An einer Frühwarnsensorik gegen Überhitzung von Lithium-Ionen-Batterien in E-Fahrzeugen arbeiten SmartNanotubes Technologies aus Sachsen und Linxens aus Frankreich. Das sächsische Start-up hat den weltweit ersten massenmarkttauglichen Geruchsdetektor-Chip für „elektronische Nasen“ entwickelt. Linxens ist ein weltweit führender Anbieter von SmartCard-Technologien und RFID-Etiketten.

Mit der wachsenden Zahl von Elektrofahrzeugen steigt die Gefahr von Bränden, ausgelöst durch außer Kontrolle geratene Lithium-Ionen-Batterien. Bisher gibt es keine zuverlässige Lösung, die eine frühzeitige Warnung vor einem Batteriebrand ermöglicht. Linxens und SmartNanotubes wollen das ändern. Mit ihrer Lösung sollen die in diesem Prozess entstehenden Gase frühzeitig erkannt werden. SmartNanotubes Technologies trägt dazu eine einzigartige Geruchserkennungstechnologie bei. Linxens bringt Fachwissen im Bereich der Miniaturisierung und Massenfertigung von flexibler Elektronik ein. 

Leben retten und Infrastrukturschäden verhindern

Der Markt für die Überwachung von Li-Ionen-Batterien sei riesig und biete eine enorme Skalierbarkeit. Durch das frühzeitige Erkennen eines Ausgasungsvorgangs könne die gemeinsame Entwicklung Leben retten und schwere Schäden an der Infrastruktur vermeiden, sagt Viktor Bezugly, CEO und Mitbegründer von SmartNanotubes Technologies. Bereits im nächsten Jahr sei die Produktion von Zehntausenden Sensoren zur Erkennung des Ausgasens von E-Fahrzeug-Batterien möglich, so Bezugly weiter. Darüber hinaus eröffne die Miniaturisierung des Chips auf eine Größe von 7x7mm eine neue Möglichkeit, die e-nose Technologie von SmartNanotubes in tragbaren und mobilen Geräten anzuwenden.

Ausgasungen bis zu 20 Minuten im Voraus erkennbar

Die SmartNanotubes-Sensortechnologie kann Ausgasungen aus Li-Ionen-Zellen mehrere Minuten vor dem thermischen Durchgehen erkennen, in einigen Fällen sogar bis zu 20 Minuten vorher. Linxens und SmartNanotubes haben den ersten Prototyp eines miniaturisierten Sensormoduls entwickelt und erfolgreich getestet. Er bildet die Hauptkomponente des zukünftigen Produkts. Das Erkennen von Gerüchen und komplexen Gasen erfordert eine einzigartige Kombination von Wandlermatrix mit Signalfilterung und maschinellen Lernmethoden. Linxens bringt seine Erfahrung in der Massenfertigung von elektrochemischen Elektroden ein, um eine dünne, flexible und kostengünstige elektronische Matrix zur Signalumwandlung auf der Grundlage von SmartNanotubes-Sensortechnologien zu entwickeln, sagt Roland Guillemain, VP von R&D and Innovation bei Linxens. Er betont, dass die Zukunft der Sensorik nicht darin besteht, für jeden Anwendungsfall ein neues Material zu entwickeln, sondern sich auf eine vorqualifizierte, hochempfindliche Signalwandlerplattform zu stützen. Diese sei mit fortschrittlichen Algorithmen des maschinellen Lernens verbunden, um die Zeit bis zur Marktreife von zehn Jahren auf Monate zu verkürzen.

Ein Gamechanger auf dem Markt für Multigassensoren 

Die e-nose-Technologie von SmartNanotubes ahmt die menschliche Nase in Bezug auf das Prinzip der Geruchserkennung nach. Anstelle der Rezeptoren einer biologischen Nase verfügt der Geruchsdetektor-Chip über eine Vielzahl von fein abgestimmten Nanomaterialien als Sensorelemente. Diese gewährleisten eine herausragende Empfindlichkeit, eine äußerst kompakte Struktur und verbrauchen kaum Strom. Eine KI-basierte Software ist für die Echtzeit-Erkennung von geruchsspezifischen Signalmustern verantwortlich, die vom Detektorchip ausgelesen wird. Damit bietet SmartNanotubes eine sehr kompakte, energieeffiziente und kostengünstige Plattformtechnologie für den Einsatz in verschiedenen geruchsbezogenen Anwendungen an.

Über SmartNanotubes Technologies

SmartNanotubes Technologies ist ein Spin-off des Life Science Inkubators Sachsen. Gegründet haben es Dr. Viktor Bezugly und Dr. Birte Sönnichsen zusammen mit zwei weiteren Kollegen im Jahr 2020. Vorausgegangen waren zehn Jahre Forschung an Nanomaterialien. Zuvor hatte Bezugly mit seinem Team mehrere Jahre an der Entwicklung eines Geruchsdetektorchips gearbeitet. Die Sensoren von SmartNanotubes können einzelne Gase, Gerüche und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) erkennen. Die Anwendungen reichen von Umwelt- und Sicherheitsanwendungen bis hin zu Haus- und Industriesicherheit, Wearables und IoT-Lifestyle-Produkten. Das Mehrkanal-Sensormodul lässt sich leicht in verschiedene Geräte integrieren. Die Sensoren werden mit der KI-basierten Software Smell Annotator geliefert, die den Kunden Zugang zur firmeneigenen Geruchsdatenbank bietet.

Über Linxens 

Linxens ist ein wichtiger Akteur in der globalen Elektronikindustrie. Das Unternehmen entwickelt und produziert RFID-Mikrokonnektoren und -Antennen für Sicherheit, Identität und IoT sowie Biosensoren und Wearables für die vernetzte Gesundheit. Bisher stehen über 120 Milliarden produzierte Mikrostecker und sechs Milliarden RFID-Antennen zu Buche. Damit realisiert Linxens Technologielösungen für die Märkte Telekommunikation, Transport, Gastgewerbe, Freizeit, Finanzdienstleistungen, Behörden, Zugangskontrolle, Gesundheitswesen und IoT. Linxens hat seinen Hauptsitz in Frankreich, verfügt über neun Produktionsstätten, fünf Forschungs- und Entwicklungszentren und beschäftigt weltweit 3.500 Mitarbeiter.