Flexible Battery

เรื่องโดย ดร.ภัสร์ชาพร สีเขียว

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า หรือแม้กระทั่งยานพาหนะในปัจจุบัน ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าสิ่งสำคัญที่ขาดไม่ได้จะเป็นแบตเตอรี่ที่จะช่วยให้การใช้งานในชีวิตประจำวันของเราสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น แต่การพัฒนาของแบตเตอรี่ไม่ใช่มีเพียงการทำให้มีความจุมากขึ้น ใช้ได้นานขึ้น หรือน้ำหนักเบาขึ้นเท่านั้น แต่ยังมีการวิจัยและพัฒนาให้แบตเตอรี่สามารถพับหรือโค้งงอได้อีกด้วย ซึ่งจะยิ่งมีประโยชน์ต่อการใช้งานได้หลากหลายรูปแบบมากขึ้น

แบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้ (Flexible Battery) นั้น เป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความนิยมและความสนใจในวงการพลังงานและอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมที่มีลักษณะแข็งไม่ยืดหยุ่น ภายในแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้จะประกอบด้วยวัสดุที่สามารถยืดหยุ่นหรือโค้งงอได้ โดยทั่วไปแล้วจะใช้วัสดุที่เป็นพอลิเมอร์หรือฟิล์มบาง ๆ ที่มีคุณสมบัติในการยืดหยุ่นและสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้

แบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้เป็นเทคโนโลยีที่กำลังพัฒนาและมีการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่การคิดค้นเริ่มต้นจนถึงการใช้งานจริง  โดยการพัฒนาแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้เริ่มต้นจากการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุพอลิเมอร์และวัสดุที่สามารถยืดหยุ่นได้ เน้นไปที่การปรับปรุงสมบัติของวัสดุพื้นฐาน เช่น การพัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติในการเก็บพลังงานไฟฟ้า รวมถึงการสำรวจเทคนิคใหม่ ๆ เช่น การใช้ฟิล์มบางหรือวัสดุพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติในการเก็บพลังงาน อย่างเช่นกราฟีนและวัสดุนาโนที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความทนทานของแบตเตอรี่ จนนำไปสู่การพัฒนาแบตเตอรี่ยืดหยุ่นที่สามารถนำไปใช้งานจริงได้ การใช้วัสดุพอลิเมอร์ที่มีการเก็บพลังงานและยืดหยุ่นได้เริ่มมีการผลิตในระดับเชิงพาณิชย์ เช่น อุปกรณ์สวมใส่ (Wearables) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้ในแผงโซลาร์แบบยืดหยุ่นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ด้วย

ประโยชน์ของแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้

1. การปรับตัวตามรูปทรงที่หลากหลาย: แบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้สามารถนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงไม่ปกติ เช่น เสื้อผ้าอัจฉริยะ หรืออุปกรณ์ที่ต้องมีความโค้งงอหรือยืดหยุ่น ซึ่งไม่สามารถใช้แบตเตอรี่แบบแข็งได้
2. ความทนทาน: เนื่องจากวัสดุที่ใช้ในแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้มีความยืดหยุ่นสูง ทำให้แบตเตอรี่เหล่านี้มีความทนทานต่อแรงกดดันหรือการบิดงอ ซึ่งสามารถลดความเสี่ยงและความเสียหายจากการใช้งานได้
3. การออกแบบที่สร้างสรรค์: สามารถนำมาใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการบูรณาการแบตเตอรี่เข้ากับพื้นผิวที่โค้งงอ เช่น อุปกรณ์สวมใส่ (Wearables) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีลักษณะยืดหยุ่น
4. ความสะดวกในการติดตั้ง: การใช้แบตเตอรี่ที่มีลักษณะยืดหยุ่นช่วยให้การติดตั้งในพื้นที่จำกัดทำได้ง่ายขึ้น ลดความยุ่งยากในการออกแบบของผลิตภัณฑ์

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ใช้แบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้

แนวโน้มการพัฒนางานวิจัยปัจจุบันและอนาคต โดยจะเน้นที่การใช้วัสดุใหม่ในการผลิตแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น รวมถึงการลดต้นทุนการผลิตและการปรับปรุงประสิทธิภาพ เช่น

• เทคโนโลยีขั้นสูง: การวิจัยในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถปรับปรุงความจุและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้ รวมถึงการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมหรือการเปลี่ยนรูปแบบการใช้งาน
• การใช้วัสดุใหม่: การสำรวจวัสดุใหม่ เช่น เทคโนโลยีการผลิตที่ใช้กราฟีนและวัสดุอนุภาคนาโน ซึ่งเป็นที่นิยมในการวิจัยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ยืดหยุ่น
• การพัฒนาเชิงพาณิชย์: มีแนวโน้มว่าในอนาคตแบตเตอรี่ยืดหยุ่นจะมีการใช้งานในผลิตภัณฑ์มากขึ้น และอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำส่วนใหญ่

การพัฒนาแบตเตอรี่ยืดหยุ่นได้เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีที่มีศักยภาพสูงในการเปลี่ยนแปลงวิธีการที่เราใช้พลังงานในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และคาดว่าจะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สามารถตอบสนองความต้องการที่หลากหลายและสร้างสรรค์ในอนาคต ปัจจุบันการผลิตแบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ในการผลิต เช่น แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนแบบยืดหยุ่นได้ (FLIB) โดยมีวัสดุที่น่าสนใจในการพัฒนา ได้แก่ Carbon Nanotubes, Graphene, Carbon Fibers และพอลิเมอร์ที่นำไปใช้ในส่วนของอิเล็กโทรด (Electrodes) เป็นต้น

แหล่งข้อมูล
[1] https://www.weforum.org/publications/top-10-emerging-technologies-of-2023/in-full/flexible-batteries/#flexible-batteries
[2] https://innovationorigins.com/en/bending-the-power-the-future-of-flexible-lithium-ion-batteries/
[3] https://www.insightaceanalytic.com/report/flexible-batteries-market/1653
[4] https://techsauce.co/tech-and-biz/flexible-battery-the-future-of-electronic-equipment
[5] https://www.tycorun.com/blogs/news/flexible-battery
[6] https://www.cnet.com/home/energy-and-utilities/what-are-flexible-solar-panels-the-lightweight-alternative-solar-option/

Go to Top