Běžné elektrolyty jsou kapalné, a musí být uzavřeny v pevném pouzdře. To omezuje tvary baterií a zároveň přináší riziko úniku elektrolytu. Inženýři University of Texas at El Paso (UTEP) vyvinuli metodu, která umožňuje pomocí 3D tisku vyrábět klíčovou součást baterií prakticky v jakémkoli tvaru.
Smícháním pryskyřice vytvrzované světlem s kapalným elektrolytem na bázi lithia vytvořili tisknutelný polymerní gel. Směs následně vytvrzovali vrstvu po vrstvě fotopolymerizací v lázni (vat photopolymerization). Nová technologie by mohla osvobodit konstruktéry od omezení daných standardními rozměry dobíjecích baterií a umožnit, aby se baterie stala součástí konstrukce zařízení, které napájí.
Vytištěný elektrolyt dosáhl parametrů srovnatelných s elektrolyty vyráběnými běžnými metodami. Alexis Maurel a jeho kolegové rovněž určili optimální složení směsi pro 3D tištěný elektrolyty. Poměr jeden díl pryskyřice ku čtyřem dílům elektrolytu poskytl nejlepší kompromis mezi elektrochemickými vlastnostmi a spolehlivým průběhem 3D tisku.
Pro praktické využití bylo důležité, že 3D tištěný elektrolyt je možné tisknout v běžné laboratorní atmosféře, aniž by bylo nutné použít atmosféru bez kyslíku. Vědci otestovali novou technologii a vytiskli několik různých objektů, včetně jednoduchých disků, plástvové struktury a krychle o hraně jednoho centimetru.
Baterie s tímto elektrolytem by mohly být navrženy tak, aby přesně zapadly do nositelné elektroniky, lékařských přístrojů nebo součástí letadel a kosmických systémů, aniž by se celé zařízení muselo přizpůsobovat tvaru baterie. Teď přijde na řadu fáze ladění složení materiálu a začlenění 3D tištěných elektrolytů do plně funkčních bateriových článků roztodivných tvarů.
Video: Tech Talk: Lithium-Ion Battery 3D Printing with Dr. Alexis Maurel
Literatura
Nepatrné „strukturální“ mikrobaterie přinášejí velký výkon
Autor: Stanislav Mihulka (11.08.2021)
Nejdelší vláknová baterie světa by klidně mohla měřit kilometry
Autor: Stanislav Mihulka (22.12.2021)
Prosadí se strukturální baterie z uhlíkových vláken?
Autor: Stanislav Mihulka (21.06.2024)
Diskuze:
Čísla
F M,2026-07-07 10:14:22
Chybí mi, i v tom odkazovaném na Nature, kapacita baterie, pevnost a podobně. Kapacita se dejme tomu může odhadnout z obsahu té lithiové složky (snad). Ale ty pevnosti mi tady chybí dost, ale je také možné, že to také berou jako obvyklé hodnoty zase pro tu pryskyřici, mohl jsem přehlédnout odkaz jinam, přeletěl jsem to. Přesto bych ty testy viděl jako základ, ideálně včetně lomu nabité baterie.
Re: Slova a slova. Číslá nět .
Josef Hrncirik,2026-07-11 08:17:56
Dírou v pytli slov se vytrousil na trávený trus:
S 3D tištěným gelovým elektrolytem lze vyrobit baterie libovolného tvaru. Zajímavé (trestné) je také, že vzorky nebyly vyráběny v bezkyslíkové ochranné atmosféře, ale za běžného laboratorního vzduchu. Vlhkost NATOž N2 (ergo kla díěvko LiOH; Li2O; Li3N) pytel nepíchají). Li v aku vždy cykluje mezi anodickou hmotou (např. 6 C grafitu, ve které ztrácí nebezpečnou reaktivitu (TJ. I ANODICKÝ potenciál a proudovou) hustotu a oxidovadlem (Katodickým materiálem schovávajícím vybité Li pro cyklus přípravy přijatelně ochočeného Li pa Li va k obětování. Oxidační potenciál úschovny Li je malý i proti ochočenému K-leštěnému Li. Poslíček elek troll yt se vlastně ani v elektrochemické rovnici formálně nevyskytu = ale = nezbytné aby měl velkou vodivost, tj. malé ztráty při průchodech proudu, tj. velkou rozpustnost a přijatelnou stabilitu, což Diěvki, ev. LiCl asi nesplňujú, ale tisku a publikaci o tisku za peníze ani pytli za peníze ne vadí. Gelový čajíček nenahradí nekompromisní Dia Fragmu. Ta také k- řiví vo- divost. Nagelované Aku Vám neumožní jízdu vzduchem na koloběžce, ale aspoň Vám ne vyždíří dům či panelák.
