本發(fā)明涉及一種車輛用年檢標簽，尤其涉及一種半有源電子年檢標簽。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的車輛年檢標簽主要通過形狀和顏色來判斷到期年份，而后通過打孔來判斷到期月份。在查車過程中，主要由交通警察設(shè)置路障，將可疑車輛攔下進行人工核查。但是此種方式效率低，且易造成交通阻塞。

現(xiàn)有的將RFID技術(shù)應用于電子年檢標簽的通常分為兩類，一種為無源RFID電子年檢標簽，由于它需要從讀寫器接收到足夠的能量后才能工作，故其讀取距離有一定局限性，通常為5～8米，即使進行優(yōu)化后亦最多只能達到9～10米(動態(tài))或10～12米(靜態(tài))，遠遠達不到遠距離識別和監(jiān)控要求。另一種為有源RFID電子年檢標簽，其讀取距離大大高于無源標簽，平均可以達到動態(tài)30米以上和靜態(tài)50米以上，但由于它需要更復雜的電氣結(jié)構(gòu)以滿足發(fā)射器能量的需求，造成了它的高成本和高能量消耗。同時有源式RFID標簽也很難設(shè)計成具有柔韌性或精巧纖薄的結(jié)構(gòu)，所以目前有源式RFID標簽主要應用于制作電子車牌、路橋不停車收費(ETC)等，但因其價格昂貴和安裝不便，難以被廣大車主接受，導致電子車牌、路橋不停車收費(ETC)長時間得不到普及。

現(xiàn)有的另一種RFID電子年檢標簽，例如公開號為CN202134033U的中國專利“一種具有薄型RFID芯片的紙質(zhì)車輛電子年檢標簽”，其在RFID芯片部分設(shè)置能量層，能量層與年檢標簽均位于基材層表面。能量層與天線彼此獨立，造成電池與天線之間的連接電阻較大、連接不可靠、連接工藝復雜且不能實現(xiàn)大批量卷對卷印刷生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種通過直接在標簽天線的基層印刷電池，可以減少一層襯底基材使得年檢標簽厚度更薄、柔軟性更好，且可實現(xiàn)卷對卷大批量生產(chǎn)，使得天線與電池連接更為可靠的半有源電子年檢標簽。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提出一種半有源電子年檢標簽，其包括：

標簽天線基材層；附著于標簽天線基材層上的標簽天線以及柔性印刷紙電池，所述柔性印刷紙電池自下而上依次包括正極片、第一隔膜層、電解質(zhì)層、第二隔膜層、負極片；所述正極片自下而上依次包括正極集電極層、正極層；所述負極片自上而下依次包括負極基材、負極集電極層、負極層；所述正極集電極層設(shè)置于標簽天線基材層上的空白處，正極集電極層與天線的正極電連接；所述負極集電極層通過導電膠與天線的負極電連接；所述標簽天線基材層上還設(shè)置有與標簽天線連接的RFID芯片。

進一步地，還包括設(shè)置在標簽天線基材層上的頂部數(shù)據(jù)打印層，設(shè)置在柔性印刷紙電池下的底部數(shù)據(jù)打印層以及設(shè)置在底部數(shù)據(jù)打印層下的離心紙層。

進一步地，所述第一隔膜層和第二隔膜層的面積均大于正極層和負極層；所述第一隔膜層和第二隔膜層各自為具有電絕緣性的特種紙或塑料薄膜。

進一步地，所述半有源電子年檢標簽厚度為0.7-0.9毫米。

進一步地，所述標簽天線與柔性印刷紙電池通過如下步驟制得：

(1)制備正極片：在標簽天線的基材層的空白處，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)壓印第一集電極材料，干燥后得到正極集電極層；所述正極集電極層與標簽天線的正極連接；然后在正極集電極層上，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷正極漿料，烘干后制成正極層；

(2)取塑料薄膜作為負極基材，在負極基材上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷第二集電極材料，烘干后得到負極集電極層，在負極集電極層上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)壓印負極漿料，烘干得到負極層；所述負極集電極層通過導電膠連接標簽天線的負極；

