鎳氫電池

鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量儲備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，并且對環(huán)境無污染，無記憶效應。鎳氫電池的缺點是價格鎳鎘電池要貴好多，性能比鋰電池要差。

鋰離子電池

以鋰離子電池為材料的一種高能量密度電池。鋰離子電池還是一種智能電池，它可以與專用原裝智能充電器配合，達到最短的充電時間、最大的壽命周期及最大的容量。鋰離子電池是目前性能最好的電池。與同樣大小的鎳鎘電池、鎳氫電池相比，電量儲備最大，重量最輕、壽命最長、充電時間最短，無記憶效應。

可充電電池主要有鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩種。目前使用的鎳鎘(NiCd)、鎳氫(NiMH)和鋰離子(Li-Ion)電池都是堿性電池。

鎳氫電池NiMH電池正極板材料為NiOOH，負極板材料為吸氫合金。電解液通常用30%的KOH水溶液，并加入少量的NiOH。隔膜采用多孔維尼綸無紡布或尼龍無紡布等。NiMH電池有圓柱形和方形兩種。

NiMH電池具有較好的低溫放電特性，即使在-20℃環(huán)境溫度下，采用大電流(以1C放電速率)放電，放出的電量也能達到標稱容量的85%以上。但是，NiMH電池在高溫(+40℃以上)時，蓄電容量將下降5～10%。這種由于自放電(溫度越高，自放電率越大)而引起的容量損失是可逆的，幾次充放電循環(huán)就能恢復到最大容量。NiMH電池的開路電壓為1.2V，與NiCd電池相同。

NiCd/NiMH電池的充電過程非常相似，都要求恒流充電。兩者的差別主要在快速充電的終止檢測方法上，以防止電池過充電。充電器對電池進行恒流充電，同時檢測電池的電壓和其它參數(shù)。當電池電壓緩慢上升達到一個峰值，對NiMH電池快速充電終止，而NiCd電池則當電池電壓第一次下降了一個-△V時終止快速充電。為避免損壞電池，電池溫度過低時不能開始快速充電，電池溫度Tmin低于10℃時，應轉(zhuǎn)入涓流充電方式。而電池溫度一旦達到規(guī)定數(shù)值后，必須立即停止充電。

鎳鎘電池

鎳鎘電池NiCd電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學反應，其主要作用是增強導電性。負極板上的活性物質(zhì)由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，防止結(jié)塊，并增加極板的容量?；钚晕镔|(zhì)分別包在穿孔鋼帶中，加壓成型后即成為電池的正負極板。極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開。電解液通常用氫氧化鉀溶液。與其它電池相比，NiCd電池的自放電率(即電池不使用時失去電荷的速率)適中。NiCd電池在使用過程中，如果放電不完全就又充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，放出80%電量后再充足電，該電池只能放出80%的電量。這就是所謂的記憶效應。當然，幾次完整的放電/充電循環(huán)將使NiCd電池恢復正常工作。由于NiCd電池的記憶效應，若未完全放電，應在充電前將每節(jié)電池放電至1V以下。

印刷電子工業(yè)是由各種印刷電子產(chǎn)品所構(gòu)成的正在全球范圍快速起步的新興工業(yè)。顧名思義，印刷電子產(chǎn)品是電子產(chǎn)品，所不同的是該電子產(chǎn)品的所有元器件或部分元器件(如電阻，電容，晶體管，電源，顯示器，存儲器等)是用印刷的生產(chǎn)方式來完成的。印刷電子(Printed Electronics)又名有機電子(Organic Electronics)或塑料電子(Plastic Electronics)。印刷電子工業(yè)所用的印刷技術包括絲網(wǎng)印刷, 柔性版印刷, 照相凹版印刷, 平版膠印和噴墨印刷等。印刷基質(zhì)材料為紙張, 塑料薄膜和其他任何材料。印刷的漿料是功能性的導電或光學材料。印刷電子技術的核心就是具有導電或光學性能的功能性材料或漿料。和傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品相比，印刷電子產(chǎn)品一般是二維空間的, 具有柔性，可卷曲，環(huán)保和低價超值等特征。

印刷電子是一個正在全球悄悄地快速發(fā)展的新的工業(yè)。印刷電子工業(yè)是未來10至20年全球工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的重要增長領域。2011年的印刷電子工業(yè)全球市場價值只有24億美金，主要來自電子書和部分電子視頻標簽等的應用。但2021年印刷電子工業(yè)的市場值將達到千億美金以上(from IDTechEx)，已遠遠超過現(xiàn)在的3000億美金的以硅為基礎的微電子工業(yè)的全球市場值。

印刷電子技術的發(fā)展歷史和其在中國在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中成為高科技國家的重要性。

現(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展都是以半導體材料硅為基礎建立起來的。隨著現(xiàn)代通信信息技術的快速發(fā)展，對半導體材料硅制作的芯片有了越來越多的要求，特別是對芯片的價格提出了更高的要求。可是受到大自然原材料量的限制，特別是生產(chǎn)加工條件的制約，制作芯片的半導體材料硅的價格已無法大幅度下降。而科學家們也早就開始了替代品的研究，2000年獲得諾貝爾化學獎的Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, and Hideki Shirakawa在1977年就發(fā)明了高導電性能的有機聚合物(oxidized, iodine-doped polyacetylene)。可以這么說印刷電子技術的發(fā)展就是在該發(fā)明的基礎上建立起來的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，基于有機聚合物的印刷電子已完成其大部分的基礎研究，有機半導體聚合物材料的遷移率已達到或超過傳統(tǒng)硅半導體材料的遷移率，人類就這樣開始了新一代產(chǎn)業(yè)革命。