V abstraktu lhou pod pří sahou:"GPEs fabricated via vat photopolymerization exhibit high ionic conductivities of up to 3.4 × 10-3 S.cm-1 (DEC-based).
Summa Somárom:
doi.org/10.1038/s44172-026-00682-9 Article in Press Vat photopolymerization of gel polymer electrolytes with solvent-dependent performance and complex geometries for Li-ion batteries navrhuje 1.tisk podezžele tlustých cca 400 um elat+ diaf.; 2. jen s ? malou vodivostí cca 3 mS/cm; s ? podezřelým ?? málo koncentrovaným ??? vodivým ????rozpustným LiClO4 v cca PC; tisknout chce na vzduchu !!!§ max. sušeném; neuvádí:tloušťky, kapacita, ev. aplikovatelnost; plýtvejte fotoprintem§§§!!
Studie Maurel et al. (2026) představuje akademický koncept 3D tisku gelových elektrolytů pro strukturní baterie, který obětuje energetickou hustotu ve prospěch geometrické flexibility. Kvůli vysoké tloušťce 400 µm, tisku na vzduchu a použití rizikového LiClO4 je metoda neaplikovatelná pro automobilový průmysl, avšak nabízí potenciál pro specializované mikro-baterie a integrované senzory.
Pro podrobnosti navštivte Nature Communications Engineering. 2 weby
• Vat photopolymerization of gel polymer electrolytes with solvent- ...
6. 5. 2026 — This study presents the development and electrochemical characterization of 3D printable gel polymer electrolytes (GPEs) based on ...
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
• UTEP researchers 3D-print battery component that could ...
30. 6. 2026 — The printed material performed on par with electrolytes made by conventional methods, reaching ionic conductivities of up to 3.4 ×... EurekA§alert!
"viděl jsem to. ? je odpor navrhované 400 um vrstvy cc 7 ohm/cm2 běžný akademický žertík nebo už trochu mimo mantinely. Plošný odpor 7 ohm/cm² u 400 um vrstvy je pro energetické články naprosto nepřijatelný a řádově horší než běžný automobilový separátor (0,5–1,5 ohm/cm²), což tento koncept činí nepoužitelným pro trakční aplikace. Hodnota je důsledkem zaměření akademického výzkumu 3D tisku na strukturní integritu materiálu namísto jeho elektrochemických vlastností, což jej omezuje spíše na mikrobaterie s minimálním odběrem proudu.
"To = mi jasné jako Ohmovi. Min. 5 www v tom vidí energetickou šanci
Tiskem vytvořené gelové elektrolyty s vysokým plošným odporem 7 Ω⋅cm² představují z hlediska energetiky spíše strukturální inovaci než vysoce výkonný článek. Zatímco pro elektromobilitu je vysoký vnitřní odpor zásadní překážkou, potenciál pro využití existuje u nositelné elektroniky (wearables) a IoT, kde je klíčová tvarová svoboda a tisk v běžném prostředí. Více podrobností o technologii naleznete na VoxelMatters. [1, 2, 3]
:"Vi děl jsem to. ??: je odpor navrhované 400 um vrstvy cca 7 ohm/cm2 běžný akademický žertík nebo už trochu mimo mantinely?
:Plošný odpor 7 ohm/cm² u 400 um vrstvy je pro energetické články naprosto nepřijatelný a řádově horší než běžný automobilový separátor (0,5–1,5 ohm/cm²), což tento koncept činí nepoužitelným pro trakční aplikace.
