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3D打印是电池设计的未来吗?

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文章出处:www.teyu.com.cn责任编辑:冷水机人气:-发表时间:2019-12-25 14:10

近日,爱尔兰科克大学的Vladimir Egorov及一些同事宣布:未来的电池将通过3D打印制造。这些研究人员已经研究了各种新的电池打印技术,并认为这将使新一代更小、更强大的设备成为可能。下面,随特域冷水机小编一起去了解一下吧。

 

3D打印可以成为进行测试的原型设计的一种方法,现在已经可以打印出奇特的食品、替换的身体部位甚至整个建筑物。同时使用许多打印机还可以批量生产汽车及飞机零件,还有鞋子等物品。并且,当有新设计可用时,可以快速打印,而无需重新配置工厂空间。

 

材料科学家也已经开始尝试使用聚合物墨水和银聚合物作为材料来打印电子电路,不再需要焊接。这样,电路板可以呈现成任何形状,甚至可以构成设备结构的一部分。

 

然而,一个明显的限制是:需要纳入常规电池,这些电池有特定的尺寸和形状。

 

打印3D电池的能力将改变这一点。“如果可以打印它们并无缝地集成到产品设计中,那么,出于美观以及舒适性或功能性的原因,在产品设计阶段就不需要容纳体积更大且固定尺寸的标准电池。” Egorov说。

 

说起来容易做起来难。电池中使用的电活性材料具有固有的反应性,并且阳极和阴极等结构在物理上很复杂。它们通常必须像晶体一样有序,有时必须像分子海绵一样是多孔的,必须具有良好的化学特性。

 

要创造适合3D打印的材料,无论是通过挤压固体或液体,还是通过液体聚合,都是具有挑战性的。一旦打印,这些材料必须保持其电气互连,严格控制组件之间发生的任何化学反,并确保电池可以在多个循环中进行充电和放电。

 

最重要的是,电池必须是安全的。所有电池都必须通过严格的安全标准,才能在家庭、车辆、飞机等中使用。泄漏的电池会造成昂贵的损坏,最严重的会引发火灾。可能的话,必须更改测试标准,以允许不断变化的新设计。

 

即使所有这些挑战都可以克服,仍还有一个问题亟待解决:3D打印电池的功能能否超过现有设计?

 

Egorov及他的团队全面概述了电池行业在打印未来电源组时所面临的材料、方法和挑战。但是评论者错过了未来电池设计的重要元素,即3D打印可以发挥重要作用。

 

电池行业面临的最大也是最重要的挑战之一是如何使其产品可回收利用。当今的电池经过特殊设计,不容易拆解,所以重复使用它们所含的有价值的材料几乎是不可能的。

 

这对于一项在化石燃料向可再生能源社会过渡中发挥核心作用的技术而言并不理想。

 

因此,改革是非常必要的。目前的想法是,电池的设计必须从一开始就考虑到回收,而这将需要电池设计者全新的思维方式。3D打印所提供的灵活性有可能启动和加速这场急需的革命。

 

尽管Egerov和他的同事的论文中忽略了这个问题——“回收”一词在他们的论文中没有出现,但这却是电池行业的企业承当不起的问题。

 

近年来,3D打印的应用喊个与与案例均不断增多,不断输出制造可能性和活力。早之前,3D打印就已经被应用于工业制造中,如航天航空零部件的激光3D打印。随着技术的不断成熟,打印材料研发,3D打印渐渐显示出它的巨大的发展前景。

 

激光3D打印会产生热量,因此需要配置专业的激光3D打印冷水机来进行冷却。广州特域机电有限公司是激光3D打印冷水机生产厂家之一,其生产的冷水机温控精度达±0.2℃,能有效为3D打印激光器提供稳定的循环制冷散热:https://www.teyu.com.cn/gongyelengshuiji.shtml

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来源:3D打印商情


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