Einführung
Liebe Ingenieure, suchen Sie nach einer Stromversorgungslösung für Ihr intelligentes Bluetooth-Thermometer (insbesondere für Grillthermometer)? Obwohl der Zielmarkt Europa ist, stellen die neuen EU-Batterievorschriften eine große Herausforderung dar: Lithiumtitanat-Batterien (LTO) sind mit hohen Zertifizierungskosten und einer langen Lebensdauer (ca. 1.000 Zyklen) verbunden, die für ein besonders langlebiges Produkt nicht ausreicht. Hinzu kommen die logistischen Herausforderungen aufgrund ihres Gefahrgutstatus.
Bluetooth-Thermometer – Superkondensatorlösung
-Technische Ursachenanalyse-
Technische Ursachenanalyse
Lassen Sie uns die zugrundeliegende Logik genauer betrachten. Der Knackpunkt liegt in der „Ursünde“ chemischer Batterien:
Regulatorische Definition: Die neuen EU-Vorschriften zielen auf „Batterien“ ab, also auf Geräte, die elektrische Energie durch chemische Energie erzeugen. Geräte, die ein chemisches System nutzen, unterliegen diesen Vorschriften.
Chemische Degradation: Die Lebensdauer von LTO-Batterien wird durch elektrochemische Nebenreaktionen wie Volumenänderungen beim Ein- und Ausbau von Lithiumionen sowie das kontinuierliche Wachstum der SEI-Schicht begrenzt. Dies ist eine materialbedingte Eigenschaft, und grundlegende Verbesserungen sind schwer zu erzielen.
Risiken von Energieträgern: Chemische Systeme auf Lithiumbasis bergen naturgemäß das Potenzial für ein thermisches Durchgehen. Dies ist der Hauptgrund, warum sie gemäß den internationalen Transportvorschriften als Gefahrgut eingestuft werden.
- YMIN-Lösungen und Prozessvorteile -
YMINs Lösung besteht darin, herkömmliche Kondensatoren durch Superkondensatoren zu ersetzen, die Energie physikalisch speichern. Unsere Serien SLX und SDS sind keine gewöhnlichen Kondensatoren, sondern Lithium-Ionen-Kondensatoren, die eine hohe Energiedichte mit einer extrem langen Lebensdauer vereinen.
Technischer Durchbruch 1: Regulatorische Einstufung. Ihr Funktionsprinzip beruht auf physikalischer Ionenadsorption/-desorption und nicht auf chemischer Reaktion, weshalb sie gemäß den Vorschriften als „Kondensatoren“ eingestuft werden, wodurch die EU-Verordnung 2023/1542 effektiv umgangen wird.
Technischer Durchbruch 2: Lebensdauermechanismus. Der Lade- und Entladevorgang beinhaltet keine Phasenänderung und beeinträchtigt die Elektrodenmaterialstruktur daher nur minimal. Dies führt zu einer Zyklenlebensdauer von über 500.000 Zyklen, dem 500-Fachen der von LTO.
Technischer Durchbruch 3: Leistungsmerkmale und Schnellladung. Ihr extrem niedriger Innenwiderstand (ESR) ermöglicht das Laden mit hohen Strömen in Sekundenschnelle und kann die beim Senden von Daten durch Bluetooth-Module entstehenden kurzzeitigen Stromimpulse problemlos bewältigen, wodurch Spannungsabfälle minimiert und ein stabileres System gewährleistet wird.
Designkomfort: Wir bieten Modelle mit den gleichen Abmessungen wie gängige LTO-Batterien (z. B. Ø 4 mm) an, wodurch die Notwendigkeit entfällt, dass Ingenieure die Hardware neu konstruieren müssen, und ein echter „Drop-in-Austausch“ ermöglicht wird.
- Datenverifizierung -
Reden ist wertlos; Daten sprechen für sich. Wir haben dies an realen Kundenprodukten verifiziert:
Lebensdauertest: Bei Verwendung einer simulierten Grillsonde, die täglich 10 Mal ein- und ausgesteckt wurde (10 Lade- und Entladezyklen), und unter Verwendung von Superkondensatoren der YMIN SDS-Serie, blieb die Kapazitätserhaltung nach zwei Jahren Dauerbetrieb (weit über die einjährige Garantiezeit hinaus) bei über 80 % und der Anstieg des Innenwiderstands wurde auf maximal das 1,1-Fache begrenzt.
Impulsverhalten: Beim Start des Mikrocontrollers und der Bluetooth-Übertragung kam es bei der ursprünglichen LTO-Lösung zu einem deutlichen Spannungsabfall. Die YMIN-Kondensatorlösung reduzierte die Spannungsschwankungen jedoch um 40 % und gewährleistete so die Zuverlässigkeit der Kommunikationsverbindung.
Extremtemperaturprüfung: Bei 2-stündigen Lade-Entlade-Zyklen bei 100 °C betrug die Kapazitätsänderung nach acht Zyklen weniger als -4 %, was eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit beweist und das Gerät ideal für den Einsatz in Küchengeräten macht.
Nachfolgend eine Datentabelle nach der Simulation des Tests extremer Nutzungsszenarien: Laden und Entladen bei 100℃ für 2 Stunden, insgesamt 8 Zyklen, die Kapazitätsänderungsrate beträgt weniger als -4% und die Änderungsrate des Innenwiderstands liegt innerhalb des 1,1-Fachen.
Empfohlene Modelle -
Diese Lösung eignet sich nicht nur für Bluetooth-Thermometer, sondern kann auch in großem Umfang auf Energiespeicheranwendungen für Mikrogeräte wie drahtlose Sensornetzwerke (WSNs), elektronische Tags, intelligente Türschlösser und Fernbedienungen ausgeweitet werden, die eine lange Lebensdauer, schnelles Aufladen und hohe Zuverlässigkeit erfordern.
Für Geräte mit einem breiten Betriebsspannungsbereich, die extrem schnelles Laden und lange Standby-Zeiten erfordern, ist die YMIN SLX-Serie (3,8 V) die optimale Wahl. – -SLX 3,8 V 1,5–10 F 3,55 × 7,7 (min.)
Für kostensensible Geräte mit ausreichend Platz ist die YMIN SDS-Serie (2,7 V) eine äußerst kostengünstige Option. – -SDS 2,7 V 1,0–2,0 F 4 × 25
Abschluss
Für Ingenieure, die Wert auf langfristige Produktzuverlässigkeit und Umweltverträglichkeit legen, ist der Ersatz herkömmlicher Batterien durch Superkondensatoren eine attraktive Technologieoption. YMIN Electronics bietet mit seinen innovativen elektrochemischen Verfahren und Materialien markterprobte und hochzuverlässige Kondensatorlösungen.
Wir hoffen, dass dieser technische Austausch Sie zu Ihrem nächsten Produktdesign inspiriert. Bei Fragen zur Anwendung von Kondensatoren wenden Sie sich bitte an YMIN. Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit Ihnen weitere Möglichkeiten zu erkunden.
Veröffentlichungsdatum: 23. Oktober 2025