(3)在負極片的負極層上覆蓋第二隔膜層；在正極片的正極層上覆蓋第一隔膜層，在第一隔膜層和/或第二隔膜層上涂刷第一電解質(zhì)溶液，制得電解質(zhì)層；

(4)將負極片通過第二隔膜層覆蓋于第一隔膜層上，并使負極片與標簽天線基材層密封粘合。

本發(fā)明通過將柔性印刷紙電池與標簽天線集成一體，并將其應用至半有源電子年檢標簽上，可以減少現(xiàn)有的半有源電子年檢標簽的厚度，同時還可實現(xiàn)半有源電子年檢標簽的卷對卷大批量生產(chǎn)。同時電池與天線的連接也更為可靠。

附圖說明

圖1為柔性印刷紙電池的剖面示意圖；

圖2為柔性印刷紙電池與標簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

本實施例中，半有源電子年檢標簽由至上而下依次排列的頂部數(shù)據(jù)打印層、標簽天線基材層，依附于標簽天線基材層上的標簽天線、RFID芯片以及柔性印刷紙電池，附著于標簽天線基材層下方的帶背膠的底部數(shù)據(jù)印刷層以及設(shè)置于最底層的離心紙層。

本實施例中，由于標簽天線與柔性印刷紙電池位于同一基材層上，由此可以減少電子年檢標簽整體的厚度，使得本實施例的電子年檢標簽的厚度可降低至0.7-0.9毫米。

請參照圖2，圖2為本實施例中柔性印刷紙電池的分層結(jié)構(gòu)示意圖。柔性印刷紙電池自下而上依次包括正極片、第一隔膜層4、電解質(zhì)層5、第二隔膜層6、負極片；正極片自下而上依次包括正極集電極層2、正極層3；負極片自上而下依次包括負極基材9、負極集電極層8、負極層7。正極集電極層2設(shè)置于標簽天線基材層的空白處，正極集電極層2與標簽天線的正極電連接；負極集電極層8通過導電膠10與天線的負極電連接；電池通過設(shè)置于標簽天線基材層上正極集電極層的外圍或負極基材上負極集電極層的外圍的雙面膠11進行密封。

第一隔膜層4和第二隔膜層6的面積均大于正極層3和負極層7。

第一隔膜層4和第二隔膜層6各自為具有電絕緣性的特種紙或塑料薄膜，如牛皮紙、絕緣紙、PP或PE等，用于防止正極材料和負極材料直接接觸造成內(nèi)部短路，同時對特定的導電離子進行選擇性通過。

正極集電極層2設(shè)置于標簽天線基材層的空白處，是指標簽天線包括印刷于標簽天線基材層上的金屬線路12，正極集電極層設(shè)置于標簽天線基材層上印刷有金屬線路的那一面的空白處，實際上相當于以標簽天線基材層作為正極基材。正極集電極層2與天線的正極電連接。

正極集電極層2由第一集電極材料制成，負極集電極層8由第二集電極材料制成，第一集電極材料或第二集電極材料各自獨立為導電材料，一般為石墨、碳納米管、石墨烯、炭黑、乙炔黑、導電高分子材料中的一種或兩種以上組成的混合物。本實施例中，第一集電極材料或第二集電極材料直接選用市場上商品化的導電碳漿油墨。

正極層3由正極漿料制成，正極漿料一般由正極活性材料與粘結(jié)劑、導電劑、第一電解質(zhì)溶液混合制成，正極活性材料可以為二氧化錳、氫氧化鎳、氧化鎳等，本實施例選用二氧化錳。正極漿料中也可加入緩蝕劑。

負極層7由負極漿料制成，負極漿料一般由負極活性材料與導電劑、稀釋劑混合制成，負極活性材料可以為鋅粉、鎳粉、鋁粉或銅粉，本實施例選用鋅粉。負極漿料中也可加入緩蝕劑。

電解質(zhì)層5為第二電解質(zhì)溶液刷涂于第一隔膜層4和/或第二隔膜層6上制成。

第一電解質(zhì)溶液或第二電解質(zhì)溶液各自獨立由電解質(zhì)材料溶于溶劑水中制得，濃度一般為1～5g/mL，優(yōu)選1～2g/mL，電解質(zhì)材料一般為氯化鋅、氯化鉀、氯化鋁、氯化銨、氯化鈉等，本實施例選用氯化鋅。

