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Thinfilm Electronics

Biegsame Lithium-Festkörperbatterien für Wearables

23. Juni 2020, 11:05 Uhr   |  Ralf Higgelke

Biegsame Lithium-Festkörperbatterien für Wearables
© Thinfilm Electronics

Thinfilm Electronics ist es gelungen, im Rolle-zu-Rolle-Verfahren einen Batterie-Stack für wiederaufladbare Lithium-Festkörperbatterien auf hauchdünne Stahlsubstrate abzuscheiden. Solche Energiespeicher eignen sich für Wearables und vernetzte Sensoren besser als Knopf- oder Pouch-Zellen.

Einen wichtigen Meilenstein bei der Entwicklung von wiederaufladbaren Lithium-Festkörperbatterien will Thinfilm Electronics erreicht haben. In ihrer Produktionsstätte im kalifornischen San Jose konnten sie die kritischen Schichten seines SSLB-Stapels (Solid-State Lithium Batteries) auf Dünnfilm-Stahlsubstrate erfolgreich abscheiden. Erste elektrische Tests erfüllten bzw. übertrafen die eigenen Erwartungen.

Dünnfilmbatterien werden durch die Abscheidung von Schichten auf Lithiumbasis gebildet, die den funktionalen Stapel (Stack) der Batterie bilden und das Laden und Entladen der Batteriezelle ermöglichen. Thinfilms besonderer Herstellungsprozess formt diese Schichten auf einem hauchdünnen Substrat aus Edelstahl, das im Vergleich zu alternativen Herstellungsmethoden eine höhere Leistungsfähigkeit, Robustheit und Skalierbarkeit ermöglichen soll. Dadurch kann das Unternehmen unterschiedliche Produkte mit extrem hohen volumetrischen Energiedichten liefern, die laut Thinfilm existierende Konkurrenzprodukte übertreffen. Basierend auf diesem Erfolg und trotz der logistischen und operativen Herausforderungen aufgrund der Covid-19-Pandemie glaubt das Entwicklungsteam von Thinfilm, bis Ende Juni vollständige SSLB-Muster vorstellen zu können.

In Verbindung mit der früheren Mitteilung des Unternehmens aus dem Silicon Valley, mehrere Patente im Zusammenhang mit der SSLB-Technologie angemeldet zu haben, veranschaulichen diese Errungenschaften einen bedeutenden Fortschritt auf dem Weg, extrem dünne, stapelbare Zellen für Batterien im Milliampere-Stunden-Bereich mit höchster volumetrischer Energiedichte auf den Markt zu bringen. Dadurch kann Thinfilm die Abmessungen von Batterien minimieren und deren Lebensdauer für dünnere, angenehmer zu tragende Geräte und vernetzte Sensoren verlängern.

Neben dem technischen Fortschritt hat das Unternehmen führende OEMs und potenzielle Partner aktiv eingebunden, um Marktpotenziale für Dünnfilmbatterien zu identifizieren. Rückmeldungen aus dem Markt deuten darauf hin, dass diese sich positiv gegenüber Knopf- und Pouch-Zellen abheben können, die derzeit von bestehenden Produkten in den Zielmärkten verwendet werden. Auf Grundlage dieser Diskussionen hat das Unternehmen bedeutende Möglichkeiten in den Marktsegmenten Wearables und Fernüberwachung von Patienten identifiziert, die von der SSLB-Technologie von Thinfilm profitieren können.

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