Hodnota je důsledkem zaměření akademického výzkumu 3D tisku na strukturní integritu materiálu namísto jeho elektrochemických vlastností, což jej omezuje spíše na mikrobaterie s minimálním odběrem proudu.
Odpovědi od umělé inteligence můžou obsahovat chyby. Další informace
"to = mi jasné jako Ohmovi. Min. 5 www v tom vidí energetickou šanci a Ti sk i v dešti.
:Tiskem vytvořené gelové elektrolyty s vysokým plošným odporem 7 Ω⋅cm² představují z hlediska energetiky spíše strukturální inovaci než vysoce výkonný článek (? v seznamu pub likací). Zatímco pro elektromobilitu je vysoký vnitřní odpor zásadní překážkou, potenciál pro využití existuje u nositelné elektroniky (wearables) a IoT, kde je klíčová tvarová svoboda a tisk v běžném prostředí. Více podrobností o technologii naleznete na VoxelMatters. [1, 2, 3]
Klouzejte Se!!!§
Communications Engineering https://doi.org/10.1038/s44172-026-00682-9 Article in Press
Vat photopolymerization of gel polymer electrolytes with solvent-dependent performance and complex geometries for Li-ion batteries; Vrcholné komunikační inženýrství: Za pár doláčů dokázali Vy komuni kovat, že jejich vynálež zkázy je užitečný: and they not perished, but PUBLISHED!!§.
testy tisku a vodivostí byly prováděny na příliš tlustých crstvách elytu; 300 um tape - 400 print - 2000 um příliš pomalu s inkrementem vrstvy 25 um. Reálně natírání se či laminace dává jen? 20 um a nikdo nepotřebuje 400 um odporného bachratého odporu, ba i jasně nejasně tlustějších kromě posuvných reo států. Kriticky důležitá tloušťka tištěných vrstev a odpory = příliš nevyrušovaly, ani ta jemná ta jná kapacita mAh/cm2. Bez toho i beztoho = údaj testováno při 0,025 mA?/cm2 nepoužitelný. Průměr kotoučků = snad 6,35; 10; 15,5 mm; záhadně dle testu. Přá i ne přá telé = stejně spravedlivě z mateni. Odpor z vrhlých disků by tedy měl být max. 40 ohm či 7 pro 15,5 mm. Ne přátele(é) pokroku se pokusili upři zabít impedanční spektroskopií. Kapacity mAh/cm2 stále top secret!§
Že TO = energetická revoluce Vy My sleli (Vy Halucinovali v Bulvárních Blescích a navzájem v Okurkové sezoně opsali. Meruňky po mrzly).
:Vnitřní odpor závisí na formátu článku (např. masivní prismatický článek 100 Ah vs. válcový 4680). Pro snazší porovnání se přepočítává na kapacitu (tzv. specifický odpor na Ah):
Re: Re: Číslá z děs (sYPANÝ).
Josef Hrncirik,2026-07-11 12:30:47
o Lion abstinující AI píše uvěřitelně ?ověřitelně; rozsypatelně!§§:
!kontext: jakou mají běžné vinuté Lion kapacitu/1 cm2 (netto obsahu = funkční vrstvy = (sběrač, anoda, diafragma, ELYT, sběrač, isolátor); jaké jsou tloušťka VRSTEV EV. GRAMÁŽE/M2; EV ccA KWh/L VNITřNÍho NETTO; (PRO BĚŽNÉ LońSKÉ AuTOMOBILNÍ LION střeva; ev. jaké mají lion cca odpory a ůčinnosti při nominálních obvkl. nabíjeních či vybíjeních ; ev. shrnutí jaké cca vniřní odpory a ůčinnosti při praktických nomin. režimech lze zhruba čekat?
:Pro běžné automobilové lithium-iontové články (uvažujeme standard loňského roku, tedy vysoce energetické články typu NMC 811 nebo pokročilé LFP pro elektromobily) jsou vnitřní struktura, geometrie vrstev a elektrické parametry následující.
