印刷電子 未來之光紙電池

【中國包裝網(wǎng)訊】多年來，作為物聯(lián)網(wǎng)核心感知技術之一的RFID技術，其普及應用一直受到技術和價格成本，以及用戶習慣等方方面面的重重阻礙;然而，在今年8月與深圳物聯(lián)網(wǎng)展同期舉辦的第一屆中國印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)展及高峰論壇上，記者領略到印刷電子技術的奇妙特性，通過印刷技術工藝實現(xiàn)的“紙電池”更是與RFID技術有著千絲萬縷的關聯(lián)。

柔性標簽與紙電池

記者了解到，依據(jù)標簽內(nèi)部供電有無，當前市場上的RFID標簽分為被動式、半被動式(也稱作半主動式)、主動式三類。其中，主動式標簽須內(nèi)置電源，用以供應內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對外的信號。此類標簽的優(yōu)點是擁有較長的讀取距離和可容納較大的內(nèi)存容量，但美中不足的是需要定期更換電池以延長工作壽命。然而，傳統(tǒng)的電池形式，如鈕扣電池、鋰電池，在體積和價格方面受到詬病，人們一直在期待有一種既輕薄又實惠的電池產(chǎn)品面世。

在本屆中國印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)展的“常州恩福賽電子”展臺上，記者見到了已榮獲“DAVOS世界經(jīng)濟論壇技術先鋒獎”的薄膜印刷紙電池。這種用薄膜作為載體的電池，加涂了導電材料和碳納米材料制成的特殊墨水。該產(chǎn)品的發(fā)明者芬蘭華人科學家張霞昌教授被業(yè)內(nèi)譽為“紙電池之父”。

張教授對記者表示，薄膜印刷紙電池具有柔軟、輕巧、微薄等特點，電量與紐扣電池相當，是對環(huán)保更加友善的“未來型電池”。紙電池能滿足當前市場上對輕薄型電源的需求，以解決印刷電子發(fā)展中能源供應的桎梏，為輕型、高效的新型能源存儲帶來希望之光。它將會使印刷電子的應用領域再次拓展，實現(xiàn)行業(yè)質(zhì)的進步。

據(jù)介紹，這種“紙電池”為一次性使用，可根據(jù)不同用戶需求定制大小、厚度和形狀以及調(diào)整電池的正負極位置等。該公司提供OEM服務，并且能將電池電壓設計在3V以上。目前，“恩福賽印刷電子”正以“紙電池”為核心，依托在材料工程學、化學配方、電化學、電子工程學、生物學、等方面儲備的豐富經(jīng)驗，致力于具有清潔屬性的小電源的開發(fā)及應用，建設以紙電池改良研發(fā)、產(chǎn)品應用開發(fā)、以及應用投資于一體化平臺。目前恩福賽提供的四款標準電池初始電壓為1.5V和3V兩種，初始容量為20~110mAh，厚度<0.7mm，而且重量僅為1-2g;此外，恩福賽還可以根據(jù)客戶要求定制各種特殊規(guī)格的紙電池。

據(jù)悉，該公司未來將會把紙電池集成到更多的終端應用產(chǎn)品上去，使終端產(chǎn)品能在大規(guī)模生產(chǎn)線上和電池生產(chǎn)一次性加工生產(chǎn)完成。紙電池的終端應用產(chǎn)品將包括各種可穿戴式設備，離子滲透的應用如化妝品(眼膜電池)、外敷膏狀藥品;柔性標簽如智能卡、溫度標簽，智能體育如馬拉松胸牌、高爾夫球桿貼等;智能醫(yī)療如人體皮膚(嬰兒提問檢測)、心電檢測等領域。

印刷紙電池的各類應用

張教授總結(jié)到，印刷電子技術的普及，開辟了一系列新產(chǎn)品和應用的可能性，包括移動和固定使用的光伏電池(子標簽)、移動設備的柔性電池、薄膜晶體管(OTFT)背板、傳感器一次性使用設備的智能設備。印刷電子技術，相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，在提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本等方面所體現(xiàn)出來的優(yōu)勢，將使得印刷電子產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式的增長和發(fā)展。這一技術產(chǎn)品在中國的生產(chǎn)和推廣，填補了中國“薄膜電池”空白。

近日，常州恩福賽和常州印刷電子產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)手，為日本凸版印刷株式會社開發(fā)了一款超高頻RFID溫度監(jiān)控標簽。日本凸版印刷株式會社是日本的印刷包裝制造商和智能卡制造商，該標簽是在傳統(tǒng)RFID溫度傳感技術基礎上，再結(jié)合張霞昌博士獨創(chuàng)的薄型柔性紙電池技術研制而成，可持續(xù)監(jiān)控冷鏈運輸過程中需要恒溫存儲的食品、藥品等物品的溫度變化，確保冷鏈運輸質(zhì)量的安全、可靠。

成立于2010年的常州恩福賽通過引進的先進“薄膜電池”技術受到了整個社會的廣泛贊譽和好評，并于當年獲得“中國科技創(chuàng)業(yè)大賽一等獎”，得到國家創(chuàng)新基金的支持。2011年獲得國務院認可，頒發(fā)“重點華人華僑創(chuàng)業(yè)團隊”的榮譽。2012年，全國印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟第一次成員大會選舉張霞昌教授擔任副秘書長、副主任委員，2013年和常州市政府合作成立常州市印刷電子產(chǎn)業(yè)研究院，張霞昌教授被業(yè)內(nèi)同仁推選擔任研究院院長。2014年，公司開發(fā)出成熟應用冷鏈溫感系統(tǒng)(標簽和管理平臺)，并成立相關應用生產(chǎn)經(jīng)營銷售與一體的子公司。公司在紙電池研發(fā)應用的道路上不斷開拓創(chuàng)新，力求上進。為了更好的發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢集中，公司受常州市政府邀請，將在2016年年底正式進駐常州印刷電子產(chǎn)業(yè)園。