印刷电池、无线电标签和制造方法
1.下面描述的本发明涉及印刷电池和由该电池提供电流的无线电标签。此外，本发明涉及用于制造该电池的方法。
2.无线电标签可用于追踪所有类型的产品，例如药品和作物保护产品。例如，在wo 2019/145224 a1中描述了这种无线电标签。其通常包括能量供应单元、至少一个传感器、控制单元、其中存储有明确的产品标识符的数据存储器以及发射和/或接收单元。借助传感器，可以确定关于产品的状态信息，例如关于其包装的打开状态。然后，控制单元可以使发射和/或接收单元将状态信息和产品标识符发射到数据接收器。理想情况下，能量供应单元应该能够在几个月的时间段内提供为此所需的能量，其中在该时间段内应该可以进行至少50次传入和传出数据传输。
3.原则上，发射和/或接收单元可以是任意的数据传输装置，例如根据wi-fi标准(ieee 802.11)和蓝牙标准(ieee 802.15.1)的数据传输是可行的。但是，为了确保产品在全球范围内被追踪，适宜的是使用移动无线网络或其它现有无线网络进行数据传输。
4.移动无线网络如今覆盖了有人居住的世界的大部分地区，因此其特别好地适合于在全球范围内追踪产品。但是，移动无线电芯片在其能耗方面仍然有高要求。这也适用于根据lte标准(lte = 长期演进)发无线电的新一代移动无线电芯片。根据所选的无线电协议，必须至少在短时间窗口内提供高达400ma的峰值电流。
5.为了普遍使用，无线电标签和因此其能量供应单元必须尽可能小且制造便宜。此外，环境兼容性和安全性是所有大规模使用产品的重要参数。尤其由于这些原因，wo 2019/145224 a1中的印刷电池被考虑作为能量供应单元。
6.然而，迄今已知的印刷电池不满足或最多仅部分地满足上述要求。例如，us 2010/081049 a1中描述的电池不能提供所述量级的峰值电流。出于安全原因，所有锂基体系都由于其易燃电解质被排除在外。出于印刷技术方面的原因，镍-金属氢化物-电池存在问题。
7.本技术中描述的发明的基本目的是提供能量供应单元，其特别地优化用于为无线电标签的发射器和/或接收器单元供能，特别是为根据lte标准运行的发射和/或接收单元供能。
8.为了实现该目的，本发明提出下述电池，特别是具有权利要求1所述特征的下述电池的实施方案，以及下述方法，特别是具有权利要求12所述特征的方法。具有权利要求11所述特征的无线电标签也是本发明的主题。本发明的扩展方案是从属权利要求的主题。
9.术语“电池”最初是指多个串联的电化学电池单元。然而如今，术语“电池”被更广泛地使用并且通常还包括各个电化学电池单元(单电池)。例如，这也在本技术的上下文中运用。因此，根据本发明的电池既可以是具有仅一个阳极和一个阴极的单电池、也可以是多个电化学电池单元的复合体。
10.根据本发明所基于的目的，根据本发明的印刷电池优选用于为发射和/或接收单元提供峰值≥400ma的电流。因此，它可以尤其为根据lte标准运行的移动无线电芯片提供电能。然而原则上，其也适用于其它应用。
11.电池始终具有以下特性a.至e.：
a. 其包括层堆叠体，该层堆叠体包括
•ꢀ
被设计为层的阳极，其以优选均匀的充分混合物的形式包含粒状金属锌或粒状金属锌合金作为电极活性材料和第一弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
被设计为层的阴极，其以优选均匀的充分混合物的形式包含粒状金属氧化物作为电极活性材料、至少一种用于优化阴极的电导率的导电添加剂和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
被设计为层的隔膜，其将阳极和阴极彼此电隔离，和b. 其包括与阳极直接接触的第一电导体和与阴极直接接触的第二电导体，和c. 其包括包围层堆叠体的外壳，其中d. 隔膜布置在阳极和阴极之间，并包括第一面和第二面，其中第一面包括与阳极的第一接触面并且第二面与其平行地包括与阴极的第二接触面，和e. 所述接触面在垂直于被设计为层的隔膜的观察方向上在重叠区域a中相互重叠，在所述重叠区域中垂直于隔膜的直线与这两个接触面相交。
12.印刷电池在此应理解为这样的电池，其中至少电极，任选还有电导体，在一些优选实施方案中还有隔膜和任选的其它功能部件，通过将印刷糊料印刷到载体上来形成，特别是通过丝网印刷法。在根据本发明的电池中，因此至少印刷含锌的阳极和含金属氧化物的阴极。优选地印刷电极和电导体，特别是第一和第二电导体。
13.所述阳极和阴极各自优选具有10
µ
m至350
µ
m，优选最多250
µ
m的厚度。阴极通常被设计得比阳极略厚，因为后者在许多情况下具有更高的能量密度。在一些应用情况中，例如可能优选的是将阳极形成为厚度为30
µ
m至150
µ
m的层并且将阴极形成为厚度为180
µ
m至350
µ
m的层。通过调整厚度，可以平衡阳极和阴极的电容。在这点上优选的是阴极相对于阳极而言尺寸过大。
14.选择具有含锌阳极的电化学体系尤其是出于所需的安全性。具有锌基阳极的体系需要水性电解质，因此不易燃。此外，锌对环境友好且便宜。
15.电极和隔膜的堆叠布置已被证明优于如在us 2010/081049 a1中描述的电池单元的电极的情况中的共面布置。具有堆叠电极的电池单元的载流能力明显更高，因为在充电和放电过程中在电极之间来回迁移的离子必须经过平均明显更短的路程。在重叠区域的区域中，电极之间的最短距离对应于布置阳极和阴极之间的隔膜的厚度。
16.如果堆叠体内的阳极和阴极的尺寸相同并且没有偏移布置，则重叠区域的尺寸恰好对应于电极的尺寸。
17.然而，堆叠状布置本身而言还不足够为根据本发明的具有含锌阳极的电池赋予所需的载流能力。更确切地说，所述电池为此目的的特征在于以下附加特征f.至h.的组合：f. 阴极包含基于阴极的固体成分的总重量计10重量％至90重量％比例的粒状金属氧化物，和g. 阴极包含基于阴极的固体成分的总重量计1重量％至25重量％比例的第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和h. 阴极包含基于阴极的固体成分的总重量计1重量％至85重量％比例的至少一种导电添加剂。
18.根据本发明的电池可以包括单个层堆叠体，其包括被设计为层的阳极、被设计为
层的阴极和被设计为层的隔膜。然而，其也可以包括两个或更多个这样的层堆叠体，特别是两个或更多个具有上述特征a.和d.至h的相同层堆叠体。