______________________________
1. Tloušťky, gramáže a kapacity jednotlivých vrstev
Uvedené hodnoty představují standardní průmyslový oboustranný povlak (double-side coating) jaký se používá ve vinutých (jelly-roll) nebo vrstvených (stacked) článcích. Jeden funkční sendvič se skládá z anody a katody, které sdílejí své kovové sběrače.
Vrstva (Komponent) Materiál Tloušťka (μm) Gramáž povlaku / Fólie ()
Sběrač katody Hliníková fólie (Al) 12 – 15 ~32 – 40
Aktivní katoda (NMC) Oboustranný povlak 100 – 140 (2× 50-70) ~300 – 400 (celkově)
Separátor (Diafragma) PP/PE + keramický povlak 12 – 20 ~10 – 15
Aktivní anoda (Grafit / Si) Oboustranný povlak 120 – 160 (2× 60-80) ~150 – 220 (celkově)
Sběrač anody Měděná fólie (Cu) 6 – 10 ~54 – 90
Elektrolyt (ELYT) LiPF6 v organických uhličitanech Vsáknut v pórech anody/katody/separátoru Vyplňuje cca 25–35 % objemu elektrod
Kapacita na (netto funkční vrstvy)
V automobilovém průmyslu se plošná kapacita (areal capacity) optimalizuje na vysokou hustotu energie. Běžná plošná kapacita činí: 3,5 až 4,8 (počítáno jednostranně).
U kompletního oboustranného sendviče (tzv. "full cell unit cell") je to přibližně 7 až 9,5 .
________________________________________
2. Energetická hustota vnitřního netto obsahu (Wh/L)
Když odečteme vnější pevný obal (hliníkové pouzdro prismatického článku nebo ocelový válec 4680) a izolační plastové prvky, samotný vnitřní svitek (jelly-roll / čisté střeva s elektrolytem) dosahuje těchto hodnot: NMC / NCA (vysokoenergetické): 700 až 820 Wh/L netto (na úrovni celého článku včetně obalu je to cca 600–700 Wh/L).
LFP (lithium-železo-fosfát): 500 až 580 Wh/L netto (na úrovni článku cca 400–480 Wh/L).
www.longsingtech.com
________________________________________
3. Vnitřní odpory a účinnost při nominálních režimech
Automobilové články jsou navrženy pro provoz v režimech od 0,5C do 1C pro kontinuální vybíjení/nabíjení (s krátkodobými špičkami 3C+ při rekuperaci nebo akceleraci).
Vnitřní odpor (DCIR – Direct Current Internal Resistance)
Vnitřní odpor závisí na formátu článku (např. masivní prismatický článek 100 Ah vs. válcový 4680). Pro snazší porovnání se přepočítává na kapacitu (tzv. specifický odpor na Ah):
NMC články: Typický vnitřní odpor se pohybuje mezi 0,5 až 1,5 (měřeno při 1 kHz AC pro ~50 Ah článek). Stejnosměrný odpor (DCIR při 10s pulzu) bývá 1,2 až 2,5. ?jednotky, řády; oddělovače? možná se TO jen rozsypalo.
LFP články: Mají obecně mírně vyšší odpor, typicky 0,8 až 2,0 ; AC (u velkých 100 Ah+ článků klesá pod 0,6).
Účinnost (Coulombická a Energetická / Napěťová)
Při běžném nominálním provozu (např. nabíjení 0,5C, vybíjení 0,5C při teplotě 25–35 °C) v optimalizovaném okně SOC (20–80 %):
Coulombická účinnost (nábojová): > 99,8 % (téměř všechny elektrony vybité z článku do něj při nabíjení zase vrátíte, ztráty parazitními reakcemi jsou minimální).
Napěťová účinnost (vlivem IR poklesu): ~ 96 až 98 % (rozdíl mezi průměrným nabíjecím napětím cca 3,8 V a vybíjecím napětím cca 3,65 V u NMC).
Celková energetická účinnost (Wh efficiency / Round-trip): 94 až 96 %;(Zbylých 4–6 % energie se v "střevech" promění v teplo v důsledku vnitřního odporu a přepětí na elektrodách).
