Fraunhofer-Institut: Batterien aus dem Drucker

Wissenschaftler der Technischen Universität Chemnitz haben gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme Batterien entwickelt, die im Siebdruck-Verfahren hergestellt werden. Die möglichen Einsatzgebiete der hauchdünnen Folien reichen von der Medizintechnick bis hin zur singenden Grußkarte.

Die Fertigung der neuartigen Batterien erfolgt im Siebdruck-Verfahren. Ahnlich wie beim T-Shirt-Druck presst ein Gummilippe die Druckpaste durch ein Maschennetz auf das Trägermaterial. Eine Schablone deckt die Stellen ab, die nicht bedruckt werden sollen. Die einzelnen Schichten sind etwas dicker als ein Haar. Im Labor haben die Forscher um Professor Reinhard Baumann die Batterie bereits hergestellt.

Fliegengewicht mit 1,5 Volt

Die fertig gedruckte Batterien wiegt weniger als ein Gramm und ist nicht einmal einen Millimeter dick. Sie enthält kein giftiges Quecksilber. Ihre elektrische Spannung liegt mit 1,5 Volt im üblichen Bereich. Hintereinander geschaltet erreichen mehrere Batterien Spannungen von bis zu sechs Volt.

Der Batterie-Winzling setzt sich aus mehreren Schichten zusammen: Die Anode besteht aus Zink, die Kathode aus Mangan. Die beiden Chemikalien reagieren miteinander und produzieren Strom. Eine erneute Aufladung ist nicht möglich. Wie lange die Batterie Strom liefert, können die Forscher noch nicht sagen.

Breites Anwendungsspektrum

Augrund ihrer begrenzte Lebensdauer eignet sich die neuartige Batterie nur für bestimmte Anwendungen. Die sächsischen Forscher denken etwa über den Einsatz in EC-Karten nach. Mit Hilfe einer kleinen Anzeige könnte diese die für das Online-Banking wichtigen Transaktionsnummern (TAN) anzeigen. In der Medizin könnten mit Batterien bedruckte Pflaster Körperfunktionen überwachen oder Medikamente verabreichen. Auch der Einsatz als Stromquelle auf tönenden Grußkarten sei denkbar.

Andreas Willert vom Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS) erwartet bei der Massenproduktion der Batterien Herstellungskosten im einstelligen Centbereich. Bis zur Umsetzung der Anwendungsbeispiele steht den Experten allerdings noch weitere Forschungsarbeit ins Haus. Nach Willerts Aussagen könnten Ende des Jahres die ersten Produkte mit den Mini-Batterien zur Verfügung stehen.