19.因此，本发明还包括具有直接以下特征a.和b.以及任选c.的电池：a. 该电池包括具有上述特征a.和d.至h的第一层堆叠体；b. 该电池包括具有上述特征a.和d.至h的第二层堆叠体；c. 任选地，该电池包括n个具有上述特征a.和d.至h.的其它层堆叠体，其中n优选是1至100，优选1至10的整数。
20.在这种情况下，根据本发明的外壳优选地包围所有这些层堆叠体。此外，在这种情况下，该电池优选包括用于每个单独的层堆叠体的阳极和阴极的各自第一和第二电导体。
21.在特别优选的实施方案中，根据本发明的电池的特征进一步在于直接以下的特征i：i. 所述电池的重叠区域a的最小尺寸为17.3 cm2。
22.在根据本发明的电池包括恰好一个层堆叠体的情况下，17.3 cm2的最小尺寸基于层堆叠体中的重叠区域。在根据本发明的电池包括两个或更多个层堆叠体的情况下，电池的重叠区域a对应于所述两个或更多个层堆叠体中的重叠区域的总和。因此，重叠区域的总尺寸应该优选为至少17.3 cm2。
23.在一些特别优选的实施方案中，电池包括两个或更多个层堆叠体，其中每个层堆叠体的特征在于最小尺寸为17.3 cm2的重叠区域。
24.为了为根据本发明的电池赋予所需的载流能力，因此在本发明的范围内设置该重叠区域具有特定的最小尺寸。该重叠区域必须为多大，又特别与所述一个阴极或多个阴极的组成相关。根据本发明，其组分，即所述粒状金属氧化物、第二弹性粘合剂或粘合剂混合物和至少一种导电添加剂必须在规定的比例范围内包含在所述一个阴极或多个阴极中。
25.所述电池的重叠区域的最大尺寸优选为500 cm2，特别优选100 cm2。
26.在具有多个层堆叠体的情况下优选的是，形成彼此独立地起作用的电化学电池单元的层堆叠体彼此电串联和/或电并联。由此也可以增加根据本发明的电池的载流能力，从而使其可以提供所需性能。
27.特别地，根据本发明的电池所包括的层堆叠体的电串联为此是优选的。此外，根据本发明的电池可以具有附加的导体，其将不同层堆叠体的阳极和阴极彼此电连接，或将要连接的阳极和阴极通过共同的电导体彼此连接。根据本发明的具有四个或更多个串联层堆叠体的电池特别适用于为根据lte标准运行的移动无线电芯片提供电能，特别是如果每个层堆叠体的特征在于最小尺寸为17.3 cm2的重叠区域。
28.然而，在一些实施方案中，根据本发明的电池所包括的层堆叠体的电并联也是优选的。
29.原则上，本技术的电极中的组分的所有关于重量比例的百分比数据均基于各自电极的固体成分的总重量计。所涉及的各自组分的重量比例在此加起来为100重量％。在其测定之前，电极中所含的水分必须除去。
30.第二弹性粘合剂或粘合剂混合物的比例必须为至少1重量％，因为其将所述一个阴极或多个阴极中所含的金属氧化物颗粒相对于彼此固定并且应同时为所述一个或多个阴极赋予一定的柔性。然而，该比例不得超过上述最大比例，因为否则存在金属氧化物颗粒
至少部分不再相互接触的风险。在上述范围内，更优选为1重量％至15重量％的比例，特别优选5重量％至15重量％的比例。
31.粒状金属氧化物和至少一种导电添加剂的比例相互制约。所述至少一种导电添加剂的比例越接近提到的下限，粒状金属氧化物的比例优选越高。反之亦然。
32.在上述对于所述粒状金属氧化物提到的范围内，更优选50重量％至90重量％的比例。
33.在上述对于所述至少一种导电添加剂提到的范围内，更优选2.5重量％至35重量％的比例。
34.此外，重叠区域a的尺寸和一个或多个阴极中的粒状金属氧化物和至少一种导电添加剂的总比例g也优选相互制约。重叠区域的尺寸越接近提到的下限，总比例g优选越高。反之亦然。
35.在优选的扩展方案中，所述电池的特征在于直接以下附加特征a.至c.中的至少一个：a. 所述阴极中的粒状金属氧化物和至少一种导电添加剂的总比例g为所述一个阴极或多个阴极的固体成分的总重量的0.85至0.95倍；b. 在所述一个阴极或多个阴极中的粒状金属氧化物的重量比例与至少一种导电添加剂的重量比例的比率为20:1至5:1；c. 对于所述电池的重叠区域a的尺寸[cm
2 ]与总比例g的比率，以下条件适用：x [cm2] * 0.95 ≤ a [cm2] * g。
[0036]
在所述电池的特别优选的实施方案中，直接上述特征a.至c.以相互组合的形式实现。
[0037]
所述一个阴极或多个阴极中的金属氧化物的高比例增加了电池的容量。然而，对于载流能力而言，至少一种导电添加剂的比例比金属氧化物的总比例更重要。
[0038]
关于合适导电添加剂的选择，在本发明的范围内有两个特别优选的变体可供选择。
[0039]
在第一特别优选的变体中，所述电池的特征在于直接以下附加特征a.和b.中的至少一个：a. 所述一个阴极或多个阴极包含至少一种碳基材料作为导电添加剂，该碳基材料特别是选自活性炭、活性炭纤维、碳化物衍生的碳、碳-气凝胶、石墨、石墨烯和碳纳米管(cnt)；b. 所述一个阴极或多个阴极包含2.5重量％至35重量％比例的至少一种碳基材料(见上文)。
[0040]
在所述电池的特别优选实施方案中，直接以上特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0041]
在该变体中，利用了所示导电添加剂不仅增加所述一个阴极或多个阴极的电导率，而且除了它们的法拉第电容之外，它们还可以为所述一个阴极或多个阴极赋予双层电容。因此，可以在短时间段内提供非常大的电流。
[0042]
令人惊讶的是，已经发现在所述一个阴极或多个阴极的制造过程中通过电极糊料添加在干燥该阴极时可在该阴极中结晶的导电盐可以实现类似的积极效果。在稍后印刷电
解质时，结晶导电盐可以很快被润湿并导致电极被离子导电液体更好地穿透。
[0043]
因此，在第二特别优选的变体中，所述电池的特征在于直接以下附加特征a.和b.中的至少一个：a. 所述一个阴极或多个阴极包含至少一种水溶性盐作为导电添加剂；b. 所述一个阴极或多个阴极包含1重量％至25重量％比例的所述至少一种水溶性盐。
[0044]
在该电池的特别优选实施方案中，直接上述特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0045]
特别地，卤化物，优选氯化物，特别是氯化锌和/或氯化铵可以作为水溶性盐添加到所述一个阴极或多个阴极中，以改进电导率。
[0046]
