3D打印技術已經變得越來越常見、越來越成熟，但將其應用在鋰電池制造領域還存在較大的技術難度。

外媒報道稱，美國硅谷的創業公司KeraCel近期獲得了美國專利及商標局（USPO）授予的一項關鍵專利，該專利可保護擴展固態電池容量所需的電池結構IP，同時提高電池能量密度。

“在過去的三年中，KeraCel的工程和法律團隊已經構建了一系列基本專利來保護公司專有知識產權。”KeraCel的首席執行官RobertBagheri說。“這項專利授權是我們公司和我們的創新團隊成員不懈努力開發這一關鍵IP的一項重大成就。”

KeraCel成立于2016年，正在開發并推出使用專有3D打印方法制造的固態電池。KeraCel電池中使用的固體材料是陶瓷。

在KeraCel的方法中，陶瓷材料層非常薄，減少了非活性材料的開銷量，并增加了潛在的能量密度。

KeraCel正在使用專有的增材制造3D打印技術開發其陶瓷固態電池，從而為堆疊式電池單元提供獨特的集成結構。這種獨特的結構可以大大提高電池的能量密度，并生產出更安全，更便宜和更耐用的固態電池。

固態電池的關鍵挑戰是在不犧牲性能的情況下擴展其容量的能力。KeraCel最重要的創新之一是其獨特的專有電池結構，該結構可增加電池容量，而不會影響性能參數，尤其是能量密度。

KeraCel承諾推出突破性的固態電池設計和制造方法，其使用陶瓷電解質，鋰金屬負極和3D打印技術生產的固態電池比現有的鋰電池能量密度增加2-3倍，或者相同的能量水平下成本降低一半。

據了解，Keracel第一代電池的目標能量密度為1200Wh/L，約為現有鋰離子電池的兩倍。最近印刷薄層的成就將實現1000Wh/L的能量密度。Keracel期望通過改進制造工藝技術進一步改善層陶瓷厚度。

去年8月，KeraCel與日本汽車零部件制造商MusashiSeimitsuIndustry（武藏集團）建立了戰略合作伙伴關系，以推動其3D打印電池技術的開發和商業化。

作為此次合作的一部分，武藏集團對KeraCel進行了投資，使武藏集團能夠擁有KeraCel創新3D打印技術生產和供應固態電池的優先權，為其電動摩托車市場提供電力系統解決方案，并探索其他潛在的市場機遇。

當前，眾多電池企業正在研發新的電池制造工藝以提升能量密度和降低成本，而3D打印技術可以制造任何形狀或尺寸的電池，從而給電池企業提供了新的解決方案。

除了KeraCel之外，當前還有多家機構也在嘗試多種不同的固態電池生產方法。

2018年，卡內基梅隆大學（CMU）和密蘇里科技大學的科學家們應用3D打印技術生產高容量鋰離子電池。

德克薩斯州立大學和北卡羅來納州杜克大學的研究人員使用桌面3D打印機和PLA線材，還發現了一種將鋰離子電池制作成可穿戴設備和紐扣電池的經濟有效的方法。

2019年，勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員3D打印出一種全液體裝置，用于化學合成電池和藥物配方。