کاربرد پرینتر سه بعدی در فناوری باتری؟ همانطور که در پاسخ قبلی اشاره شد، فناوری پرینتر سه بعدی تحولی شگرف در تولید باتری‌ها ایجاد کرده است. با این فناوری، نه تنها در ساخت باتری‌های سنتی پیشرفت‌های چشمگیری حاصل شده است، بلکه راه برای تولید نسل جدیدی از باتری‌ها با ویژگی‌های منحصر به فرد هموار شده است. در ادامه در این بخش از 3dRD به صورت جامع به این مهم خواهیم پرداخت
مزایای دقیق‌تر استفاده از پرینتر سه بعدی در باتری‌ها
- طراحی سفارشی: با پرینتر سه بعدی می‌توان باتری‌هایی با اشکال و اندازه‌های دلخواه تولید کرد. این امر به ویژه برای دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی و وسایل نقلیه الکتریکی کوچک بسیار مفید است.
- بهبود چگالی انرژی: با ساختارهای پیچیده و بهینه‌سازی شده که پرینتر سه بعدی امکان آن را فراهم می‌کند، می‌توان چگالی انرژی باتری‌ها را به طور قابل توجهی افزایش داد. این بدان معناست که باتری‌ها می‌توانند انرژی بیشتری را در حجم و وزن کمتر ذخیره کنند.
- کاهش ضایعات: در روش‌های سنتی تولید باتری، مقدار قابل توجهی از مواد اولیه به هدر می‌رود. اما در پرینت سه بعدی، مواد با دقت بیشتری مصرف می‌شوند و ضایعات به حداقل می‌رسد.
- تولید سریع‌تر: فرآیند تولید باتری با پرینتر سه بعدی بسیار سریع‌تر از روش‌های سنتی است. این امر به کاهش زمان تولید و افزایش انعطاف‌پذیری در تولید کمک می‌کند.
- توسعه مواد جدید: پرینتر سه بعدی امکان آزمایش و توسعه مواد جدید برای باتری‌ها را فراهم می‌کند. این امر می‌تواند به کشف مواد با عملکرد بهتر و هزینه کمتر منجر شود.
کاربردهای نوین باتری‌های پرینت شده
- باتری‌های منعطف: با استفاده از پرینتر سه بعدی می‌توان باتری‌هایی با انعطاف‌پذیری بالا تولید کرد که در دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی و وسایل قابل حمل کاربرد فراوانی دارند.
- باتری‌های هوشمند: با ادغام حسگرها و مدارهای الکترونیکی در باتری‌ها، می‌توان باتری‌های هوشمندی تولید کرد که قادر به خودنظارتی و بهینه‌سازی عملکرد هستند.
- باتری‌های سفارشی برای پزشکی: پرینتر سه بعدی امکان تولید باتری‌های سفارشی برای دستگاه‌های پزشکی کاشتنی مانند ضربان‌ساز را فراهم می‌کند.
- باتری‌های برای خودروهای برقی: با استفاده از پرینتر سه بعدی می‌توان باتری‌های سبک‌تر، قدرتمندتر و با عمر طولانی‌تر برای خودروهای برقی تولید کرد.
ارتقای فناوری باتری خودرو با استفاده از پرینتر سه بعدی
یک مشارکت جدید انتقال دانش (KTP) بین شرکت نوآوری باتری و انرژی‌های تجدیدپذیر AceOn، دانشگاه ولورهمپتون و Innovate UK قرار است انقلابی در آینده فناوری باتری ایجاد کند.
این مشارکت با هدف مقابله با چالش‌های کارایی و ایمنی باتری‌ها و الکترونیک، به ویژه در خودروهای الکتریکی، شکل گرفته است. یکی از مسائل مهم در این حوزه، مدیریت حرارتی نامناسب است که می‌تواند منجر به خرابی باتری، کاهش ظرفیت و حتی آتش‌سوزی شود. برای رفع این مشکل، این شراکت دکتر جان رابینسون، متخصص در مواد پیشرفته و چاپ سه‌بعدی (تولید مواد افزودنی)، را منصوب کرده است تا رشد و نوآوری را هدایت کند و کاربرد تکنیک‌های مهندسی پیشرفته، به ویژه پرینت سه‌بعدی فلزی، را بررسی کند.
این همکاری نوآورانه، به دنبال ارائه راه‌حل‌های پیشرفته و کارآمد برای بهبود عملکرد و ایمنی باتری‌ها است و می‌تواند تاثیر بزرگی در صنعت خودروهای الکتریکی و دیگر صنایع وابسته به باتری داشته باشد.
این تیم با ترکیب تخصص مربوطه خود، در حال کار بر روی ایده‌های جدید نوآورانه برای بهبود مدیریت حرارتی در سیستم‌ها و الکترونیک ذخیره‌سازی باتری است. آنها همچنین در حال بررسی پتانسیل پرینت سه بعدی چند ماده ای برای تولید همزمان عایق، هادی و مواد نیمه هادی هستند.
مارک تامپسون، مدیر عامل گروه AceOn، گفت:
«همه ما از زمانی که جان با ما در سال گذشته شروع به کار کرد، در یک منحنی یادگیری بزرگ بوده ایم.
او چیز زیادی در مورد باتری و الکترونیک نمی دانست و ما چیز زیادی در مورد چاپ سه بعدی نمی دانستیم! اما ما این فرصت را داشته ایم که در طی 12 ماه گذشته از یکدیگر بیاموزیم و به چالش های نوآوری که با آن روبرو هستیم از دو دیدگاه بسیار متفاوت نگاه کنیم و این تحول آفرین بوده است.
راه‌حل‌های توسعه‌یافته از طریق این مشارکت، نوید بهبود ایمنی و عملکرد باتری و همچنین پیشرفت برنامه‌های باتری عمر دوم را دارند. برای ادامه تحقیقات خود، این تیم برای ایجاد یک بازوی تحقیق و توسعه اختصاصی در AceOn، درخواست کمک مالی برای UKRI Future Leadership Fellowship کرده است.
در نتیجه
پرینتر سه بعدی با ارائه انعطاف‌پذیری، سرعت و دقت بالا، تحولی شگرف در صنعت باتری ایجاد کرده است. این فناوری به ما امکان می‌دهد تا باتری‌هایی با ویژگی‌های منحصر به فرد و کاربردهای گسترده تولید کنیم. با ادامه تحقیقات و توسعه، می‌توان انتظار داشت که پرینتر سه بعدی نقش کلیدی در شکل‌دهی آینده انرژی و فناوری‌های مرتبط با آن ایفا کند.
3dRD
شرکت صنعت سامه با نام تجاری 3dRD بزرگترین و تخصصی ترین تولیدکننده پرینترهای سه بعدی در ایران