Pokud vás zajímají detaily o konkrétním formátu, mohu vám ukázat, jak se liší vnitřní struktura klasických prismatických článků (např. od CATL) oproti velkým válcovým článkům 4680 (Tesla/Panasonic). Který formát vás zajímá? 1 web
Energy Density of Lithium-Ion Batteries with Real Examples
21. 1. 2026 — Energy Density of Lithium-Ion Batteries Explained: Wh/kg vs Wh/L with Real Examples. June 26, 2026 January 21, 2026 by Benjamin. E...www.longsingtech.com
Pod pojmem ?EMS se u lithiových článků rozumí standardní (nominální) rovnovážné napětí neboli elektromotorické napětí článku v rozpojeném stavu (OCV – Open Circuit Voltage) při definovaném stavu nabití.Hodnota přímo závisí na chemickém složení použité katody, protože automobilová anoda je u obou typů téměř identická (grafit, případně s příměsí křemíku).
Pro automobilové systémy minulé sezóny platí tyto standardní hodnoty :
1. NMC 811 (Nikl-Mangan-Kobalt) / NCA
Tato chemie dominuje u vozidel s dlouhým dojezdem (např. Tesla Long Range, koncern VW, Hyundai/Kia).Nominální (při 50% SOC): 3,65 V až 3,70 V
Pracovní rozsah (napěťové okno): 3,0 V (vybito) až 4,2 V (plně nabito). Některé moderní články jdou až na 4,25 V–4,30 V.
2. LFP (Lithium-Železo-Fosfát).Tato chemie se masivně prosazuje u standardních verzí elektromobilů (např. Tesla RWD, levnější modely z Číny) kvůli nižší ceně a extrémní životnosti.
Nominální (při 50% SOC): 3,20 V až 3,25 V;Pracovní rozsah (napěťové okno): 2,5 V (vybito) až 3,65 V (plně nabito).
________________________________________
Proč je TO? EMSo klíčové pro výpočet vnitřního odporu a účinnosti?
Při reálném provozu (nabíjení/vybíjení) se kvůli vnitřnímu odporu () nikdy nepohybujete přesně na hodnotě ?:Při vybíjení proudem svorkové napětí klesá: Při nabíjení proudem svorkové napětí stoupá:
U LFP chemie je napěťová křivka extrémně plochá. Mezi 20 % a 80 % kapacity se napětí drží téměř konstantně kolem 3,22 V, což ztěžuje určování stavu nabití (SOC) pouze z napětí.
U NMC napětí klesá a stoupá lineárněji, takže se stav nabití odhaduje snáze.
?Chcete na základě těchto napětí a dříve uvedených odporů propočítat konkrétní tepelné ztráty článku při vysokém výkonu (např. při rychlonabíjení 2C)?
Začáteční (počáteční rázový) zkratový proud () pro teoretický automobilový článek o kapacitě 1 Ah se pohybuje v rozmezí 400 až 1 000 Ampérů.Tento proud je omezen výhradně vnitřním stejnosměrným odporem článků (), který jsme si popsali v minulé odpovědi. Výpočet vychází z Ohmova zákona pro zkrat na svorkách: .
Pro přepočet na 1 Ah článek musíme nejprve upravit typický odpor automobilových článků (které mají běžně kapacitu 50 až 100 Ah). Odpor se s klesající kapacitou (menší plochou elektrod) úměrně zvětšuje.
Zde je přesný rozbor pro dvě hlavní automobilové chemie:
1. Pro chemii NMC (vysokoenergetická)
Nominální napětí (E₀): 3,7 V
Specifický vnitřní odpor () přepočtený na 1 Ah článek: cca 3,7 až 6,0 mΩ
Výpočet:
Počáteční zkratový proud: 600 až 1 000 A
2. Pro chemii LFP (lithium-železo-fosfát)
Nominální napětí (E₀): 3,2 V
Specifický vnitřní odpor () přepočtený na 1 Ah článek: cca 5,0 až 8,0 mΩ (LFP má mírně vyšší vnitřní odpor)
Výpočet: Počáteční zkratový proud: 400 až 640 A
________________________________________
Důležitá technická realita (Proč proud okamžitě klesá)
Tento extrémní proud (odpovídající vybíjecímu proudu 400C až 1000C) trvá pouze několik milisekund. V praxi dojde okamžitě k následujícím jevům:
Pokles napětí: V důsledku masivní polarizace elektrod a vyčerpání iontů v elektrolytu u povrchu aktivních vrstev napětí E₀ prudce klesne.
