Напечатанные вольты

Слово "революция" вызывает у нас не самые приятные эмоции. Но не все революции несут с собой страдания и потери. Технологические перевороты, возникающие из-за появления новых технологий, приводят к появлению новых, более эффективных способов производства. Начало XXI века оказалось богатым на технологические революции. Одна из них – начало массового производства печатной электроники. А так как электроника не может работать без источников питания, пришлось придумывать и батарейки, которые тоже можно печатать.

Под печатной электроникой (не путать с печатным монтажом!) имеются в виду технологии производства электронных схем методами, схожими с полиграфической печатью. Такие схемы могут создаваться практически на любых жёстких или гибких подложках ­­– стекле, полимерных плёнках и даже бумаге. Для печати компонентов и проводников применяются различные пасты и жидкости (проводящие чернила), содержащие металлы, полупроводники и органические компоненты, которые наносятся на подложку струйным, трафаретным, офсетным и другими способами. Быстрые и недорогие процессы печати электронных схем позволяют массово производить, например, RFID­-метки и электронные билеты. Миллионы людей пользуются ими ежедневно, но мало кто знает, что в этих самых обыденных предметах заложены передовые технологии электронной промышленности. А тем временем сложность печатной электроники растёт: в 2011 г. удалось напечатать микроконтроллер из 4000 органических элементов, работающий на частоте 6 Гц!

Где может применяться сложная печатная электроника? Прежде всего, это самая разная полиграфическая продукция – рекламные материалы, открытки, упаковка со световыми и звуковыми эффектами для привлечения внимания и наглядности. Электронные этикетки, оснащённые сенсорами и дисплеями, покажут температуру скоропортящихся продуктов и срок их годности (рис.1). Коробка от печенья может превратиться в модель автомобиля со светящимися фарами и звучащим гудком. Книги-игрушки, учебники, плакаты ­– все это может быть "электрифицировано" на радость детям и школьникам. Гибкие электронные схемы могут быть напечатаны и на ткани  "умной" одежды.

Электронная этикетка с датчиком температуры

Рис.1. Электронная этикетка с датчиком температуры

Особое применение печатных электронных схем – медицина. Косметические и лечебные трансдермальные пластыри с электронным управлением могут регулировать поступление лекарственных веществ в кожу, избавляя пациента от неприятных инъекций.

Но для всего этого нужно питание. Можно смело утверждать, что, не появись на свет технологии производства печатных батарей, эта область электроники так и осталась бы с RFID-метками и проездными билетами, и о революции не было бы и речи. Сегодня известно несколько методов изготовления печатных батарей. Один из крупных серийных производителей, компания Blue Spark, изготавливает гибкие марганцево-цинковые (Zn/MnO2) батарейки по рулонной технологии (рис.2,3).

 

Батарейки Blue Spark

Рис.2. Батарейки Blue Spark

Рулонная технология производства печатных батарей

Рис.3. Рулонная технология производства печатных батарей

Blue Spark предлагает две серии батареек ­– UT (Ultra-Thin, толщиной 0,5 мм – самая тонкая батарея на рынке!) и ST (Standart Thin, 0,75 мм, см.таблицу). Это, конечно, больше толщины листа бумаги, но сравнимо с картоном. Поэтому такие батарейки можно смело применять в любой "полиграфическо-электронной" продукции, не опасаясь испортить её внешний вид.

Батарейки различаются соотношением сторон и расположением контактов, которые напечатаны черными токопроводящими чернилами. Их копланарность позволяет просто наклеивать батарейку на поверхность с напечатанными (или даже нарисованными токопроводящим маркером) проводниками. А когда батарейка израсходует заряд (или раньше, если вам не понравится новый формат рекламных листовок), её в составе напечатанной схемы можно смело выбрасывать с бытовыми отходами: батарейки Blue Spark не содержат ртути, кадмия и свинца.

Характеристики печатных батареек BlueSpark

Модель

Напряжение, В

Начальная емкость1, мА·ч

Максимальный ток разряда2, мА

Длина, мм

Ширина, мм

Толщина, мм

110-ST1

1,5

30

1–2

55

47

0,75

111-ST1

54

78,7

47,6

101-UT1

20

55

47

0,5

103-UT1

10

40

30

104-UT1

37

79

47

107-UT1

10

63

26

113-UT3

3

5

30

80

1 Зависит от условий работы
2 Кратковременные токи могут быть больше

Видео: Игрушечная машинка из картона с печатной электроникой и батарейками BlueSpark

О компании

Компания Blue Spark Technologies (г. Уэстлейк, Огайо, США) была основана в 2003 году под именем Thin Battery Technologies. Основным направлением работы компании стала разработка и производство тонкоплёночных батарей на основе технологий, купленных у компании Eveready Battery Company (теперь ­­– Energizer). Серийный выпуск тонких батарей компания начала уже в 2004 году.

Производитель: Blue Spark Technologies
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
110-ST1
Blue Spark Technologies
Арт.: 1895277 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Тонкая (менее 750 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 30 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 55х47х0.75 мм
110-ST1
-
Поиск
предложений
101-UT1
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095553 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультратонкая (менее 500 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 20 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 55х47х0.5 мм
101-UT1
-
Поиск
предложений
103-UT1
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095554 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультратонкая (менее 500 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 120 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 40х30х0.5 мм
103-UT1
-
Поиск
предложений
104-UT1
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095555 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультратонкая (менее 500 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 5 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 30х80х0.5 мм
104-UT1
-
Поиск
предложений
107-UT1
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095556 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультратонкая (менее 500 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 10 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 63х26х0.5 мм
107-UT1
-
Поиск
предложений
111-ST1
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095561 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Тонкая (менее 750 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 54 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 79х47х0.75 мм
111-ST1
-
Поиск
предложений
113-UT3
Blue Spark Technologies
Арт.: 3095562 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Ультратонкая (менее 500 микрон) батарейка. Напряжение 1.5В Емкость 5 мАч Ток разряда 1-2 мА Размеры 30х80х0.5 мм
113-UT3
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()