【中國(guó)包裝網(wǎng)訊】多年來(lái)，作為物聯(lián)網(wǎng)核心感知技術(shù)之一的RFID技術(shù)，其普及應(yīng)用一直受到技術(shù)和價(jià)格成本，以及用戶習(xí)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(guó)印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)展及高峰論壇上，記者領(lǐng)略到印刷電子技術(shù)的奇妙特性，通過(guò)印刷技術(shù)工藝實(shí)現(xiàn)的“紙電池”更是與RFID技術(shù)有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)。

柔性標(biāo)簽與紙電池

記者了解到，依據(jù)標(biāo)簽內(nèi)部供電有無(wú)，當(dāng)前市場(chǎng)上的RFID標(biāo)簽分為被動(dòng)式、半被動(dòng)式(也稱作半主動(dòng)式)、主動(dòng)式三類。其中，主動(dòng)式標(biāo)簽須內(nèi)置電源，用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對(duì)外的信號(hào)。此類標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)是擁有較長(zhǎng)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(zhǎng)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(jià)格方面受到詬病，人們一直在期待有一種既輕薄又實(shí)惠的電池產(chǎn)品面世。

在本屆中國(guó)印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)展的“常州恩福賽電子”展臺(tái)上，記者見(jiàn)到了已榮獲“DAVOS世界經(jīng)濟(jì)論壇技術(shù)先鋒獎(jiǎng)”的薄膜印刷紙電池。這種用薄膜作為載體的電池，加涂了導(dǎo)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(xué)家張霞昌教授被業(yè)內(nèi)譽(yù)為“紙電池之父”。

張教授對(duì)記者表示，薄膜印刷紙電池具有柔軟、輕巧、微薄等特點(diǎn)，電量與紐扣電池相當(dāng)，是對(duì)環(huán)保更加友善的“未來(lái)型電池”。紙電池能滿足當(dāng)前市場(chǎng)上對(duì)輕薄型電源的需求，以解決印刷電子發(fā)展中能源供應(yīng)的桎梏，為輕型、高效的新型能源存儲(chǔ)帶來(lái)希望之光。它將會(huì)使印刷電子的應(yīng)用領(lǐng)域再次拓展，實(shí)現(xiàn)行業(yè)質(zhì)的進(jìn)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(fù)極位置等。該公司提供OEM服務(wù)，并且能將電池電壓設(shè)計(jì)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(xué)、化學(xué)配方、電化學(xué)、電子工程學(xué)、生物學(xué)、等方面儲(chǔ)備的豐富經(jīng)驗(yàn)，致力于具有清潔屬性的小電源的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，建設(shè)以紙電池改良研發(fā)、產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)、以及應(yīng)用投資于一體化平臺(tái)。目前恩福賽提供的四款標(biāo)準(zhǔn)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?jī)H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(lái)將會(huì)把紙電池集成到更多的終端應(yīng)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(yīng)用產(chǎn)品將包括各種可穿戴式設(shè)備，離子滲透的應(yīng)用如化妝品(眼膜電池)、外敷膏狀藥品;柔性標(biāo)簽如智能卡、溫度標(biāo)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(wèn)檢測(cè))、心電檢測(cè)等領(lǐng)域。

印刷紙電池的各類應(yīng)用

張教授總結(jié)到，印刷電子技術(shù)的普及，開(kāi)辟了一系列新產(chǎn)品和應(yīng)用的可能性，包括移動(dòng)和固定使用的光伏電池(子標(biāo)簽)、移動(dòng)設(shè)備的柔性電池、薄膜晶體管(OTFT)背板、傳感器一次性使用設(shè)備的智能設(shè)備。印刷電子技術(shù)，相對(duì)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(lái)的優(yōu)勢(shì)，將使得印刷電子產(chǎn)業(yè)迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)和發(fā)展。這一技術(shù)產(chǎn)品在中國(guó)的生產(chǎn)和推廣，填補(bǔ)了中國(guó)“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(huì)社開(kāi)發(fā)了一款超高頻RFID溫度監(jiān)控標(biāo)簽。日本凸版印刷株式會(huì)社是日本的印刷包裝制造商和智能卡制造商，該標(biāo)簽是在傳統(tǒng)RFID溫度傳感技術(shù)基礎(chǔ)上，再結(jié)合張霞昌博士獨(dú)創(chuàng)的薄型柔性紙電池技術(shù)研制而成，可持續(xù)監(jiān)控冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中需要恒溫存儲(chǔ)的食品、藥品等物品的溫度變化，確保冷鏈運(yùn)輸質(zhì)量的安全、可靠。

成立于2010年的常州恩福賽通過(guò)引進(jìn)的先進(jìn)“薄膜電池”技術(shù)受到了整個(gè)社會(huì)的廣泛贊譽(yù)和好評(píng)，并于當(dāng)年獲得“中國(guó)科技創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)”，得到國(guó)家創(chuàng)新基金的支持。2011年獲得國(guó)務(wù)院認(rèn)可，頒發(fā)“重點(diǎn)華人華僑創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)”的榮譽(yù)。2012年，全國(guó)印刷電子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟第一次成員大會(huì)選舉張霞昌教授擔(dān)任副秘書長(zhǎng)、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(dān)任研究院院長(zhǎng)。2014年，公司開(kāi)發(fā)出成熟應(yīng)用冷鏈溫感系統(tǒng)(標(biāo)簽和管理平臺(tái))，并成立相關(guān)應(yīng)用生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)銷售與一體的子公司。公司在紙電池研發(fā)應(yīng)用的道路上不斷開(kāi)拓創(chuàng)新，力求上進(jìn)。為了更好的發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)集中，公司受常州市政府邀請(qǐng)，將在2016年年底正式進(jìn)駐常州印刷電子產(chǎn)業(yè)園。