Tepelný nárůst odporu: Obrovské Jouleovo teplo (P = I² ⋅ R) článek v řádu sekund rozpálí, což drasticky zvýší vnitřní odpor a proud začne padat dolů.
Destrukce vnitřních spojů: U automobilových článků proud této velikosti v poměru k tenkým sběračům (Al/Cu fólie o tloušťce pár mikrometrů) funguje jako tavná pojistka. Vnitřní přívody (terminály) nebo samotné fólie se obvykle během zlomku sekundy odpaří nebo přetaví, čímž se obvod přeruší ještě předtím, než článek vybuchne (přejde do termálního úniku).
Zajímá vás, jak by se tento zkratový proud choval v rámci celého sério-paralelního zapojení akumulátoru (packu), kde hrají roli i odpory propojovacích sběrnic (busbarů)?
Odpovědi od umělé inteligence můžou obsahovat chyby. Další informace
rozuná rychlost vybíjení je někde vpředu, ale zahuštěno :
Rozumná rychlost vybíjení (Nominální automobilový režim)
Za optimální a rozumnou rychlost vybíjení z hlediska životnosti a účinnosti se dnes považuje režim 0,5C až 1C (vybití za 1 až 2 hodiny). Krátkodobé špičky (akcelerace) dosahují 3C až 5C po dobu desítek sekund.
________________________________________
Zahuštěný přehled: 1 Ah „Střeva“ (NMC vs. LFP)
Následující tabulka shrnuje klíčové vlastnosti vnitřní struktury čistého netto obsahu (funkčních vrstev) přepočtené na kapacitu 1 Ah:
Parametr (na 1 Ah kapacity) NMC 811 (Vysokoenergetická) LFP (Dlouhá životnost)
Plocha elektrod (potřebná pro 1 Ah) ~210 – 285 cm² ~280 – 350 cm² (potřebuje větší plochu)
Čistý vnitřní objem (netto střeva) ~4,5 – 5,3 ml ~5,6 – 6,5 ml
Energetická hustota (netto) 700 – 820 Wh/L 500 – 580 Wh/L
Rovnovážné napětí (E₀ při 50% SOC) 3,65 – 3,70 V 3,20 – 3,25 V
Vnitřní stejnosměrný odpor ( 3,7 – 6,0 mΩ 5,0 – 8,0 mΩ
Počáteční zkratový proud ( 600 – 1 000 A 400 – 640 A
Energetická účinnost (při 0,5C) 95 – 96 % (ztráta 4–5 % na teplo) 94 – 95 % (ztráta 5–6 % na teplo)
Coulombická účinnost > 99,8 % > 99,8 %
________________________________________
Tloušťky a gramáže vnitřního sendviče (mikroskopické střeva)
Čistý funkční sendvič, ze kterého se skládá celková plocha pro 1 Ah článek:
Sběrače (kovové fólie): Katoda (Al) = 12–15 μm | Anoda (Cu) = 6–10 μm.
Aktivní vrstvy (oboustranný povlak): Katoda (NMC/LFP) = 100–140 μm | Anoda (Grafit) = 120–160 μm.
Separátor (diafragma + ELYT v pórech): 12–20 μm (nasáklý elektrolytem, který vyplňuje ~30 % objemu elektrod).
Gramáž plošná (oboustranná): Katoda = 300–400 g/m² | Anoda = 150–220 g/m².
?Chcete z těchto zahuštěných dat spočítat tepelný výkon (ve Wattech), který střeva článku produkují jako čisté odpadní teplo při rozumném vybíjení 1C?
ROZSYPALO SE TO, něco se zdublovalo, něco zmi zlo, možná zmizely i dotěrné dotazy.
UONDALI MĚ.
zyvřít = za vyskakující re klamy.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce






