باتری قابل انعطاف

باتری های انعطاف پذیر توسط سازندگان به عنوان برخی از مهم ترین فناوری های باتری جدید توصیف می شوند. با این حال، انتظار می‌رود که بازار تمام فناوری‌های انعطاف‌پذیر طی 10 سال آینده به میزان قابل توجهی افزایش یابد.

به گفته شرکت تحقیقاتی IDTechEx، باتری‌های چاپی انعطاف‌پذیر تا سال 1 به بازار 2020 میلیارد دلاری خواهند رسید. با افزایش محبوبیت در میان سازندگان جت و شرکت‌های خودرو، بسیاری از این منابع انرژی بسیار نازک به اندازه تلویزیون‌های صفحه تخت در عرض 5 سال متداول می‌شوند. شرکت‌هایی مانند LG Chem و Samsung SDI اخیراً سرمایه‌گذاری هنگفتی را روی روش‌های تولید ایده‌آل انجام داده‌اند که امکان طراحی‌های نیمه انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند تا بازده را به حداکثر برسانند و در عین حال ضخامت را به اندازه کافی پایین نگه می‌دارند که مانع عملکرد یا نصب در فضاهای تنگ نشود.

این توسعه مزیت بزرگی را برای بازار لوازم الکترونیکی مصرفی ایجاد می کند، به ویژه با انتشار روزافزون فناوری پوشیدنی. بسیاری امید زیادی به باتری‌های منعطف دارند که پاسخ دعای آن‌ها باشد، زیرا صنعت تجاری ساعت‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های اینترنت اشیا همچنان به رشد تصاعدی ادامه می‌دهد.

البته این هم بدون چالش نیست. سلول‌های انعطاف‌پذیر نسبت به سلول‌های مسطح بیشتر در معرض آسیب هستند و در شرایط روزمره انعطاف‌پذیری کمتری دارند. علاوه بر این، از آنجایی که آنها بسیار سبک وزن هستند، ایجاد یک ساختار داخلی به اندازه کافی قوی برای رسیدگی به جابجایی روزانه توسط کاربر دستگاه و در عین حال حفظ استانداردهای ایمنی بالاتر از سطح گواهینامه UL دشوار است.

وضعیت فعلی طراحی باتری انعطاف‌پذیر را می‌توان در کاربردهای تجاری امروزی از جاکلیدی ماشین گرفته تا قاب گوشی‌های هوشمند و فراتر از آن مشاهده کرد. با پیشرفت تحقیقات، مطمئناً شاهد در دسترس قرار گرفتن گزینه های طراحی بیشتری با هدف بهبود تجربه کاربر خواهیم بود.

در حال حاضر، در اینجا برخی از جالب‌ترین روش‌های استفاده از باتری‌های انعطاف‌پذیر در آینده آورده شده است.

1. فرش هوشمند

این دقیقاً همان چیزی است که به نظر می رسد. این که توسط تیمی در آزمایشگاه رسانه MIT ایجاد شده است، در واقع به عنوان "اولین منسوجات هوشمند جهان" لقب گرفته است. این ماده که به عنوان مواد مرکب نرم باربر برای کاربردهای جنبشی تحت نیروهای خارجی (LOLA) شناخته می‌شود، می‌تواند دستگاه‌ها را از طریق شارژ جنبشی با استفاده از مقادیر کم انرژی منتقل شده از زمین به بالا تغذیه کند. این فناوری برای تامین انرژی کفش‌ها با چراغ‌های LED ساخته شده است که هنگام راه رفتن در جاده‌ها یا مسیرهای تاریک، روشنایی را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، این می تواند تأثیر زیادی بر نظارت پزشکی نیز داشته باشد.

اکنون به جای نیاز به انجام یک فرآیند دردناک روزانه، LOLA می تواند برای آزمایش قند خون استفاده شود تا روشی کارآمد برای نظارت بر دیابت ایجاد کند. همچنین از آنجایی که به حرکت بسیار حساس است، حتی ممکن است یک سیگنال هشدار اولیه برای کسانی که از تشنج های صرع رنج می برند یا دیگرانی که نیاز به نظارت مداوم با دستگاه های بهداشتی دارند، ارائه دهد. امکان دیگر استفاده از پارچه در باندهای فشاری است که برای هشدار دادن به EMS در صورت آسیب دیدن شخصی هنگام پوشیدن آن، ارسال داده ها از طریق بلوتوث و سپس اطلاع دادن به مخاطبین در مواقع اضطراری طراحی شده است.

2. باتری گوشی های هوشمند انعطاف پذیر

با وجود اینکه گوشی‌های هوشمند دائماً نازک‌تر و شیک‌تر می‌شوند، فناوری باتری تقریباً در 5 سال گذشته پیشرفتی نداشته است. در حالی که باتری‌های انعطاف‌پذیر هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند، بسیاری معتقدند این منطقه با پتانسیل بالایی برای رشد است. سامسونگ چند ماه پیش شروع به تولید اولین باتری لیتیوم پلیمری تجاری با طراحی "خمیده" کرد.

حتی با فناوری فعلی، به لطف پیشرفت در فناوری الکترولیت حالت جامد (SE) می‌توان سلول‌های قابل خم شدن را ساخت. این الکترولیت‌ها به سازندگان لوازم الکترونیکی اجازه می‌دهند تا باتری‌هایی بدون مایع قابل اشتعال در داخل آن بسازند تا خطر انفجار یا آتش‌سوزی وجود نداشته باشد و این باعث می‌شود که آنها بسیار ایمن‌تر از طرح‌های محصول استاندارد امروزی باشند. SE برای چندین دهه وجود داشته است، اما مشکلاتی وجود داشت که مانع از استفاده تجاری آن می شد تا اینکه اخیراً LG Chem یک روش پیشرفت را اعلام کرد که به آن امکان می دهد ایمن و ارزان تولید شود.