KR101440783B1 - 인쇄 박막전지의 제조방법과 이에 따라 제조된 인쇄 박막전지 - Google Patents

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KR101440783B1
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조규진
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(주) 파루
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M14/00Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof

Abstract

본 발명은 인쇄 박막전지의 제조방법과 이에 따라 제조된 인쇄 박막전지를 제공하는 것으로, 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법은 롤대롤 그리비아법으로 인쇄하여 저비용으로 대량생산이 가능하며 또한 전지의 구성성분을 모두 잉크화하여 이에 따라 제조된 인쇄 박막전지는 균일하고 우수한 전지특성을 가진다.

Description

인쇄 박막전지의 제조방법과 이에 따라 제조된 인쇄 박막전지{method of manufacturing printed thin film battery and printed thin film battery using the method}
본 발명은 인쇄 박막전지의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막전지에 사용되는 물질을 모두 잉크화하여 제조하는 인쇄 박막전지의 제조방법에 관한 것이다.
최근 다양한 전자기기의 보급이 광범위하게 이루어지고 있고 이러한 전자기기의 휴대화, 소량화, 경량화, 플렉시블화 및 박형화에 수반하여 이에 따른 전자기기의 에너지원에 대한 연구가 세계에서 활발히 개발되고 있다.
이러한 에너지원은 제조비용 뿐만아니라 에너지원의 두께, 기하학적 형상, 전압, 용량, 무게 등의 측면에서 더욱 유연함이 요구되어 플렉시블 에너지원에 대한 연구가 특히 활발히 진행되고 있다.
일례로 한국특허공개공보 제 2011-0120639호에 롤대롤 인쇄공정으로 대량생산이 가능한 염료감응형 태양전지를 제공하고 있다.
이러한 플렉시블 에너지원은 사용환경을 고려할 때 반복되는 구부러짐에도 각 구성 요소들의 균열이 생성되지 않아야 하며, 구성 요소들간의 이격 현상이 발생하지 않아야 한다. 게다가 공정측면에서도 제조과정이 복잡하지 않고 연속공정화가 용이하여 저비용으로 대량생산이 가능하여야 한다.
기존의 인쇄 박막전지는 망간전지를 필름화한 것으로 전극 및 전해질 구성은 통상의 건전지와 동일한 것으로 전해액의 누액이나 건조현상을 유발할 수 있어 인쇄 박막전지의 내구성, 장기 보존성 및 수명 특성에 영향을 주어 전지의 성능을 급감시키는 요인이 되고 있다.
또한 전극을 에칭등의 방법으로 제조하고 전해질을 인쇄방법으로 제작한다 하더라도 스크린 인쇄 등 지속적인 대량생산에는 한계가 있는 방법을 사용하므로 전지를 지속적이고 대량으로 생산하기에는 어려운 점이 있었다.
따라서 인쇄 박막전지의 장점인 저비용, 대량생산이 가능하면서도 전지 성능을 높일 수 있는 방법에 대한 연구가 요구된다.
한국특허공개공보 제 2011-0120639호
본 발명은 인쇄 박막전지의 구성요소를 모두 잉크화하여 사용하는 인쇄 박막전지의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 저비용으로 균일하면서도 대량생산이 가능한 롤대롤 그라비어 인쇄를 사용하는 인쇄 박막전지의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 제조방법에 따라 제조되어, 전지특성이 향상된 인쇄 박막전지를 제공한다.
본 발명은 인쇄 박막전지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 양태는,
(a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고 상기 은함유인쇄층상에 아연을 함유하는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
(b)별도의 기판상에 은함유잉크로 은함유인쇄층을 형성하고 그위의 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하고 상기 탄소함유인쇄층상에 전해질 잉크를 인쇄하여 전해질인쇄층을 형성하여 제 2적층체를 제조하는 단계;
(c)상기 제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질층이 접하도록 접합하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행된다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 또 다른 양태는,
(a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고 상기 은함유인쇄층상에 아연을 함유하는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
(b)상기 제 1적층체상에 전해질 잉크를 인쇄하여 전해질인쇄층을 형성하는 단계;
(c)상기 전해질인쇄층상에 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하고 그위의 은함유잉크로 은함유인쇄층을 인쇄하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아연함유잉크는 아연 분말 20 ~ 60중량%, 바인더 수지 5 ~ 30중량% 및 용매 30 ~ 70중량%를 혼합하여 제조될 수 있으며, 점도가 600 ~ 900cP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더 수지는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리메틸메타클레이트, 메틸메타크릴레이트스티렌코폴리머, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리스티렌에서 선택되어지는 하나 또는 둘이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해질잉크는 리튬염 1 ~ 10중량%, 바인더 수지 50 ~ 80중량% 및 용매 10 ~ 40중량%를 혼합하여 제조될 수 있으며 점도가 1000 ~ 1500cP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리륨염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiNO3 및 Li2CO3에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합물일 수 있으며 리튬염의 농도는 0.1 ~ 1.0몰일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 디메틸폼아마이드, 에틸 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 프로필렌카보네이트 및 에틸아세테이트에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합용매일 수 있다.
또한 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법에 따라 제조되어 출력 전압이 0.5 ~ 1.5 V인 인쇄 박막전지를 제공한다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법은 인쇄 박막전지의 구성요소를 모두 잉크화하여 기존과 대비하여 제조공정을 보다 단순화시켰으며 보다 용이하게 인쇄 박막전지의 제조가 가능하다.
또한 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법은 롤대롤 그라비어 인쇄기법을 사용하여 균일하면서도 저비용으로 대량생산이 가능하다.
또한 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법은 인쇄 박막전지의 구성요소인 아연을 함유하는 아연함유잉크와 리튬염을 함유하는 전해질잉크의 조성의 조절이 용이하며 이러한 조절로 본 발명에 따라 제조된 인쇄 박막전지는 우수한 전지특성을 가진다.
또한 본 발명에 따른 인쇄 박막전지는 균일하고 전지성능이 우수한 특성을 가진다.
도 1은 본 발명에 따라 제조되는 인쇄 박막전지를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 사용된 롤대롤 그라비어 인쇄장비의 사진이다.
도 3은 본 발명의 인쇄 박막전지의 제 1적층체내의 은함유 인쇄층이다.
도 4은 본 발명의 인쇄 박막전지의 은함유인쇄층상에 아연함유 인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 형성한 도면이다.
도 5은 본 발명의 인쇄 박막전지의 제 2적층체내의 탄소함유 인쇄층이다.
도 6은 본 발명의 인쇄 박막전지의 탄소함유 인쇄층상에 형성한 전해질인쇄층이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압을 나타낸 사진이다.
본 발명은 인쇄 박막전지의 제조방법과 이에 따라 제조된 균일하고 우수한 전지 특성을 가지는 인쇄 박막전지를 제공한다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 제 1양태는,
(a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고 상기 은함유인쇄층상에 아연을 함유하는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
(b)별도의 기판상에 은함유잉크로 인쇄된 은함유 인쇄층 위의 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하고 상기 탄소함유인쇄층상에 전해질 잉크를 인쇄하여 전해질인쇄층을 형성하여 제 2적층체를 제조하는 단계;
(c)상기 제 1적층체의 은함유 인쇄층 위의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 탄소함유 인쇄층 위의 전해질층이 접하도록 적층하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행된다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 또 다른 제 2양태는,
(a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고 상기 은함유인쇄층상에 아연을 함유하는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
(b)상기 제 1적층체상에 전해질 잉크를 인쇄하여 형성되는 전해질인쇄층을 형성하는 단계;
(c)상기 전해질인쇄층상에 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하고 그 위에 은함유 인쇄층을 인쇄하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행된다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법은 인쇄 박막전지의 구성요소들을 모두 잉크화하여 기존의 제조공정에 비해 단순하고 용이하게 제작이 가능하다.
특히 인쇄 박막전지의 구성요소들을 모두 잉크화 함으로써 그 구성요소들의 성분들의 조절이 용이하여, 이러한 성분들을 조절하여 본 발명에 따라 제조되는 인쇄 박막전지의 특성을 향상시킬 수 있으며 잉크화 되어 인쇄됨으로 모든 구성요소가 균일하게 인쇄되어 균일한 전지특성을 가지는 장점을 갖는다.
또한 인쇄 박막전지의 구성요소들이 잉크화되고 인쇄하는 과정을 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행함으로써 인쇄박막 전지를 저비용으로 대량생산하는 것이 가능하다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법에서 수행되는 인쇄는 롤대롤 그리비아인쇄법으로 수행되며 전지의 구성요소인 각 잉크를 인쇄한 후 별도의 건조과정이 추가될 수 있다.
본 발명의 기판은 플렉시블한 것이면 모두 가능하나 일례로 PET(polyethylene terephthalate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), TAC(triacetatecellulose)등을 일례로 들 수 있으며, 열적 안정성이 뛰어나고 인쇄성이 양호한 측면에서 PET, PI가 바람직하다.
먼저, 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 제 1양태를 상술한다.
본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 제 1양태에서 수행되는 제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질층이 접하도록 접합하여 제조되는 인쇄 박막전지를 제조하는 단계에서 접합은 통상적으로 적용가능한 방법이면 모두 가능하나 상압에서 한 쌍의 롤러들을 사용하여 압연 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 제 1양태에서 (b)별도의 기판상에 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 형성되는 탄소함유인쇄층을 형성하기 전에 전도성 물질을 함유하는 잉크로 전도성함유인쇄층을 인쇄하여 형성할 수 있다.
이때의 전도성 물질은 한정이 있는 것은 아니나, 은, 구리, 탄소, 알루미늄 및 백금을 포함하여 잉크화되어 인쇄되는 물질이면 모두 가능하다.
본 발명의 제 1양태에서 제 2적층체의 전해질인쇄층과 전해질인쇄층 사이에 분리막층을 형성하여 전해질인쇄층을 형성할 수도 있다. 분리막층은 전지의 분리막으로 사용가능한 물질이면 모두 가능하나, PMMA, LiClO4, C3H4N2등을 일례로 들 수 있다.
다음으로 본 발명의 제 2양태에 대해 상술한다.
본 발명의 제 2양태에서 본 발명의 제 1양태와 동일하게 전해질인쇄층과 전해질인쇄층 사이에 분리막을 형성하여 전해질인쇄층을 형성할 수 있으며, 탄소함유인쇄층상에 별도의 기판을 형성할 수도 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법의 제 1양태는 제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질층이 접하도록 접합하여 제조되는 접합형식이며 제 2양태는 인쇄 박막전지의 구성성분들의 잉크를 순차적으로 적층하는 적층형식을 의미한다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 박막전지의 구성요소인 잉크를 구체적으로 상술한다.
먼저 은을 함유하는 은함유잉크는 상용화되어 있는 잉크로 은 나노잉크, 은 마이크로 잉크, 은 페이스트 잉크등을 들 수 있으며, 바람직하게는 우수한 전도도를 가지기 위한 측면에서 은 나노잉크, 은 마이크로 잉크일 수 있으며, 은함유잉크는 함량이 60 ~ 80중량%의 은과 잔량의 용매로 구성되는 것일 수 있으며, 이 때의 용매는 통상적인 용매라면 모두 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소를 함유하는 탄소함유잉크는 상용화된 탄소 페이스트, 폴리에스테르, 하이드록시에틸셀룰로오스등을 용매에 분산시켜 제조될 수 있으며, 탄소성분 30 ~ 60중량%와 용매 40 ~ 70중량%를 혼합하여 제조될 수 있고, 탄소함유잉크는 점도가 600 ~ 1000 cP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 박막전지에서 아연함유잉크는 아연 분말 20 ~ 60중량%, 바인더 수지 5 ~ 30중량% 및 용매 30 ~ 70중량%를 혼합하여 제조될 수 있으며, 보다 바람직하게는 아연 분말 30 ~ 50중량%, 바인더 수지 5 ~ 20중량% 및 용매 40 ~ 60중량%일 수 있으며 점도가 500 ~ 1000cP 보다 용이하게 중첩인쇄하기 위한 측면에서 보다 바람직하게는 600 ~ 900cP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더 수지는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리메틸메타클레이트, 메틸메타크릴레이트스티렌코폴리머, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리스티렌에서 선택되어지는 하나 또는 둘이상의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스테르 수지, 폴리 메틸메타아클레이트, 폴리스타일렌코메밀메타클레이트(메틸메타크릴레이트스티렌코폴리머)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해질잉크는 리튬염 1 ~ 10중량%, 바인더 수지 50 ~ 80중량% 및 용매 10 ~ 40중량%를 혼합하여 제조될 수 있으며, 전지 용량을 늘이기위한 측면에서 보다 바람직하게는 리튬염 2 ~ 6중량%, 바인더 수지 70 ~ 80중량% 및 용매 15 ~ 25중량%일 수 있으며 점도가 1000 ~ 1500cP 보다 접합을 용이하도록 하기 위한 측면에서 보다 바람직하게는 1100 ~ 1400cP일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리륨염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiNO3 및 Li2O3에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합물일 수 있으며 리튬염의 농도는 0.1 ~ 1.5몰일 수 있으며 보다 원활한 전하의 이동을 유도하기 위한 측면에서 바람직하게는 0.5 ~ 1.0몰일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 한정이 있는 것은 아니나, 디메틸폼아마이드, 에틸 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 프로필렌카보네이트 및 에틸아세테이트에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합용매일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 인쇄 박막전지의 제조방법에 따라 제조되어 출력 전압이 0.5 ~ 1.5V, 바람직하게는 0.9V ~ 1.5V인 인쇄 박막전지를 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 인쇄 박막전지는 아연함유잉크와 전해질잉크의 구성성분의 함량을 조절하여 전지특성을 향상시킬 수 있으며 전지의 구성성분을 모두 잉크로 인쇄하여 균일한 전지 특성을 가지고 출력전압이 0.5 ~ 1.5V를 가진다.
이하 본 발명의 실시예를 기재하나, 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 이로써 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제조예 1]
아연분말(accumet Materials) 43중량%, polyester 수지(대정화금) 12중량% 및 용매로 ECA(Ethyl Carbitol Acetate) 45중량%를 혼합하여 점도 790cP의 아연함유잉크를 제조하였다.
[제조예 2]
탄소 페이스트(도전테크) 40 중량%와 ECA(Ethyl Carbitol Acetate) 60 중량%를 혼합하여 점도 870cP의 탄소함유잉크를 제조하였다.
[제조예 3]
PMMA(Poly methylmethacrylate)(Aldrich) 38중량%, 폴리스타일렌코메밀메타클레이트 38 중량%, 0.6M LiClO4 3.5중량% 및 ECA(Ethyl Carbitol Acetate) 11.5중량%, 프로필렌카보네이 9중량% 를 혼합하여 점도 1300cP의 전해질잉크를 제조하였다.
[제조예 4]
아연 분말 65 중량%, 폴리에스터 12중량% 및 용매 23중량%를 사용하여 제조예 1과 동일하게 아연함유잉크를 제조하였다.
[제조예 5]
제조예 3에서 1.2M LiClO4를 사용한 것을 제외하고 제조예 3과 동일하게 전해질잉크를 제조하였다.
[실시예 1]
롤대롤 그리비아 인쇄방법으로(도2에 나타냄) PET 기판에 은함유잉크(PG007, ㈜파루)를 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고(도 3에 나타냄) 은함유인쇄층상에 제조예 1에서 제조된 아연잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체(도 4에 나타냄)를 제조하였다.
또 다른 PET기판에 롤대롤 그리비아 인쇄방법으로 은함유잉크(PG007, ㈜파루)를 인쇄하여 은함유인쇄층 위의 제조예 2에서 제조한 탄소함유잉크를 인쇄하여 탄소함유인쇄층을(도 5에 나타냄) 형성하고 탄소함유인쇄층상에 제조예 3에서 제조한 전해질잉크로 전해질인쇄층을 형성하여 제 2적층체(도6에 나타냄) 를 제조하였다.
제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질층이 접하도록 한쌍의 롤을 이용하여 압연하여 인쇄 박막전지를 제조하였다.
상기 제 1적층체의 은함유인쇄층을 도 3에 나타내었으며, 은함유인쇄층상에 아연함유인쇄층을 형성하여 제조된 제 1적층체는 도 4에 나타내었다.
또한 PET 기판에 형성된 탄소함유인쇄층은 도 5에 나타내었고 탄소함유인쇄층상에 전해질인쇄층을 형성한 제 2적층체를 제조한 것을 도 6에 나타내었다.
도 3 내지 6에서 보이는 바와 같이 본 발명의 롤투롤 그라비아 인쇄방법으로 용이하고 간단하게 제 1적층체와 제 2적층체를 제조할 수 있으며, 제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질층이 접하도록 한쌍의 롤을 이용하여 압연하여 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압을 제조하여 도 7과 하기 표 1에 나타내었다.
