State-Technologie kann die Energiedichte hierbei um bemerkenswerte bis zu 70% angehoben werden. Als nächster Schritt steht die Entwicklung eines Batteriesystems mit dem Partner ecovolta an, mit Voith SE und Orten Electric Trucks wird zudem ein Projekt zur Ausstattung elektrifizierter E-Busse angestrebt. Mit LioVolt laufen außerdem Gespräche zur gemeinsamen Produktion einer bipolaren Batterie. Dabei handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien, die aus gestapelten und in Reihe geschalteten Elektroden bestehen, die bipolar ausgelegt sind.

Die Blackstone Resources AG ist eine Schweizer Holdinggesellschaft mit Sitz in Baar, Kanton Zug, welche sich auf den Markt für Batterietechnologie und Batteriemetalle konzentriert. Blackstone Technology baut derzeit eine Produktionslinie für 3D-gedruckte Kleinserien in Döbeln auf. Die kurzfristige Produktion wird Pouch-Zellen mit der Blackstone Thick Layer Technology sein, die eine 20% höhere Dichte in Lithium-Ionen-Zellen ermöglicht. Blackstone setzt das Entwicklungsprogramm für Festkörperbatterien und deren Produktionsprozess fort.

www.blackstoneresources.ch