在一些优选实施方案中，列出的变体也可以组合。在这些情况下，所述电池的特征在于直接以下特征a.和b.的组合：a. 所述一个阴极或多个阴极包含至少一种碳基材料作为第一导电添加剂，所述碳基材料特别是选自活性炭、活性碳纤维、碳化物衍生的碳、碳-气凝胶、石墨、石墨烯和碳纳米管(cnt)；b. 所述一个阴极或多个阴极包含至少一种水溶性盐作为第二导电添加剂。
[0047]
在该电池的优选实施方案中，该电池的特征在于直接以下特征a.和b.之一：a. 所述一个阴极或多个阴极包含氧化锰作为粒状金属氧化物；b. 所述一个阴极或多个阴极包含氧化银作为粒状金属氧化物。
[0048]
因此，根据本发明的电池优选为锌/氧化锰电池或锌/氧化银电池。
[0049]
在其它优选实施方案中，该电池的特征在于直接以下附加特征a.至c.中的至少一个：a. 所述一个阳极或多个阳极包含选自纤维素及其衍生物，特别是羧甲基纤维素(cmc)、聚丙烯酸酯(pa)、聚丙烯酸(paa)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚六氟丙烯(phfp)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚三氟乙烯(ptrfe)、聚乙烯醇(pva)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、苯乙烯-丁二烯-橡胶(sbr)和上述材料的混合物中的至少一种成员作为第一弹性粘合剂或粘合剂混合物；b. 所述一个阴极或多个阴极包含选自纤维素及其衍生物，特别是羧甲基纤维素(cmc)、聚丙烯酸酯(pa)、聚丙烯酸(paa)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚六氟丙烯(phfp)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚三氟乙烯(ptrfe)、聚乙烯醇(pva)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、苯乙烯-丁二烯-橡胶(sbr)和上述材料的混合物中的至少一种成员作为第二弹性粘合剂或粘合剂混合物；c. 所述第一和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物在材料上是相同的。
[0050]
在该电池的特别优选实施方案中，直接以上特征a.和b.以相互组合的形式实现。在这些特别优选的实施方案的一些扩展方案中，直接以上特征a.至c.以相互组合的形式实现。
[0051]
特别优选地，既在所述一个或多个阴极中又在所述一个或多个阳极中包含适合作为电极粘合剂的多糖，特别是纤维素衍生物和sbr的组合作为粘合剂或粘合剂混合物。例如，所述一个阳极或多个阳极和所述一个阴极或多个阴极可包含0.5重量％至2.5重量％的羧甲基纤维素和/或壳聚糖和5重量％至10重量％的sbr。纤维素衍生物或壳聚糖在此也用
作乳化剂。它们有助于弹性粘合剂(sbr)在糊料中的分布。
[0052]
根据本发明的电池的一个阳极或多个阳极包含基于其固体成分的总重量计1重量％至25重量％比例的第一弹性粘合剂或粘合剂混合物。
[0053]
粒状金属锌或粒状金属锌合金优选以40重量％至80重量％的比例包含在所述一个或多个阳极中。
[0054]
任选地，所述一个阳极或多个阳极也可以包含一定比例的导电添加剂。然而，由于所述一个阳极或多个阳极的活性材料本身已经是导电的，所以这不是绝对必要的。
[0055]
在一个特别优选的实施方案中，该电池的特征在于四个直接以下附加特征a.至d.的组合：a. 所述一个阴极或多个阴极包含选自氧化锰和氧化银的金属氧化物作为粒状金属氧化物；b. 所述一个阴极或多个阴极包含至少一种水溶性盐作为导电添加剂；c. 所述一个阴极或多个阴极包含1重量％至25重量％比例的至少一种水溶性盐；d. 所述一个阴极或多个阴极包含羧甲基纤维素和sbr的组合作为第二弹性粘合剂或粘合剂混合物。
[0056]
开头已经提到，在一些实施方案中也可以印刷隔膜。例如，可以在ep 2 561 564 b1中找到为此合适的印刷糊料。
[0057]
然而，在其它实施方案中，隔膜也可以是多孔扁平结构，例如多孔膜或无纺布，其布置在阳极和阴极之间。ep 3 477 727 a1中描述了合适扁平结构和相应程序。
[0058]
具有60至120
µ
m的厚度和35至60％的孔隙率(空腔体积与总体积的比率)的无纺布或微孔塑料膜特别优选用作多孔扁平结构。无纺布或膜优选由聚烯烃，例如聚乙烯组成。
[0059]
最后但并非最不重要的可能是，固体电解质布置在电解质之间，如在例如在ep 2 960 967 b1中的优选实施方案中所述，但是其中在许多情况下优选的是使用液体电解质的变体。
[0060]
因此，根据本发明的电池的一个或多个层堆叠体的特征优选在于直接以下附加特征a.和b.中的至少一个：a. 其包含含有氯化物基导电盐的水性电解质，b. 用电解质浸渍布置在阳极和阴极之间的隔膜。
[0061]
在该电池的特别优选实施方案中，直接以下特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0062]
氯化锌和氯化铵特别适合作为氯化物基导电盐。优选的是水性电解质的ph值处于中性或微酸性范围内。
[0063]
在一些特别优选的实施方案中，所述水性电解质包含用于增加粘度的添加剂(调节剂)和/或矿物填料颗粒，特别是其量使得电解质具有糊状稠度。这种电解质在下文中也称为电解质糊料。
[0064]
二氧化硅特别适合作为调节剂。但是，也可以使用诸如羧甲基纤维素之类的粘合物质来增加粘度。
[0065]
合适的矿物填料颗粒的实例是陶瓷固体、几乎或完全不溶于水的盐、玻璃和玄武岩以及碳。术语“陶瓷固体”在此应包括可用于制备陶瓷产品的所有固体，其中包括硅酸盐类材料，例如硅酸铝、玻璃和粘土矿物，氧化物类原料，例如二氧化钛和氧化铝，以及非氧化
物类材料，例如如碳化硅或氮化硅。
[0066]
在本技术的范围内，术语“几乎或完全不溶”是指在室温下在水中最多存在少量溶解度，优选完全不存在溶解度。为此，矿物填料颗粒的溶解度，特别是所提到的几乎或完全不溶于水的盐的溶解度在理想情况下不应超过碳酸钙在室温下在水中的溶解度。顺便提及，碳酸钙是可以作为粒状填料组分包含在电解质糊料中的无机固体的特别优选实例。
