Samsungs genombrott inom torrceller kommer att leda till billigare halvledarbatterier

Samsung kommer att använda torra produktionsmetod som Tesla framhåller som ett sätt att halvera batterikostnaderna, på sina kommande solid-state-batterier.

Målet är att sänka det största hindret för massanvändning av solid-state-batterier för elfordon, nämligen tillverkningskostnaderna, eftersom Samsung siktar på att lansera dem 2027.

Av en tillfällighet är det då både Toyota och världens största batteritillverkare CATL sagt att de också kommer att starta massproduktion av solid-state-batterier.

Om Samsung behärskar den torra elektrodproduktionsmetoden som Tesla nu är skalar för billigare tillverkning av Cybertrucks 4680-batterier, kan det realisera kostnadsfördelar och vända skriptet på de kinesiska juggernauts när den överlägsna batterikemin börjar installeras i elfordon en masse.

Samsungs specifikationer för solid state-batterier är redan några av de bästa i branschen och når upp till teknikens energitäthetspotential på 500 Wh/kg. På grund av de inneboende fördelarna med solid-state-batteritekniken, visade Samsung en 9 minuter laddningstid och 600 miles på en laddning från ett paket med samma fotavtryck som nuvarande EV-batterier.

Ännu viktigare är dock att Samsung fokuserar på produktionskostnaderna för solid-state-batterier, något som ursprungligen gjorde CATL för masslansering tidigast 2030. Den största batteritillverkaren har ändrat sig sedan dess och erkänner hur snabbt utvecklingen går framåt och säger att deras eget solid state-batteriprogram kommer att vara redo för massproduktion 2027.

Samsung satsar på två banbrytande produktionsmetoder för att sänka kostnaderna för sina solid state-batterier. Den första är rullpressning, ett förfarande som inte kräver någon besvärlig försegling av cellen med den så kallade Warm Istactic Press-tekniken innan 600 MPa högtemperaturtryck appliceras under vattnet för att smälta samman elektrod- och elektrolytmaterialen till ett fast ämne.

Nu har Samsung beskrivit en fiberiseringsprocess som inte bara ska användas i pilotproduktionen av solid state-batterier, utan även i produktionen av konventionella batterier för att göra dem mycket billigare att tillverka.

Samsung menar att bindemedlet är den största skillnaden mellan den mer energieffektiva torra elektrodmetoden och den vanliga våta produktionen som innefattar beläggning med hjälp av giftiga lösningsmedel och bakning i stora ugnar för att torka upp efteråt.

Samsungs teflonbindemedel beräknas sträcka sig under kraften och trycket i rullpressningsmetoden och bildar ett"lager som stöder det ledande materialet och det aktiva materialet" Den resulterande separationsfilmen är därmed starkare och jämnt fördelad, vilket förhindrar att elektroderna och den fasta elektrolyten kommer i direkt kontakt, samtidigt som det fria flödet av laddning mellan dem fortfarande tillåts.

Tesla gör något liknande med sin produktionsmetod för torrkatodbatterier, men har ännu inte tillverkat sådana celler i stor skala för att ersätta andra generationens 4680-batteri med 15% högre energitäthet som de använder i Cybertruck på ett billigt sätt.