負極基材9為塑料薄膜，一般為PET、PP、PI、PC、PMMA、PA等，本實施例選用PET。

電池的面積為0.1cm²～1m²，進一步優(yōu)選1～100cm²。

標簽天線與柔性印刷紙電池通過如下步驟制得：

(1)在標簽天線基材層的空白處，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)壓印導電碳漿油墨，干燥后得到正極集電極層(厚度為30微米)；然后在正極集電極層上，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷正極漿料，正極漿料是二氧化錳、碳粉、粘結(jié)劑、1.8g/mL的氯化鋅水溶液按質(zhì)量比45:20:10:25混合配制得到，干燥后制成正極層(厚度0.4mm)；正極集電極層與標簽天線的正極電連接；制得正極片。

(2)取PET薄膜(厚度50微米)作為負極基材，在負極基材采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷導電碳漿油墨，烘干后得到負極集電極層(15微米)，在負極集電極層上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)壓印負極漿料，負極漿料由鋅粉、導電碳漿油墨、783溶劑按質(zhì)量比60:30:10混合配制得到，干燥后得到負極層(厚度80微米)；制得負極片；在負極集電極層上粘結(jié)導電膠，用來連接天線的負極；在負極片的負極基材上、負極集電極層的外圍粘貼一圈雙面膠。

(3)在負極層上覆蓋一層絕緣紙(厚度50微米)作為第二隔膜層；在正極層上覆蓋一層絕緣紙(厚度50微米)作為第一隔膜層，在第一隔膜層上涂刷1.8g/mL的氯化鋅水溶液；

(4)將負極片通過第二隔膜層覆蓋于第一隔膜層上，并使負極片上的雙面膠與天線的薄膜基層密封粘合。

本實施例中，柔性印刷紙電池與標簽天線集成一體，并將其應用至半有源電子年檢標簽上，可以減少現(xiàn)有的半有源電子年檢標簽的厚度，同時還可實現(xiàn)半有源電子年檢標簽的卷對卷大批量生產(chǎn)。同時電池與天線的連接也更為可靠。

本實施例的半有源電子標簽的使用方法如下：

固定式檢查設(shè)備設(shè)在交通固定場所，固定閱讀器按照一定的頻率發(fā)送無線電波射頻信號。當車輛進入此信號范圍，半有源電子年檢標簽的電池提高天線的靈敏度，這樣半有源電子年檢標簽能更遠的接收到信號(讀寫器發(fā)射的功率，距離越遠信號越弱。標簽的靈敏度高，標簽接收的信號可以弱小)。電子標簽對收到的信號分析，是自己需要的信號經(jīng)過處理再發(fā)送給讀寫器。由于半有源電子年檢標簽增加了紙電池，信號在返回讀寫器時大大減少了減弱。使讀寫器能讀取到標簽返回的信號。完成電子年檢標簽的識別。

也可通過車載方式稽查：車載式稽查設(shè)備設(shè)在移動的警車中，交警開始運行車載電腦后，車載式稽查設(shè)備中的天線對所有接近警車的電子年檢標簽發(fā)送查詢請求，每個車輛的電子年檢標簽在接收到這一信息后，首先判斷此查詢請求是否合法，如果不合法則不做回應，如果合法則將電子年檢標簽中包含的信息加密，然后通過年檢標簽內(nèi)部的天線和車載天線發(fā)送到車載閱讀器，由車載閱讀器將信息傳遞到車載電腦解密后進行判斷，并將讀取的電子年檢標簽中的信息以及此車的方位顯示在顯示器上，如果讀取的電子標簽數(shù)據(jù)和車輛實際信息相符且有效，則該車輛通過，否則就報警，然后警員根據(jù)顯示器上的信息對違規(guī)車輛進行攔截。

還可通過手持式設(shè)備稽查：警員開啟手持式稽查設(shè)備后，手持式稽查設(shè)備中的手持閱讀器通過天線向待檢車輛的電子年檢標簽發(fā)送查詢請求，電子標簽判斷該請求合法后，將車輛信息加密通過天線發(fā)送到手持式稽查設(shè)備中的微處理器，微處理器將采集到的信息進行判斷，并將結(jié)果顯示在顯示器上，警員根據(jù)顯示器上顯示的信息以及車輛的實際信息判斷電子標簽是否有效，如果有效則讓車輛通過，如果無效則對車輛進行攔截。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。