Akkutechnologien

Wie wiederaufladbare Lithium- Zellen immer kleiner werden

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Wegen dieser Nachteile hat VARTA Micro eine Alternative zur Batterie im Taschenstil für kleine Geräte wie drahtlose Kopfhörer entwickelt: CoinPower, die erste wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie der Branche in der Zellform eines Knopfes, die die Energiekapazität bietet, die für kleine drahtlose Endverbrauchergeräte benötigt wird. Die erste Generation dieser Knopfzellen war mit Durchmessern von 12 und 16 mm erhältlich und lieferte durchschnittlich 3,7 V.

Hinter der Einführung der CoinPower-Zellen verbergen sich von VARTA Micro patentierte Technologien, welche die hochautomatisierte Produktion von Knopfzellen mit gewendelten Elektroden ermöglichen. Dieses Verfahren für gewendelte Elektroden nutzt den zylindrischen Raum im Inneren des Gehäuses weitaus besser. Darüber hinaus wurde ein ebenfalls patentiertes Design für den Verschluss des Gehäuses entwickelt. Zusammen bieten diese Technologien eine höhere Energiedichte als frühere Li-Ionen-Knopfzellen mit herkömmlichen gestapelten oder geschichteten Elektroden.

Die automatisierte Produktion im Werk für Micro-Batterien in Deutschland arbeitet mit reproduzierbarer Qualität. Dies stellt sicher, dass jede hergestellte Einheit zuverlässig innerhalb der Spezifikation liegt. VARTA plant, seine Produktionskapazität in Deutschland zu erweitern, um die steigende Nachfrage zu befriedigen, die für CoinPower prognostiziert wird.

Die höhere Kapazität des Produktes CoinPower führt zu einem entscheidenden Vorteil für die Hersteller von Bluetooth-Headsets. Im Headset-Markt kämpfen die verschiedenen Marken um die längste Sprechzeit mit einer einzigen Ladung. Diese Sprechzeit hängt sowohl von der Gesamtenergiekapazität der Gerätebatterie als auch von den Leistungsverlusten der Geräteschaltung ab.

Darüber hinaus bietet eine Knopfzelle mit hoher Kapazität folgende Vorteile:

  • Einfache Montage in Endgeräte – aufgrund ihres starken und festen Edelstahlgehäuses fast ohne Risiko von Schäden – sowie höchste Präzision in der mechanischen Konstruktion der Batterieanordnung,
  • Hohe Toleranz gegenüber Stößen und Vibration, wieder aufgrund des starken Stahlgehäuses der Zelle.

Während die Elektrodenkonstruktion der CoinPower-Batterie bei der Herstellung einer Zelle mit hoher Energiedichte eine wichtige Rolle spielt, muss beachtet werden, dass die zugehörige elektronische Schaltung ebenfalls klein sein muss. Eine CoinPower-Zelle erfordert nur eine gewöhnliche Schaltungsschutzeinrichtung, die zu sehr geringen Kosten mit Komponenten von Anbietern wie Seiko und Mitsumi und zwei passiven Komponenten realisiert werden kann.

Es können beliebige Standard-Batterielade-ICs verwendet werden, um den Ladevorgang der Zelle zu steuern. Die Grundfläche dieser Schaltung ist wesentlich kleiner als die komplexe Leiterplatte, die üblicherweise in den kundenspezifischen Akkupacks eingebaut ist. Weiterhin muss die Peripherieschaltung nicht in der Nähe der Batterie platziert werden. Dies gibt Systemdesignern totale Freiheit zur Optimierung ihres Leiterplatten-Layouts und der mechanischen Konstruktion.

Und da die CoinPower-Batterie selbst ein Standardteil ist und die Peripherie-Schaltung leicht mittels Standardkomponenten realisiert werden kann, können Gerätehersteller das Design und die Produktionskosten und Risiken vermeiden, die mit dem Einsatz individuell entwickelter Akkupacks verbunden sind, während ihre Forderung nach hoher Energiekapazität bei geringem Platzbedarf erfüllt wird.

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