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Keramischer Lithium-Ionen-Akku

EnerCera von NGK Insulators für IoT-Anwendungen

28. November 2018, 12:00 Uhr | Ralf Higgelke

»EnerCera« von NGK Insulators sind keramische Lithium-Ionen-Akkus, die wahlweise als Knopfzelle z. B. für IoT-Geräte oder als Pouch-Zelle zum Einbetten in Smartcards zur Verfügung stehen.

Mit EnerCera hat NGK Insulators eine Serie von keramischen Lithium-Ionen-Akkus entwickelt. Diese steht wahlweise als Knopfzelle z.B. für IoT-Geräte oder als Pouch-Zelle zum Einbetten in Chipkarten zur Verfügung. Die Massenproduktion soll im April 2019 anlaufen.

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EnerCera ist ein Lithium-Ionen-Akku von NGK Insulators, dessen Elektroden aus der proprietären Crystal Oriented Ceramic Plate bestehen. Diese kristallorientierte Keramikplatte besteht nur aus einem aktiven Material. Damit enthält diese kein organisches Bindemittel oder leitfähiges Material, das normalerweise in Li-Ionen-Akkus verwendet wird, aber nicht zur Batteriekapazität beiträgt.

Daher erreicht EnerCera laut Hersteller eine doppelt so hohe Energiedichte wie handelsübliche Akkus gleicher Größe, und der Innenwiderstand ist gerade einmal halb so groß. Auch eignet sich der EnerCera dadurch für die Montage bei hohen Temperaturen. Durch die CV-Ladefähigkeit (Constant Voltage) ist kein Lade-ICs zur Regelung des Ladestroms nötig.

EnerCera gibt es in zwei Varianten:

EnerCera Coin ist eine 1 mm bis 2 mm dicke Knopfzelle, die sich per Reflow-Löten auf einer Leiterplatte montieren lässt. Deren Nennkapazitäten reichen von 5 mAh bis 24 mAh, der maximale Entladestrom geht von 25 mA bis 60 mA.
EnerCera Pouch ist eine 0,4 mm bis 0,45 mm dicke, biegbare Zelle, die sich durch Heißlaminieren (über +100 °C) in Chipkarten einbetten lässt. Deren Nennkapazitäten reichen von 5 mAh bis 27 mAh, der maximale Entladestrom geht von 150 mA bis 500 mA.

Es wird erwartet, dass die EnerCera-Serie für Anwendungen eingesetzt wird, die eine hohe Kapazität in einem kleinen und dünnen Gehäuse erfordern, z.B. IoT-Geräte, Beacons, RFID-Tags, elektronische Regalschilder, tragbare Geräte, Solaruhren und Backup-Stromversorgung von SSDs (Solid State Drives).

NGK hat Muster an Dutzende von Unternehmen weltweit geliefert. Die Produktionslinien sind mit 2 Millionen Einheiten pro Monat in den Fabriken in Nagoya und Yamanashi ausgelegt.