[0067]
在特别优选的实施方案中，电解质糊料具有以下组成：
‑ꢀ
氯化物基导电盐ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ30至40重量％
‑ꢀ
调节剂(如siox粉末)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2至4重量％
‑ꢀ
矿物颗粒(例如caco3)ꢀꢀꢀꢀꢀ10至20重量％
‑ꢀ
溶剂(优选水)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ40至55重量％。
[0068]
在此，氯化锌和/或氯化铵也优选用作氯化物基导电盐。
[0069]
在另一个优选实施方案中，该电池的特征在于以下附加特征a.：a. 所述电池包含由金属颗粒，特别是银颗粒或由银合金颗粒制成的导体带作为第一和/或第二电导体。
[0070]
用于制造电导体的具有银颗粒的可印刷导电糊料是现有技术并且可以在商业上自由获得。
[0071]
根据本发明的无线电标签包括载体上的用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收单元以及布置在载体上的用于为发射和/或接收单元提供峰值≥400ma的电流的印刷电池，其中该电池是根据前述权利要求中任一项设计的。
[0072]
为了测量可以由该电池提供的峰值电流，所述电池的阻抗优选地由电化学阻抗谱(eis)推导出。在这种测量方法中，阻抗z被确定为测量频率f的函数，z = z(f)。由1s长度的脉冲电流引起的负载最好对应于阻抗值z(0.5hz)。根据欧姆定律，这通过电子应用的开路电压和最终电压之间的电压差来计算。
[0073]
峰值电流i = 电压差δu / z(0.5hz)。
[0074]
优选将电池直接印刷到载体上。然而，也可能优选的是单独制造电池并将其固定在载体上，例如通过胶粘剂。
[0075]
关于无线电标签的可能优选配置，在此参考wo 2019/145224 a1。例如，其中详细描述了传感器系统，该传感器系统可以是无线电标签的一部分，并且借助该传感器系统可以确定关于贴有该无线电标签的产品的状态信息。
[0076]
在这里描述的本发明的范围内，载体和发射和/或接收单元是特别重要的。后者优选是如开头提到的移动无线电芯片，特别是可以根据lte标准进行数据传输的芯片。
[0077]
载体可以几乎以任意方式设计。唯一重要的是其上印刷根据本发明的电池的导体的表面不具有导电性能以防止短路或泄漏电流。例如，载体可以是基于塑料的标签；例如，合适的是由聚烯烃或由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的膜，其在一面上具有可用于将其固定到产品上的胶粘面。所述电池的电导体及其其它功能部件可以施加在另一面上。
[0078]
在特别优选的实施方案中，无线电标签可以被设计成使得它可以从无线电标签的环境中获得电能。为此目的，无线电标签可以配备有能量转换器，该能量转换器能够将来自环境的能量转换成电能。例如，压电效应、热电效应或光电效应可用于转换。来自环境的能量可以例如以光、电场、磁场、电磁场、运动、压力和/或热和/或其它能量形式提供，并且通
过能量转换器被使用或“收获”。
[0079]
在优选实施方案中，能量转换器与根据本发明的电池耦合，从而可以对其进行充电。虽然锌/氧化锰-或锌/氧化银-电池属于所谓的一次电池，但基本上不被设置用于充电。然而，在有限的范围内，在这种电池中也运行再充电。
[0080]
已经说明，至少根据本发明的电池的最重要功能部件通过印刷法，特别是通过丝网印刷形成。根据本发明的方法用于制造如上所述的电池并且其特征在于直接以下步骤a.至e.：a. 在非导电载体上印刷第一电导体和在非导电载体上印刷第二电导体；b. 将阳极作为层直接印刷到第一电导体上，其中使用包含粒状金属锌或粒状金属锌合金和第一弹性粘合剂或粘合剂混合物的印刷糊料；c. 将阴极作为层直接印刷到第二电导体上，其中使用包含粒状金属氧化物、至少一种用于优化阴极的电导率的导电添加剂和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物的印刷糊料，其中
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量计10重量％至90重量％比例的粒状金属氧化物，和
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量以1重量％至25重量％比例，优选1重量％至15重量％比例，特别优选5重量％至15重量％比例的第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量计1重量％至85重量％比例，优选2.5重量％至35重量％比例的至少一种导电添加剂，d. 将被设计为层的隔膜印刷或铺设到阳极和/或阴极上，和e. 形成具有阳极/隔膜/阴极次序的层堆叠体，其中
•ꢀ
隔膜布置在阳极和阴极之间并包括第一面和第二面，其中第一面包括与阳极的第一接触面并且第二面与其平行地包括与阴极的第二接触面，和
•ꢀ
所述接触面在垂直于被设计为层的隔膜的观察方向上在重叠区域中相互重叠，在所述重叠区域中垂直于隔膜的直线与这两个接触面相交。
[0081]
在制造根据本发明的具有两个或更多个层堆叠体的电池的情况下，所述步骤a.至e.必须任选多次执行。
[0082]
在各种情况下有利的是，该电池的重叠区域a具有上述17.3cm2的最小尺寸。因此，优选相应地确定所述一个层堆叠体或多个层堆叠体的电极以及所述一个或多个隔膜的尺寸并将它们定位。
[0083]
关于粒状金属氧化物、粒状金属锌或粒状金属锌合金、第一和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物以及至少一种用于优化电导率的导电添加剂的选择和比例的优选实施方案已经存在于根据本发明的电池的描述中。那里描述的优选实施方案也适用于所描述的制造方法。
[0084]
这同样适用于载体和隔膜的选择，这在电池的描述中已更详细地说明。
[0085]
除了各自的固体成分之外，印刷糊料优选还包含挥发性溶剂或悬浮剂。理想情况下，这是水。
[0086]
为了在印刷时不存在问题，印刷糊料优选包含所有颗粒尺寸最大50
µ
m的粒状成
