Energieversorgung mobiler Geräte

Flexible, gedruckte Dünnfilmbatterien mit erhöhtem Entladestrom

© Fraunhofer ENAS
Smart Powers: Silber Zellen.

Bereits seit 10 Jahren beschäftigt sich das Fraunhofer ENAS mit der Herstellung von gedruckten Primärbatterien und Applikationsentwicklungen in enger Zusammenarbeit mit der TU Chemnitz. Primärbatterien haben den Vorteil, dass sie nach dem Herstellprozess vollständig geladen und sofort einsetzbar sind. Dabei sind Form (bisher wurden 1 cm² bis 300 cm² Größe realisiert) und Spannung (1,5 bis 30 V) in weiten Grenzen variierbar. Die Kapazität für eine Einzelzelle beträgt bis zu 5 mAh/cm² und skaliert linear mit der Fläche. Die etablierte Batterielösung ist durch ihren Innenwiderstand für Anwendungen, die maximal etwa 1 mA Strom erfordern, sinnvoll einsetzbar. Höhere Ströme führen zu einer signifikant geringer werdenden Betriebsspannung für den Verbraucher. Um den Stromfluss deutlich zu erhöhen, werden die Batteriezellen mit einem zusätzlichen Silberleiter hergestellt. Dies ermöglicht eine zuverlässige Spannungsversorgung bei 10 mA Stromfluss. Dies ist insbesondere im Bereich Sensorsysteme notwendig, da hier der Strombedarf kurzzeitig 1 mA übersteigt und mit den bisher verfügbaren Batteriesystemen nicht realisierbar war.