Flach, biegsam und frei wählbare Größe: Energie aus gedruckter Dünnschichtbatterie aus BMBF-Projekt

Lebensmittel, wie Fisch und Fleisch, aber auch spezielle Medikamente müssen von der Herstellung bis zum Verkauf lückenlos gekühlt werden. Die Temperaturen können an den Transportkisten durch Sensoren überprüft werden. Doch wie flach muss eine Batterie sein, damit sie mit einem Sensor und einer Software zur Temperaturmessung und -speicherung in eine Transportkiste passt? Im BMBF-Projekt „BatMat“ wurde eine Dünnschichtbatterie von weniger als einem Millimeter Dicke entwickelt, die jetzt zur Anwendung kommt.

Die Batterie spendet Energie für einen auf kommerziellem Wege entwickelten Temperaturlogger. Dieser speichert Temperaturdaten und enthält eine Funkschnittstelle. Das Ganze ist vollständig auf ein Substrat gedruckt. Via NFC (Near Field Communication), einem Funkstandard zur nahen, drahtlosen Datenübertragung, kann der Datalogger mit einem Smartphone kommunizieren und darüber programmiert werden.

Ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal des Temperaturloggers ist die in Drucktechnik hergestellte integrierte flache Batterie, die den Logger bis zu sechs Monate mit elektrischer Energie versorgt. Die neue Batterie benötigt aufgrund ihrer dünnen Form kaum Transportvolumen. Sie ist zudem in frei wählbaren Größen und Formen günstig im Rolle-zu-Rolle-Verfahren druckbar. Zum Einsatz kommen kann sie in einem breiten Temperaturspektrum von -20 °C  bis  +60 °C.

Die Basis für dieses neue Produkt bildeten die Ergebnisse des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „BatMat - Druckbare Dünnschichtbatterien mit neuen Materialsystemen“, das im Jahr 2015 seine Ergebnisse vorstellte. Im Anschluss an das Projekt haben sich die Firma VARTA Microbatteries, die Hochschule der Medien in Stuttgart sowie das neu gegründete Unternehmen ELMERIC zusammengeschlossen, um auf Basis des Know-Hows aus dem BMBF-Projekt einen Datalogger zu entwickeln, der vor allem bei Kühltransporten eingesetzt werden kann.  

Im Rahmen eines BMBF-Anschlussvorhabens, „PrintEnergy“, forscht das Unternehmen VARTA nun gemeinsam mit weiteren Partnern an einer gedruckten, wiederaufladbaren Zink-Luft-Batterie.

Ansprechpartner
Dr. Stefan Pieper
Projektträger VDI Technologiezentrum GmbH
Nano- und Werkstofftechnologien                                           
40468 Düsseldorf
E-Mail: pieper(at)vdi.de