分。
[0087]
在载体上，可以在电池旁边在后续步骤中固定移动无线电芯片。因此可能适宜的是，在印刷电池的电导体时也可以同时印刷通向和来自移动无线电芯片的所有其它电连接以及任选还印刷与移动无线电芯片耦合的天线。
[0088]
在该方法的一个优选实施方案中，其特征在于直接以下附加特征和/或步骤a.和b.中的至少一个：a. 氧化锰用作粒状金属氧化物；b. 在印刷阳极和阴极之前，用导电碳层套印第一和/或第二导体。
[0089]
在该方法的特别优选实施方案中，直接上述特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0090]
碳层用于保护第一和/或第二导体，或者在多个层堆叠体的情况下保护第一和第二导体。特别地，如果第一和/或第二导体包含银颗粒，则存在银溶解在电解质中并且导体带被削弱或甚至被损坏的风险。碳层可以保护银层以防止与电解质直接接触。
[0091]
碳层优选被设计为具有5
µ
m至30
µ
m，特别是10
µ
m至20
µ
m的厚度。
[0092]
在一些优选的实施方案中，碳层在施加后进行热处理，由此可以提高其密封性。
[0093]
在该方法的另一优选实施方案中，其特征在于直接以下附加特征和/或步骤a.和b.中的至少一个：a. 在印刷或铺设所述被设计为层的隔膜之前和/或之后，用液体电解质浸渍阳极和阴极；b. 在用液体电解质浸渍之前，在载体上形成或布置包围阳极和阴极的密封框架。
[0094]
在该方法的特别优选的实施方案中，直接上述特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0095]
在描述根据本发明的电池的范围内，已经参考了优选的液体电解质。如果将上述水溶性盐之一用作所述至少一种导电添加剂，则任选足够的是只用水至少浸渍已添加该盐的电极，因为随后自动形成液体电解质。
[0096]
密封框架确保施加到电极上的液体不在载体上流动。从ep 3 477 727 a1已知密封框架的可能实施方案及形成其的变体。
[0097]
密封框架优选由似乎可通过印刷法施加的胶粘剂物料形成。原则上，在此可以加工对各自使用的电解质具有抗性并且可以对载体形成足够粘附的各种胶粘剂。特别地，密封框架也可以由溶解的聚合物组合物形成，为了使其凝固而必须去除所含的溶剂。
[0098]
也可以由可热活化的膜，特别是易熔膜或自粘膜形成密封框架。
[0099]
在第一个替代的特别优选的实施方案中，该方法的特征在于以下特征：a. 在铺设隔膜之前，在阳极或阴极上印刷电解质糊料的第一层，特别是以30至70
µ
m的厚度，b. 将隔膜铺设到电解质糊料的第一层上，c. 在铺设隔膜之后，在隔膜上印刷电解质糊料的第二层，特别是以30至70
µ
m的厚度。
[0100]
在第二个替代的特别优选的实施方案中，该方法的特征在于以下特征：a. 在铺设隔膜之前，在阳极上印刷电解质糊料的第一层并且在阴极上印刷电解质糊料的第二层，优选各自以30至70
µ
m的厚度，
b. 将隔膜铺设到电解质糊料的第一层或第二层上，c. 形成层堆叠体，以使得在隔膜的一面上布置电解质第一层并且在隔膜的另一面上布置电解质第二层。
[0101]
在这样设置的层堆叠体的情况下，在电极和隔膜之间总是还布置所述电解质糊料层之一。
[0102]
特别优选的特征组合为了传输lte消息，首先进行扫描。在此，标签寻找可能的数据传输频率。这个过程平均持续2s并需要50ma。如果找到频率，就引发所谓的tx脉冲。这种脉冲持续约150ms并为此需要约200ma的电流脉冲。长度为150ms的脉冲大致对应于4hz的频率。相应地，根据本发明的电池在4hz下的阻抗对于这种脉冲的发射而言很重要。
[0103]
如果阳极和阴极组合物以及电解质组合物彼此匹配，则可以在这种情况下获得特别好的结果。以下糊料组合物特别优选组合使用以制造根据本发明的电池的阳极、阴极和电解质层：阳极糊料：
‑ꢀ
锌粉(无汞)：ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ65
ꢀ‑ꢀ
79重量％
‑ꢀ
乳化剂(例如cmc)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1
ꢀ–ꢀ
5重量％
‑ꢀ
弹性粘合剂(例如 sbr)ꢀꢀꢀ5
ꢀ–ꢀ
10重量％
‑ꢀ
溶剂(例如水) ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ15
ꢀ–ꢀ
20重量％阴极糊料：
‑ꢀ
二氧化锰ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ50
ꢀ‑ꢀ
70重量％
‑ꢀ
导电材料(例如石墨、炭黑)ꢀꢀ5
ꢀ–ꢀ
8重量％
‑ꢀ
乳化剂(例如cmc) ꢀꢀꢀꢀꢀ2
ꢀ–ꢀ
8重量％
‑ꢀ
弹性粘合剂(例如 sbr)ꢀꢀꢀ8
ꢀ–ꢀ
15重量％
‑ꢀ
溶剂(例如水)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ20
ꢀ–ꢀ
30重量％电解质糊料
‑ꢀ
导电盐氯化锌ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ30
ꢀ–ꢀ
40重量％
‑ꢀ
调节剂(例如氧化硅粉末)ꢀꢀ2
ꢀ–ꢀ
4重量％
‑ꢀ
矿物颗粒(例如caco3) ꢀꢀꢀ10
ꢀ–ꢀ
20重量％
‑ꢀ
溶剂(例如水)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ40
ꢀ–ꢀ
55重量％。
[0104]
优选地，糊料中各个组分的比例各自加起来为100重量％。电极中不挥发组分的比例可以由糊料的相应百分比数据计算得出。例如，由上述糊料制成的阳极中锌和弹性粘合剂的比例为81.25重量％-92.94重量％(锌)和5.62重量％-13.16重量％(弹性粘合剂)。由上述糊料制成的阴极中二氧化锰和弹性粘合剂的比例为61.72重量％至82.35重量％(二氧化锰)和8.51重量％至20.83重量％(弹性粘合剂)。
[0105]
电解质糊料优选与厚度为60至120
µ
m且孔隙率为35
ꢀ–ꢀ
60％的微孔聚烯烃膜(例如pe)组合使用。根据上述第一或第二替代的特别优选的实施方案，电解质糊料层优选在电极和/或隔膜上形成，特别是以指定范围内的厚度，特别优选各自以约50
