Прорыв Samsung в области сухих элементов позволит удешевить твердотельные батареи

Samsung будет применять сухой метод производства, о котором компания Tesla говорила как о способе снизить стоимость батарей вдвое, в своих предстоящих твердотельных батареях.

Цель состоит в том, чтобы снизить самое большое препятствие на пути к массовому внедрению твердотельных батарей в электромобили - стоимость их производства, поскольку Samsung планирует выпустить их на рынок в 2027 году.

По совпадению, именно в это время оба Toyota и крупнейший в мире производитель аккумуляторов CATL заявили, что они тоже начнут массовое производство твердотельных аккумуляторов.

Если Samsung освоит метод производства сухих электродов, который Tesla сейчас масштабирует для удешевления производства батарей Cybertruck 4680, она сможет реализовать преимущества в стоимости и переиграть китайских джаггернаутов, когда превосходная химия батарей начнет массово устанавливаться в электромобили.

Характеристики твердотельных аккумуляторов Samsung уже являются одними из лучших в отрасли, поскольку плотность энергии этой технологии достигает 500 Вт-ч/кг. В связи с преимуществами, присущими технологии твердотельных батарей, компания Samsung представила 9 минут время зарядки и 600 миль на одной зарядке от батареи, занимающей площадь, равную площади современных батарей для EV.

Но еще важнее то, что Samsung сосредоточилась на стоимости производства твердотельных батарей, что первоначально заставило CATL отнести их к массовому выпуску не ранее 2030 года. С тех пор крупнейший производитель батарей пришел в себя, признав, насколько быстро развивается эта область, и заявив, что его собственная программа производства твердотельных батарей будет готова к массовому выпуску в 2027 году.

Для снижения стоимости твердотельных батарей Samsung использует два прорывных метода производства. Первый - это прессование в рулонах, процедура, которая не требует громоздкого уплотнения ячейки с помощью так называемой техники теплого прессования (Warm Istactic Press) перед применением высокотемпературного давления 600 МПа под водой для сплавления материалов электрода и электролита в твердое тело.

Теперь компания Samsung подробно описала процесс фибриллирования, который она собирается внедрить не только в пилотную линию по производству твердотельных батарей, но и в обычные батареи, чтобы сделать их производство намного дешевле.

Samsung считает связующее вещество главным отличием между более энергоэффективным сухим методом производства электродов и обычным мокрым производством, которое включает нанесение покрытия с использованием токсичных растворителей и запекание в огромных печах для последующего высыхания.

Тефлоновое связующее Samsung рассчитано на то, чтобы растягиваться под действием силы и давления метода прессования валиков, образуя"слой, поддерживающий проводящий материал и активный материал" Таким образом, образующаяся разделительная пленка становится более прочной и равномерно распределенной, предотвращая прямой контакт электродов и твердого электролита, но при этом обеспечивая свободное протекание заряда между ними.

Компания Tesla делает нечто подобное с помощью своего метода производства батарей с сухим катодом, но ей еще предстоит наладить масштабное производство таких элементов, чтобы заменить ими батареи второго поколения аккумулятор 4680 с увеличенной на 15% плотностью энергии, которую она использует в Cybertruck, по дешевке.