TEC-G ZELLEN: Strom aus Umgebungswärme
Die batterielose Zukunft der Ultra-Low-Power-Sensor-Systeme
DAS PRINZIP
Energy Harvesting dort, wo andere Quellen nicht verfügbar sind
Viele etablierte Energy-Harvesting-Technologien benötigen Licht, Bewegung oder ein dauerhaftes Temperaturgefälle. TEC-G-Zellen nutzen dagegen Umgebungs- und Niedertemperaturwärme als thermische Triebkraft – ohne externes Temperaturgefälle. Die Technologie wird speziell für Anwendungen entwickelt, die über lange Zeiträume nur geringe durchschnittliche Leistungen benötigen und Energie für Messungen oder Datenübertragungen zwischenspeichern können.
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OHNE EXTERNES TEMPERATURGEFÄLLE
Nutzt thermische Energie aus der Umgebung, ohne eine heiße und eine kalte Seite zu benötigen.
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UNABHÄNGIG VON LICHT UND BEWEGUNG
Kann auch an dunklen, unbewegten oder vollständig gekapselten Einsatzorten genutzt werden.
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FÜR ULTRA-LOW-POWER GERÄTE
Ausgelegt für energieeffiziente Wireless-Sensoren mit niedrigem durchschnittlichem Energiebedarf.
Was ist eine TEC-G Zelle?
Eine TEC-G-Zelle besteht aus zwei Elektroden und einem von HEIONTEC entwickelten, zum Patent angemeldeten Elektrolyten. In der geschlossenen Zellarchitektur ermöglicht dieser einen reversiblen elektrochemischen Prozess, bei dem elektrische Energie bereitgestellt und anschließend mithilfe von Umgebungswärme regeneriert wird.
Der aktuelle Entwicklungsfokus liegt auf TEC-G-Zellen im Pouch-Format. Dieses Format ermöglicht eine flexible Anpassung der Zellgröße und der enthaltenen Materialmenge an unterschiedliche Energiebedarfe und Integrationsräume.
So funktioniert der TEC-G Zyklus
Eine TEC-G Zelle besteht aus zwei Elektroden zwischen denen das HEIONTEC Material aufgetragen wird. Durch Umgebungswärme als Triebkraft werden chemische Reaktionen in diesem Material ausgelöst. Wenn jetzt ein Verbraucher angeschlossen und der äußere Stromkreis dadurch geschlossen wird, wandern Elektronen durch den Verbraucher in die positive Elektrode; Metallionen diffundieren zurück und die Ladung wird abgebaut. Dabei kühlt sich die Zelle ab. Nach der Entladung wird Umgebungswärme aufgenommen und der Ausgangszustand wieder hergestellt. Der Prozess kann erneut durch Schließen des Stromkreises mit dem Verbraucher ausgelöst werden.
01 - ENERGIEBEREIT-STELLUNG
Elektrische Energie erzeugen
Wird der Stromkreis geschlossen, setzt der elektrochemische Prozess elektrische Energie frei. Dabei kühlt sich die TEC-G-Zelle ab.
02 - REGENERATION
Umgebungswärme aufnehmen
Anschließend nimmt die Zelle Wärme aus ihrer Umgebung auf und nähert sich wieder ihrem Ausgangszustand an.
03 - SYSTEM-INTEGRATION
Sensor bedarfsgerecht versorgen
Leistungselektronik und Zwischenspeicher sammeln und konditionieren die Energie und stellen sie für Messungen und drahtlose Datenübertragungen bereit.
