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Contact: Heejin Choi

Email: hjchoi2@etri.re.kr

Phone: +82. 42. 860. 4946

Ultra-thin Flexible Primary 

Film Battery 

Manufacturing Technology

Core Part of Subminiature Flexible Device Power


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TECHNOLOGY BRIEF

▣ Technology Overview

Ultra-thin Flexible Primary Film Battery Manufacturing Technology

§

This technology is especially ultra-thin flexible film shaped primary 

battery manufacturing technology among power device technologies 

which are usually applied to RFID sensor tag, smart card, flexible display, 

wearable PC.

§

Composed of cathode, anode, adhesive and post injecting polymer 

electrolytes, sealing/current collector, and etc.

Ultra-thin Flexible, Film Primary Battery, Lithium Primary Battery

□ Keywords

□ TRL

cathode

anode

polymer electrolytes

sealing

5

Technology Classification Code

Sector

Sub Sector

Industry

Creative Convergence

Energy ICT

Energy Storage

§

Thickness less than 400μm

§

Nominal discharge capacity more than 3.0mAh/cm2 (1.5V) and 6.0mAh/cm2 (3V)


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TECHNOLOGY BRIEF

Ultra-thin Flexible Primary Film Battery Manufacturing Technology

▶ Film shaped primary battery technology for  RFID sensor tag and smart 

card

▶ Power for RIFD sensor tag
▶ Power for smart card
▶ Subminiature power for sensor related to ubiquitous network environment
▶ Power for MEMS/NEMS imbedded subminiature devices
▶ Power for flexible display
▶ Power for wearable PC

▣ Technology Description

▣ Application Fields

▶ Hermetically sealed film battery technology with direct lamination on 

Al pouch and vacuum thermosetting method

▶ Pouch design, 1.5V cell design, 3V cell design, vacuum packing 

technology included


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▶ Lightweight, good shelf life, improved long-term stability, volatilization 

and leakage of electrolyte prevention are guaranteed with Al pouch 

which can be vacuum sealed.

▶ Direct coating of conductive layer is possible through modifying inner 

side of Al pouch, so Al pouch is used not only for sealing but also for 

current collector, and final sealing can be made by vacuum 

thermosetting method.

▶ Simplifies process not using metal current collector and Al/Ni tab. Also, 

investment in equipment and manufacturing cost is cheap since 

manufacturing process of 1.5V and 3V cell are same.

▶ Even if it’s thinner than existing Power Paper’s batteries, capacity/output 

is improved.

▶ Thinning, tightness, molding formability are improved since direct design 

of Al pouch is possible.

▶ Developed adhesive polyelectrolyte with new process having minimized 

electrolyte content

▶ Thinning lithium cathode reduces consumption and thus safety of cell is 

guaranteed.

▣ Outstanding Features

▣ IPR Status

No.

Country

Application 

Number (date)

Status

Title

1

USA

12708807

(2013.10.15)

Registered

Vacuum-sealing-type flexible-film 

primary battery

Korean patent 1 article registered


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• At the year of 2005, as the first to start 

in Korea, ETRI started to carry 

researches about 1.5V manganese cel  

and alkaline cel  shaped film primary 

battery.

Now have expanded development to 

3V lithium primary battery, and 

researching about material and 

process.

• Since 2005, Rocket Battery Co. is 

running research about improving 

process of manganese film primary 

battery to construct a mass production

• VITZRO Cel  Co. has commercialized 

Li/SOCl2 related lithium primary battery 

and leading domestic technologies.

• Power Paper Co. in Israel has 

original patent of 1.5V manganese 

cel  shaped open type film primary 

battery and leading relevant 

technology development.

• Blue Spark Technology Co. in USA is 

fol owing Power Paper Co. with 

effort to commercialize same 1.5V 

film primary batteries.

• Sanyo Co. in Japan is 

commercializing Li/MnO2 cel  shaped 

cylindrical primary battery, and 

leading relevant technology 

development.

• Panasonic Co. in Japan has lots of 

patents related to lithium primary 

battery.

□ Korea

□ Global

▣ Technology Trend


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기술수요

적용처

Application

Industry

RFID Sensor Tag, Smart 

Card, Subminiature 

Human Plug-in/Built-in 

Equipment

Active RFID Tag 

Manufacturing Company, 

Smart Card and Medical 

Instruments 

Manufacturing Company

▶ Global

• Power Paper
• Blue Spark Tech
• Sanyo
• Panasonic

§

Wearable devices and battery market outlook

▶ Domestic

• Rocket Battery
• VITZRO Cel

▣ Market Trend

□ Market Leaders

□ Technology Demand

[Wearable Device Market Outlook]

[Wearable Battery Market outlook]

Million Cell

Apple  Watch  Launched

Growth  Expected

Reference) SNE ”Global Mini Lithium Ion Secondary Battery Performance Trend and

Prospects at 2014” Report (www.sneresearch.com)


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Cel  design technology

Aqueous electrolyte and adhesive polymer electrolytes manufacturing technology

Depolarization and deliquescent additive manufacturing technology

Electrode material post handling and laminating slurry manufacturing technology

Electrode laminating technology on current col ector film with screen printing method

1.5V primary film battery manufacturing technology

§

Thin Al Pouch Design Technology

§

Al Pouch Surface Modification Technology : Making Hydrophilic

§

Laminating Conductive Layer and Forming Sealing/Current 

Collector/Socket on Al Pouch Technology

Cel  design technology

Thin lithium foil manufacturing technology

Adhesive gel polymer electrolytes manufacturing technology

Electrode material post handling and laminating slurry manufacturing technology

Rol -to-rol  electrode and electrolyte assembly technology

3V film-type lithium primary battery manufacturing technology

§

3V Primary Film Battery Technology

▶ Applications

• 1.5V Ultra-thin Flexible Primary Film Battery
• 3V Ultra-thin Flexible Lithium Primary Battery

▶ Effects

• 1.5V Ultra-thin Flexible Primary Film Battery

- Reduced cost : 20% reduced contrast to Power Paper cel

• 3V Ultra-thin Flexible Lithium Primary Battery

- Reduced cost : more than 50% reduced contrast to existing cylindrical and 

coin-type lithium primary battery

▣ Applications and Effects

▣ Scope of Technology Transfer

§

1.5V Primary Film Battery Design