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20.08.2017 - 07:49
Foto: © [2009] JupiterImages Corporation

Die Batterie aus dem Drucker

02.07.2009, 13:01
Lange galten Batterien als sperrig und schwer. Ganz anders eine neuartige Batterie des Fraunhofer-Instituts für Elektronische Nanosysteme ENAS im sächsischen Chemnitz: Sie ist dünner als einen Millimeter und leichter als ein Gramm. Und: Sie lässt sich kostengünstig herstellen - in einem Druckverfahren.

Die Eigenschaften der Batterie unterscheiden sich laut Prof. Dr. Reinhard Baumann und seinem Forscherteam erheblich von denen herkömmlicher: Die druckbare Variante bringt weniger als ein Gramm auf die Waage, ist nicht mal einen Millimeter dick und lässt sich daher beispielsweise in Scheckkarten integrieren. Die Batterie enthält kein Quecksilber und ist damit umweltverträglich. Ihre elektrische Spannung liegt mit 1.5 Volt im normalen Bereich. Schaltet man mehrere Batterien hintereinander, lassen sich auch Spannungen von 3, 4.5 und 6 Volt realisieren.

Aufgebaut ist die neuartige Batterie aus verschiedenen Schichten, unter anderem einer Anode aus Zink und einer Kathode aus Mangan. Zink und Mangan reagieren miteinander und produzieren Strom. Die Anoden- und die Kathodenschicht verbrauchen sich durch diesen chemischen Prozess jedoch allmählich. Die Batterie ist daher für Einsätze gedacht, die eine begrenzte Lebensdauer oder begrenzten Strombedarf haben - etwa Grußkarten.

Gedruckt werden die Batterien im Siebdruck- Verfahren, ähnlich wie bei T- Shirts und Schildern. Dabei presst eine Art Gummilippe die Druckpaste durch ein Maschennetz auf das Substrat. Eine Schablone deckt die Stellen ab, die nicht bedruckt werden sollen. Mit diesem Verfahren lassen sich verhältnismäßig große Mengen Druckpaste aufbringen - die einzelnen Schichten sind etwas dicker als ein Haar.

Im Labormaßstab haben die Forscher die Batterie bereits hergestellt. Ende des Jahres könnten die ersten Produkte realisiert sein. "Unser Ziel ist es, die Batterien bei entsprechender Massenproduktion zu einem Preis im einstelligen Centbereich herstellen zu können", sagt Dr. Andreas Willert, Gruppenleiter am ENAS.

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