µ
m的厚度。阳极优选作为具有30
µ
m至150
µ
m的厚度，特别是具有70
µ
m的厚度的层印刷。阴极优选作为具有180至350
µ
m的厚度，特别是具有280
µ
m的厚度的层印刷。
[0106]
在该方法的另一优选实施方案中，其特征在于直接以下附加特征和/或步骤a.和b.中的至少一个：a. 第一和第二电导体或第一和第二电导体彼此并排地印刷在同一载体上。b. 在翻折之后，由载体通过焊接和/或胶粘形成封闭容器，其中布置有层堆叠体。
[0107]
在该方法的特别优选实施方案中，直接上述特征a.和b.以相互组合的形式实现。
[0108]
如已经提到，在根据本发明的方法中形成具有阳极/隔膜/阴极次序的层堆叠体。这可以优选通过如下方式实现：将电极彼此并排地，即以共面布置方式印刷在载体上，并且将载体以这样的方式翻折，以使得阳极和阴极以及布置在它们之间的隔膜重叠。在从至少三个侧面翻折之后，载体包围所得的层堆叠体。可以通过焊接和/或胶粘其余侧面来形成封闭容器。如果阳极和阴极先前已经被所提到的胶粘框架包围，也特别考虑胶粘。在这种情况下，密封框架可以导致胶粘。
[0109]
本发明的其它特征和由本发明产生的优点由以下实施例和附图得出，借助这些实施例和附图解释本发明。以下描述的实施方案仅用于解释和更好地理解本发明，而不应理解为以任何方式进行限制。
实施例
[0110]
(1) 在厚度为200
µ
m的pet膜104上通过丝网印刷来印刷集流体结构，其中包括第一电导体105和第二电导体106。作为印刷糊料，在此使用市售的银导电糊料。
[0111]
(2) 在进一步的步骤中，用碳颗粒薄层覆盖集流体结构。该碳颗粒层优选形成为12
µ
m的厚度。作为印刷糊料，在此使用常规碳糊料，其如用于在电子产品中形成导电层和导电连接。为了优化由碳颗粒层对集流体结构的覆盖，可能优选的是对形成的层进行热处理。在此可使用的温度主要取决于pet膜的热稳定性并且必须相应选择。
[0112]
(3) 随后，为了形成阳极101和阴极102，用锌糊料套印第一电导体105并且用氧化锰糊料套印第二电导体106。该糊料具有以下组成：锌糊料：
‑ꢀ
锌颗粒ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ70重量％
‑ꢀ
cmc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ꢀꢀꢀꢀꢀ2重量％
‑ꢀ
sbrꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ 6重量％
‑ꢀ
溶剂(水)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ22重量％氧化锰糊料：
‑ꢀ
氧化锰ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ60重量％
‑ꢀ
石墨ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6重量％
‑ꢀ
氯化锌ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2重量％
‑ꢀ
cmc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ꢀꢀꢀꢀꢀ2重量％
‑ꢀ
sbr
ꢀꢀꢀꢀ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5重量％
‑ꢀ
溶剂(水) ꢀꢀꢀꢀꢀ25重量％阳极101和阴极102在pet膜104上各自占据20cm2的面积。在这种情况下，阳极优选形成为厚度70
µ
m的层。阴极优选形成为厚度280
µ
m的层。为了形成阴极层，任选需要多于一
次印刷操作。
[0113]
(4) 在后续步骤中，用隔膜103覆盖阳极101。例如，市售的无纺布隔膜或微孔聚烯烃膜可以用作隔膜103。在此优选使用微孔聚烯烃膜，其厚度为60-120
µ
m且孔隙率(空腔体积与总体积的比率)为35-60％。
[0114]
(5) 在进一步的后续步骤中，在使用胶粘剂物料在pet膜104上形成包围阳极101和阴极102的密封框架107之后，印刷阳极101和阴极102以及包含氯化锌水溶液的隔膜103。例如，可以使用市售的阻焊层作为形成密封框架107的起始材料。
[0115]
已证明特别有利的是，将高粘度氯化锌水溶液(电解质糊料)的第一层印刷到电极之一上，特别是以约50
µ
m的厚度，将隔膜铺设到该第一层上并用电解质糊料的第二层印刷隔膜，同样以约50
µ
m的厚度。在这种情况下，密封框架107优选在印刷第一层之前已经形成(变体1) 。
[0116]
已证明同样有利的是在阳极上印刷电解质糊料第一层，特别是以约50
µ
m的厚度，以及在阴极上印刷电解质糊料第二层，特别是以约50
µ
m的厚度，以及将隔膜铺设到这些层之一上。在这种情况下，密封框架107优选地在印刷第一层和第二层之前已经形成(变体2)。
[0117]
结果(然而，在第二种情况下仅在步骤(6)之后)，然后将电解质层布置在隔膜的两面上。在此优选使用具有以下组成的电解质糊料：
‑ꢀ
氯化锌ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ 35重量％
‑ꢀ
调节剂(二氧化硅)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3重量％
‑ꢀ
不溶于水的矿物颗粒ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ15重量％
‑ꢀ
溶剂(水)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ47重量％。
[0118]
(6) 最后，将pet膜104沿折线104a翻折，以使阳极101和阴极102以及布置在它们之间的隔膜103形成层堆叠体108。密封框架107与pet膜104一起形成封闭外壳109。
[0119]
附图在附图中示意性地说明了图1根据实施例的具有上述步骤(1)至(6)的操作，各自以从上垂直的俯视图的形式，图2显示了穿过根据图1所示操作形成的电池的截面，图3显示了具有图2所示电池的无线电标签(从上的俯视图)，图4显示了根据本发明的电池的层堆叠体的两个实施例(从上垂直的俯视图)，其具有不同尺寸的重叠区域，以及图5显示了根据本发明的电池的脉冲测试结果。