有機半導體材料的可印刷性也決定了印刷電子產(chǎn)品制作的成本。設想一下如果我們能以每小時80公里生產(chǎn)報紙一樣的速度來生產(chǎn)電子產(chǎn)品，那么我們就能以很低的價格快速地生產(chǎn)智能標簽，顯示器，電池，晶體管以及眾多通信系統(tǒng)，這將完全改變我們整個社會發(fā)展的進程和軌跡。

現(xiàn)在印刷電子產(chǎn)品將以新的姿態(tài)(環(huán)保，柔性，薄，超值低價)，逐步取代部分傳統(tǒng)電子產(chǎn)品，更重要的是創(chuàng)造了新一代有利于通信信息技術發(fā)展的新產(chǎn)品。

在過去的十多年里，中國政府堅定不移地扶植和支持公司的技術革新，如通信技術的巨人華為，國際互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的領先者阿里巴巴和百度。政府的支持使這些公司在其工業(yè)早期發(fā)展中已給我們國家?guī)砹素S厚的利益，同時提高了在該技術在國際領域的競爭力，增強了商業(yè)活力和提供了很多社會就業(yè)崗位。被認為是續(xù)IT時代后下一個經(jīng)濟增長點，并且在10年時間里將產(chǎn)生4500億美金的市值的的印刷電子工業(yè)必將成為中國政府另一個新的扶植和支持點，印刷電子工業(yè)也必將成為中國走向技術強國的絕佳機會。同時掌握新一輪世界經(jīng)濟新增長點的技術也必將能對中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展帶來重要的意義。

薄膜印刷紙電池應用介紹

薄膜印刷紙電池技術是由張霞昌發(fā)明的。該技術曾獲得世界經(jīng)濟論壇Davos頒發(fā)的世界技術先鋒大獎。在世界印刷電子領域享有很高的聲譽。

薄膜印刷紙電池的產(chǎn)品特點是：柔軟，輕巧，微薄，電量與紐扣電池相當而且對環(huán)保更友善。獨特的產(chǎn)品性質(zhì)使得這種電池也被稱為“未來型電池”。該紙電池為一次性使用，我們的紙電池可以根據(jù)用戶的需要來定制大小，厚度和形狀以及調(diào)整電池的正負極位置等，同時可提供3V以上的薄膜印刷紙電池。

紙電池的應用集成服務就是將紙電池集成到終端應用產(chǎn)品上去。使終端應用產(chǎn)品能在大規(guī)模生產(chǎn)線上和紙電池生產(chǎn)一次完成。薄膜印刷紙電池的終端產(chǎn)品包括有源或半有源型的RFID電子標簽，標簽傳感器，智能卡和智能包裝，醫(yī)用電子藥貼和化妝品等等。薄膜印刷紙電池主要為這些終端產(chǎn)品提供電能。這一技術在中國的生產(chǎn)和推廣，也為中國填補了空白。

應用印刷電子產(chǎn)品的應用領域是非常廣泛的。但凡薄膜類的電子產(chǎn)品，都是其最佳的應用領域。目前已經(jīng)或?qū)⒁M入市場的印刷電子產(chǎn)品主要是電子標簽，其中包括電子顯示器標簽，電子射頻標簽，微傳感器電子標簽，智能標簽等。這些電子標簽的主要用途如下:

微傳感器電子標簽可用于在冷鏈物流和存儲中對食品和藥品進行質(zhì)量檢測，在人體進行生物參數(shù)和物理狀態(tài)的檢測以便于對人體生理和醫(yī)學參數(shù)采集及分析為切入點面向家庭和社區(qū)開展遠程醫(yī)療服務。微傳感器電子標簽還可用于對貴重物品的防盜管理等。

電子射頻標簽可用于人流管理和物聯(lián)網(wǎng)中的物流管理

電子智能標簽可提高包裝性能。如在人類使用的藥品上，有提醒病人用藥的時間和防止多用藥的功能，同時可以記錄用藥后的基本反映。

用于冷鏈物流和存儲中對食品和藥品的電子顯示器標簽可使得用戶很方便地了解食品和藥品的質(zhì)量問題，另外電子顯示器標簽還可作為防偽標簽以保護企業(yè)的利益。

除電子標簽這個新產(chǎn)品外，印刷電子的新產(chǎn)品還包括1)智能卡，2)化妝品和藥品的貼膜，3)電子地圖，電子書，電子雜志和電子報子等。

(更多應用請參閱www.ksfpe.com)

印刷電子的新機會和新挑戰(zhàn)

近年來，中國印刷電子產(chǎn)業(yè)也有了很大的發(fā)展。這要歸功于中國政府的吸引人才和走技術道路的新政策。許多在印刷電子領域做出很多成就的華人學者先后從歐美國家回到了中國，將不少技術帶到了中國，并在國外研究的基礎上在中國開始了新的創(chuàng)新和開拓。有些科學家在中國的大學里從事創(chuàng)新工作，有些科學家在中國開始了印刷電子產(chǎn)品開發(fā)的工作。

這些創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)包括1)電子油墨，2)柔性顯示器，3)印刷邏輯器，4)印刷紙電池等。但是總體上講，產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)性和分布性不夠完善，印刷電子領域的專家也還是嚴重缺乏的。更重要的是關鍵性大部分技術仍然在歐美公司和研究機構(gòu)掌握之中，有些了解或掌握某些技術的科學家是回國了，但由于知識產(chǎn)權(quán)的問題，無法真正地將那些技術在中國產(chǎn)業(yè)化。

雖然我們前面的道路是艱難和富有挑戰(zhàn)的，我相信在中國政府以及相關科技部門的大力支持下，中國的印刷電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)將翻開新的篇章，我們愿意為中國經(jīng)濟新的增長點貢獻自己的力量，共同步入中國印刷電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)的春天。