Mikrobatterie

Eine auf LTCC basierende Mikrobatterie beruht auf der Herstellung und Fügung von LTCC-Halbschalen mit Kavitäten für Elektroden und Elektrolyt. Für eine erfolgreiche Batterieherstellung werden folgende Anforderungen an LTCC-Halbschalen gestellt:

• geringe Dicke (<0,5 mm),
• geringer Edelmetallanteil ,
• ausreichende Ebenheit,
• Herstellbarkeit unter Berücksichtigung der zulässigen Wärmebehandlung einzelner Bestandteile und
• SMD-Integrationsfähigkeit.

In der dargestellten Variante betragen die lateralen Abmessungen der Batterie (10 x 10) mm², die Tiefe der Kavität für die Elektrodenbefüllung beträgt 100 µm. Die für die Elektroden zur Verfügung stehende Fläche entspricht (6 x 6) mm². Die Untersuchungen bzgl. der Stabilität unterschiedlicher LTCC-Substrate in der fluorid-haltigen Elektrolytlösung zeigen, dass die LTCC-Folie für die Herstellung von Mikrobatterien sehr gut geeignet ist.

 

Technische Kenndaten

 

• Gesamtgröße: 10x10 mm²
• Gesamtdicke: 0,7-2 mm
• Aktive Fläche (Kavität): 6x6 mm²
• Kavitätentiefen 50-100 µm
• Zellspannung 3,7 V (Li-Ion),
• Kapazität: 1,5..2,2 mAh/cm²
• Fügung der Halbschalen durch Kleb- oder Lötprozesse (Metall. Lote, Glaslote)

 

Leistungsangebot

 

• Entwicklung von keramischen Trägern für µ-Batterien
• Adaption der Gehäuselösungen für Anwendungen aus den Bereichen IC- oder MEMS-Packaging bzw. Energie-Harvesting