[0120]
图3中所示的无线电标签110除了电池100之外还包括用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收单元111、传感器系统113以及与发射和/或接收单元110耦合的天线112。无线电标签的组件通过导体结构相互连接。可以在标签110的底面上布置胶粘层(未示出)，通过该胶粘层可以将无线电标签110固定到产品上。
[0121]
电池100可以特别优选地包括四个电串联的层堆叠体，其各自具有1.5伏的额定电压。因此，它能够提供6伏的额定电压。
[0122]
图4显示了层堆叠体的实例，其中被设计为层的隔膜103布置在被设计为层的阳极101和被设计为层的阴极102之间。阳极101和阴极102各自被设计为矩形，并各自覆盖隔膜
103上的相同面积。所有层在附图中平行于附图平面布置。隔膜103的被阳极101覆盖的区域在上面的描述中被定义为第一接触面。隔膜103的被阴极102覆盖的区域在上面的描述中被定义为第二接触面。
[0123]
在图4(1)中，阳极101和阴极102相互偏移布置，以使得第一和第二接触面在垂直于附图平面和因此垂直于隔膜103的观察方向上仅部分重叠。因此，重叠区域a小于覆盖隔膜103上的阳极101和阴极102的区域。
[0124]
相反，在图4(2)中阳极101和阴极102完全重叠。因此，重叠区域a的尺寸刚好对应于阳极101和阴极102的区域。
[0125]
如图4(2)所示，电极的完全重叠对于高载流能力而言是有利的。
[0126]
图5中所示的脉冲测试的结果是用包括根据实施例(用优选电解质糊料根据变体2制造电解质层)制成的四个层堆叠体的电池进行的。所述四个层堆叠体的重叠区域各自为22 cm2。所述层堆叠体电串联并提供6 v的额定电压。事实上，开路电压为约6.4伏，放电最终电压为约3.1伏。测量前，将该电池在45
°
下存放一个月的时间段，以人工模拟老化。该电池仍然提供总共118个tx脉冲。新电池在负载测试中提供多于400个tx脉冲，因此极其适合用于为lte芯片提供电流。
技术特征：1.印刷电池(100)，其特别用于为无线电标签(110)的发射和/或接收单元(111)提供峰值≥400ma的电流，所述印刷电池具有以下特征a. 其包括层堆叠体(108)，所述层堆叠体包括
•ꢀ
被设计为层的阳极(101)，其包含粒状金属锌或粒状金属锌合金作为电极活性材料和第一弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
被设计为层的阴极(102)，其包含粒状金属氧化物作为电极活性材料、至少一种用于优化阴极(102)的电导率的导电添加剂和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
被设计为层的隔膜(103)，其将阳极(101)和阴极(102)彼此电隔离，和b. 其包括与阳极(101)直接接触的第一电导体(105)和与阴极(102)直接接触的第二电导体(106)，和c. 其包括包围层堆叠体(108)的外壳(109)，以及具有其它特征d. 隔膜(103)布置在阳极(101)和阴极(102)之间，并包括第一面(103a)和第二面(103b)，其中第一面(103a)包括与阳极(101)的第一接触面并且第二面(103b)与其平行地包括与阴极(102)的第二接触面，和e. 所述接触面在垂直于被设计为层的隔膜(103)的观察方向上在重叠区域a中相互重叠，在所述重叠区域中垂直于隔膜(103)的直线与这两个接触面相交，其特征在于以下附加特征的组合f. 阴极(102)包含基于阴极(102)的固体成分的总重量计10重量％至90重量％比例的粒状金属氧化物，和g. 阴极(102)包含基于阴极(102)的固体成分的总重量计1重量％至25重量％比例的第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和h. 阴极(102)包含基于阴极(102)的固体成分的总重量计2.5重量％至35重量％比例的至少一种导电添加剂，和i. 所述电池的重叠区域a的最小尺寸为17.3 cm2。2.根据权利要求1所述的印刷电池，其具有以下附加特征中的至少一个：a. 所述电池包括权利要求1的具有特征a.和d.至h.的第一层堆叠体；b. 所述电池包括权利要求1的具有特征a.和d.至h.的第二层堆叠体；c. 任选地，所述电池包括n个权利要求1的具有特征a.和d.至h.的其它层堆叠体，其中n优选是1至100的整数；d. 每个层堆叠体都具有最小尺寸为17.3 cm2的重叠区域；e. 所述电池的层堆叠体彼此电串联和/或电并联。3.根据权利要求1或根据权利要求2的印刷电池，其具有以下附加特征：a. 阴极(102)包含至少一种碳基材料作为导电添加剂，所述碳基材料特别是选自活性炭、活性炭纤维、碳化物衍生的碳、碳-气凝胶、石墨、石墨烯和碳纳米管(cnt)；b. 阴极(102)包含2.5重量％至35重量％比例的至少一种碳基材料。4.根据权利要求1或根据权利要求2的印刷电池，其具有以下附加特征：a. 阴极(102)包含至少一种水溶性盐作为导电添加剂；b. 阴极(102)包含1重量％至25重量％比例的至少一种水溶性盐。
5.根据前述权利要求中任一项所述的印刷电池，其具有以下附加特征之一：a. 阴极(102)包含氧化锰作为粒状金属氧化物；b. 阴极(102)包含氧化银作为粒状金属氧化物。6.根据前述权利要求中任一项所述的印刷电池，其具有以下附加特征中的至少一个：a. 阳极(101)包含选自纤维素及其衍生物、聚丙烯酸酯(pa)、聚丙烯酸(paa)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚六氟丙烯(phfp)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚三氟乙烯(ptrfe)、聚乙烯醇(pva)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、苯乙烯-丁二烯-橡胶(sbr)和上述材料的混合物中的至少一种成员作为第一弹性粘合剂或粘合剂混合物；b. 