RADARTUBAN - Inovasi dalam desain baterai lithium-ion disebut-sebut akan membawa perubahan besar dalam dunia perangkat wearable.
Bukan lagi soal mengubah kandungan kimia atau sekadar menipiskan ukuran, para pengembang kini tengah merancang susunan sel yang memungkinkan baterai tetap berbasis teknologi konvensional tetapi lentur dan bahkan dapat dilipat.
Langkah ini dipandang sebagai solusi praktis bagi industri wearable, karena memungkinkan produsen tetap memakai metode produksi lama tanpa perlu membangun sistem manufaktur baru dari nol.
Mengacu pada laporan IDTechEx per Senin (26/5), baterai lithium-ion dengan desain fisik inovatif yang dipadukan dengan pengisian daya nirkabel diperkirakan akan hadir di pasar lebih dulu dibandingkan baterai yang fleksibelsecara penuh dari sisi material.
Mereka memproyeksikan bahwa pada tahun 2025, pasar baterai fleksibel termasuk baterai cetak dan film tipis akan mencapai nilai USD 400 juta atau sekitar Rp 6,4 triliun.
Baterai lithium-ion dengan bentuk yang tak lazim atau bahkan bisa diregangkan kini menjadi kandidat utama bagi perangkat wearable masa depan.
Meskipun materialnya belum sepenuhnya lentur, terdapat inovasi pada struktur desain sel baterainya.
Fleksibilitas Bukan dari Bahan Kimia, Melainkan dari Struktur Desain
Karena tidak melibatkan komposisi kimia baru, jenis baterai ini tetap memungkinkan diproduksi secara massal menggunakan pendekatan konvensional seperti pelapisan bahan aktif dengan teknik cetak atau pengecatan, lalu dikemas secara standar.
Salah satu pendekatan yang mencuri perhatian datang dari Arizona State University.
Mereka memanfaatkan seni potong-lipat dari Jepang yang dikenal sebagai Kirigami untuk menciptakan baterai lithium-ion yang lentur.
Dengan teknik ini, baterai bisa dijahit ke dalam gelang karet dan sangat cocok diaplikasikan pada produk seperti jam tangan pintar, pelacak kebugaran, atau ikat kepala pintar.
Menariknya, baterai ini dapat meregang hingga 150 persen dari ukuran awal tanpa penurunan performa.
Bahkan, teknologi ini sudah berhasil digunakan untuk menyalakan perangkat Samsung Gear 2.
Jika digunakan untuk menutupi area seluas 25 cm x 3 cm dengan ketebalan 3 mm, kapasitas energi baterai ini bisa mencapai 700 mAh lebih dari tiga kali lipat dibandingkan baterai210 mAh yang digunakan pada Samsung Gear Fit.
Perusahaan Besar Mulai Merapat ke Pasar Baterai Wearable
Kirigami hanyalah satu dari sekian banyak pendekatan inovatif.Saat ini berbagai bentuk baterai nonkonvensional tengah dikembangkan, mulai dari baterai berbentuk kabel, susun bertingkat, hingga yang bisa ditarik atau digulung.
Sejumlah perusahaan teknologi raksasa pun mulai melirik pasar baterai wearable sebagai area ekspansi baru.
Informasi lebih mendalam soal ini dapat ditemukan melalui publikasi dan laporan khusus dari IDTechEx mengenai tren baterai fleksibel.
Tantangan dalam Inovasi Kimia dan Produksi
Salah satu kendala utama dalam pengembangan baterai fleksibel justru terletak pada pemilihan material, bukan metode produksi.
Meskipun banyak penelitian tengah dilakukan pada sistem alternatif seperti aluminium-ion, magnesium, lithium-sulfur, lithium-udara, dan natrium-ion, sebagian besar masih belum mampu menyaingi kinerja lithium-ion atau belum mencapai tahap siap produksi.
Membuat baterai sepenuhnya fleksibel dengan kapasitas besar tetap menjadi pekerjaan rumah besar.
Saat baterai dibuat tipis agar lentur, volume bahan aktif pun ikut berkurang sehingga kapasitas energi menurun.
Sebaliknya, baterai yang lebih tebal rawan retak saat ditekuk, yang dapat mempersingkat umur pakai.
Meskipun beberapa purwarupa telah berhasil dibuat, diperlukan uji coba menyeluruh untuk memastikan keamanan, daya tahan, dan kinerja yang stabil dalam jangka panjang.
Pasar Spesifik untuk Baterai Tipis Mulai Terbentuk
Saat ini, baterai tipis film baik berbasis cetak maupun non-cetak sudah mulai digunakan pada perangkat dengan kebutuhan daya rendah seperti patch kulit, kartu pintar, tag RFID, dan sensor nirkabel.
Baterai berenergi tinggi memang menjanjikan penyelesaian atas tantangan keterbatasan volume ini.
Namun, jika tidak menggunakan jalur produksi konvensional, maka diperlukan sistem kimia baru yang masih dalam tahap pengembangan serta investasi besar untuk mewujudkannya.
Oleh karena itu, baterai tipis berkapasitas besar saat ini masih lebih cocok sebagai solusi jangka panjang.
Karena proses pengembangan baterai fleksibel sepenuhnya membutuhkan waktu yang tidak sebentar, banyak pelaku industri mulai memanfaatkan teknologi tambahan seperti pengisian daya nirkabel dan pemanen energi untuk menutupi keterbatasan tersebut.
Dengan arah pengembangan yang berjalan seperti ini, bukan tidak mungkin dalam waktu dekat perangkat wearable akan lebih mengandalkan kombinasi baterai lithium-ion berdesain khusus dengan teknologi pendukung tersebut. (*)
Editor : Yudha Satria Aditama