도 7과 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 인쇄 박막전지의 출력이 1.0834로 매우 높은 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
제조예 4에서 제조된 아연함유잉크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인쇄 박막전지를 제조하였으며, 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압은 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
제조예 5에서 제조된 전해질잉크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인쇄 박막전지를 제조하였으며, 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압은 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
롤대롤 그리비아법으로 기판으로 PET상에 은함유잉크(PG007, ㈜파루)를 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고 은함유인쇄층상에 제조예 1에서 제조된 아연잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하였다.
제 1적층체상에 제조예 3에서 제조한 전해질잉크로 전해질인쇄층 형성하고 전해질함유층상에 제조예 2에서 제조한 탄소함유잉크를 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하여 인쇄 박막전지를 제조하였으며, 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압은 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
제조예 4에서 제조된 아연함유잉크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인쇄 박막전지를 제조하였으며, 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압은 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 6]
제조예 5에서 제조된 전해질잉크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인쇄 박막전지를 제조하였으며, 제조된 인쇄 박막전지의 출력전압은 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 출력전압(V)
1 1.0834
2 0.6724
3 0.7743
4 1.0452
5 0.7812
6 0.5829
상기 표 1에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄 박막전지는 0.5 ~ 1.5V의 높은 출력전압을 가짐을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따라 제조된 인쇄 박막전지는 초저가/초경량 박막형 1차전지로 유용하게 사용될 수 있으며, 인쇄공정 특히, 롤투롤 그라비아 인쇄방법으로 대량생산이 가능해 초저가이면서 초경량 박막형 전지를 제조가 가능하다.

Claims (12)

  1. (a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고, 상기 은함유인쇄층상에 아연 분말 20 ~ 60중량%, 바인더 수지 5 ~ 30중량% 및 용매 30 ~ 70중량%를 혼합하여 제조되는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
    (b)별도의 기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고, 상기 은함유인쇄층상에 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하고 상기 탄소함유인쇄층상에 전해질 잉크를 인쇄하여 전해질인쇄층을 형성하여 제 2적층체를 제조하는 단계;
    (c)상기 제 1적층체의 아연함유인쇄층과 제 2적층체의 전해질인쇄층이 접하도록 접합하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤대롤 그라비아인쇄법으로 수행되는 인쇄 박막전지의 제조방법.
  2. (a)기판상에 은함유잉크로 인쇄하여 은함유인쇄층을 형성하고, 상기 은함유인쇄층상에 아연 분말 20 ~ 60중량%, 바인더 수지 5 ~ 30중량% 및 용매 30 ~ 70중량%를 혼합하여 제조되는 아연함유잉크로 인쇄하여 아연함유인쇄층을 형성하여 제 1적층체를 제조하는 단계;
    (b)상기 제 1적층체상에 전해질 잉크로 인쇄하여 전해질인쇄층을 형성하는 단계;
    (c)상기 전해질인쇄층상에 탄소를 함유하는 탄소함유잉크로 인쇄하여 탄소함유인쇄층을 형성하여 다시 은함유잉크로 은함유인쇄층을 형성하여 인쇄 박막전지를 제조하는 단계;를 포함하며 상기 인쇄는 롤투롤 그라비아인쇄법으로 수행되는 인쇄 박막전지의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    아연함유잉크는 점도가 600 ~ 900 cP 인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    바인더 수지는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리메틸메타클레이트, 메틸메타크릴레이트스티렌코폴리머, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리스티렌에서 선택되어지는 하나 또는 둘이상의 혼합물인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전해질잉크는 리튬염 1 ~ 10중량%, 바인더 수지 50 ~ 80중량% 및 용매 10 ~ 40중량%를 혼합하여 제조된 것인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiNO3 및 Li2CO3에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합물인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    리튬염은 농도가 0.1 ~ 1.0몰인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    전해질잉크는 점도가 1000 ~ 1500cP 인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    용매는 디메틸폼아마이드, 에틸 카비톨 아세테이트, 부틸 카비톨 아세테이트, 프로필렌카보네이트 및 에틸아세테이트에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합용매인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  11. 제 6항에 있어서,
    바인더 수지는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리메틸메타클레이트, 메틸메타크릴레이트스티렌코폴리머, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리스티렌에서 선택되어지는 하나 또는 둘이상의 혼합물인 인쇄 박막전지의 제조방법.
  12. 삭제
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