阴极(102)包含选自纤维素及其衍生物、聚丙烯酸酯(pa)、聚丙烯酸(paa)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、聚六氟丙烯(phfp)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚三氟乙烯(ptrfe)、聚乙烯醇(pva)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、苯乙烯-丁二烯-橡胶(sbr)和上述材料的混合物中的至少一种成员作为第二弹性粘合剂或粘合剂混合物；c. 第一和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物在材料上是相同的。7.根据权利要求5所述的印刷电池，其具有以下附加特征：a. 阴极(102)包含选自氧化锰和氧化银的金属氧化物作为粒状金属氧化物；b. 阴极(102)包含至少一种水溶性盐作为导电添加剂；c. 阴极(102)包含1重量％至25重量％比例的至少一种水溶性盐；d. 阴极(102)包含羧甲基纤维素和sbr的组合作为第二弹性粘合剂或粘合剂混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的印刷电池，其具有以下附加特征中的至少一个：a. 其包含含有氯化物基导电盐的水性电解质，b. 用电解质浸渍布置在阳极和阴极之间的隔膜(103)。9.根据权利要求1至7中任一项所述的印刷电池，其具有以下附加特征：a. 隔膜是固体电解质。10.根据前述权利要求中任一项所述的印刷电池，其具有以下附加特征：a. 所述电池包括由金属颗粒，特别是银颗粒或银合金颗粒制成的导体带作为第一和/或第二电导体(105、106)。11.无线电标签(110)，其包括载体104上的用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收单元(111)和布置在载体(104)上的用于为发射和/或接收单元(111)提供峰值≥400ma的电流的印刷电池(100)，其中所述电池(100)是根据前述权利要求中任一项所述设计的。12.用于制造为无线电标签(110)的发射和/或接收单元(111)提供峰值≥400ma的电流的印刷电池(100)的方法，其包括以下步骤a. 在非导电载体(104)上印刷第一电导体(105)和在非导电载体(104)上印刷第二电导体(106)，和b. 将阳极(101)作为层直接印刷到第一电导体(105)上，其中使用包含粒状金属锌或粒状金属锌合金和第一弹性粘合剂或粘合剂混合物的印刷糊料，和c. 将阴极(102)作为层直接印刷到第二电导体(105)上，其中使用包含粒状金属氧化物、至少一种用于优化阴极的电导率的导电添加剂和第二弹性粘合剂或粘合剂混合物的印刷糊料，其中
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量计10重量％至90重量％比例的粒状金属氧化物，和
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量计1重量％至15重量％比例的第二弹性粘合剂或粘合剂混合物，和
•ꢀ
所述印刷糊料包含基于其固体成分的总重量计2.5重量％至35重量％比例的至少一种导电添加剂，和d. 将被设计为层的隔膜(103)印刷或铺设到阳极(101)和/或阴极(102)上，和e. 形成具有阳极/隔膜/阴极次序的层堆叠体(108)，其中
•ꢀ
隔膜(103)布置在阳极(101)和阴极(102)之间并包括第一面和第二面，其中第一面包括与阳极(101)的第一接触面并且第二面与其平行地包括与阴极(102)的第二接触面，和
•ꢀ
所述接触面在垂直于被设计为层的隔膜(103)的观察方向上在重叠区域中相互重叠，在所述重叠区域中垂直于隔膜的直线与这两个接触面相交，和
•ꢀ
重叠区域a的最小尺寸为17.3 cm2。13.根据权利要求12所述的方法，其具有以下附加特征和/或步骤：a. 氧化锰用作粒状金属氧化物；b. 在印刷阳极(101)和阴极(102)之前，用导电碳层(114)套印第一和/或第二导体(105、106)。14.根据权利要求12或根据权利要求13所述的方法，其具有以下附加特征和/或步骤中的至少一个：a. 在印刷或铺设所述被设计为层的隔膜(103)之前和/或之后，用液体电解质浸渍阳极(101)和阴极(102)；b. 在用液体电解质浸渍之前，在载体(104)上形成或布置包围阳极(101)和阴极(102)的密封框架(107)。15.根据权利要求12至14中任一项的方法，其具有以下附加步骤：a. 将第一和第二电导体(105、106)彼此并排地印刷到同一载体(104)上；b. 在翻折之后，由载体(104)通过焊接和/或胶粘形成封闭容器(109)，其中布置有层堆叠体(108)。
技术总结印刷电池(100)包括至少一个被外壳(109)包围的层堆叠体(108)，所述层堆叠体由含锌阳极(101)、基于金属氧化物例如氧化锰的阴极(102)和布置在它们之间的隔膜(103)形成。所述隔膜包括第一面(103a)和第二面(103b)，其中第一面(103a)包括与阳极(101)的第一接触面并且第二面(103b)与其平行地包括与阴极(102)的第二接触面。在此，所述接触面在垂直于被设计为层的隔膜(103)的观察方向上在重叠区域A中相互重叠，在所述重叠区域中垂直于隔膜(103)的直线与这两个接触面相交。为了使其适用于为无线电标签(110)的发射和/或接收单元(111)提供峰值≥400 mA的电流，阴极(102)包含基于其固体成分的总重量计10重量％至90重量％比例的金属氧化物、1重量％至25重量％比例的弹性粘合剂或粘合剂混合物和2.5重量％至35重量％比例的至少一种导电添加剂。如果电池(100)包括恰好一个层堆叠体(108)，则重叠区域A的最小尺寸为17.3 cm2。如果电池(100)包括多于一个层堆叠体，则电池的重叠区域A对应于这些层堆叠体中重叠区域的总和。因此，所述重叠区域的总尺寸应优选为至少17.3 cm2。除了电池(100)之外，还描述了配备有其的无线电标签(110)和用于制造所述电池(100)的方法。于制造所述电池(100)的方法。于制造所述电池(100)的方法。
技术研发人员：M
受保护的技术使用者：艾默利有限责任公司
技术研发日：2020.12.23
技术公布日：2022/11/1
