Pin trạng thái rắn hiện được coi là giải pháp thay thế cho pin lithium-ion, được sử dụng cho các robot công nghiệp. Những loại pin này chứa chất điện phân rắn thay cho chất điện phân lỏng hoặc polymer thường thấy trong pin lithium-ion.

Pin sử dụng chất điện phân trạng thái rắn có mật độ năng lượng cao gấp 3 lần và hoàn toàn an toàn so với pin chất điện phân thể lỏng. Nhưng pin trạng thái rắn chế tạo có chi phí rất cao, do đó hoạt động sản xuất hàng loạt bị giới hạn ở kích thước nhỏ, thường được sử dụng trong các thiết bị mang đeo cá nhân. 

TDK và Murata Manufacturing là những nhà sản xuất pin thể rắn hàng đầu của Nhật Bản cho các thiết bị nhỏ và thiết bị đeo.

Giảm chi phí sản xuất dây chuyền

Công ty Nhật Bản Maxell đã tìm ra phương pháp sản xuất hàng loạt pin ở trạng thái rắn hoàn toàn với chi phí thấp bằng kỹ thuật sử dụng mô hình trên cơ sở sulfua cho pin công nghiệp. Sáng tạo mới cung cấp nhiều năng lượng hơn so với pin thể rắn trên cơ sở oxit.

Công ty Nhật Bản sẽ đầu tư 2 tỷ yên để xây dựng dây chuyền sản xuất tại nhà máy ở Oyamazaki. Doanh nghiệp cũng đang đàm phán với một số nhà sản xuất thiết bị tự động hóa nhà máy về những hợp đồng cung cấp sản phẩm tiềm năng. 

Sử dụng pin trong robot công nghiệp

Loại pin thể rắn mới được định hướng sử dụng cho robot khớp nối cánh tay máy, di chuyển các bộ phận trên dây chuyền lắp ráp công nghiệp đang phát triển mạnh mẽ hiện nay. Maxell đặt mục tiêu đạt 30 triệu yên doanh thu bán pin thể rắn thế hệ mới trong năm tài chính 2030.

Nhật Bản là quốc gia đi đầu trong lĩnh vực cung cấp pin lithium-ion trên thị trường thế giới và các doanh nghiệp đặt tham vọng sản xuất và cung cấp pin hoàn toàn ở trạng thái rắn. Toyota Motor và Panasonic Holdings đang dẫn đầu trong lĩnh vực này, nhưng các đối thủ cạnh tranh Samsung Electronics và LG Chem Hàn Quốc đang nhanh chóng đuổi kịp.

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của xe điện, pin năng lượng cao có ý nghĩa quan trọng trong nỗ lực chuyển đổi các phương tiện giao thông từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch không phát thải carbon.

Pin thể rắn an toàn hơn và mạnh hơn các loại pin lithium-ion thương mại trên thị trường. Trong quá trình chuyển đổi từ năng lượng nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch, nhu cầu về xe điện, các loại robot, đặc biệt là robot công nghiệp gia tăng với tốc độ cao, các nhà sản xuất công nghiệp hướng tới sử dụng pin thể rắn để cung cấp thời lượng pin lâu hơn cho các sản phẩm tiên tiến này.

Tất cả pin thể rắn đều có mật độ năng lượng cao hơn pin lithium – ion cùng kích thước đồng thời sở hữu những tính năng kỹ thuật như chịu được nhiệt độ cao và va đập mà không làm hỏng hoặc cạn kiệt nhanh chóng chu kỳ sạc.

Pin thể rắn sở hữu đặc điểm sạc nhanh hơn so với pin lithium –ion lỏng, thời gian sạc ngắn hơn khiến pin hấp dẫn hơn đối với người dùng cần hiệu suất lâu dài từ thiết bị điện tử.

Trong tương lai gần, công nghệ pin hoàn toàn trạng thái rắn được kỳ vọng sẽ là yếu tố then chốt trong cuộc cách mạng hóa sử dụng xe điện và những thiết bị sử dụng điện khác. Pin thể rắn cũng có thể có ý nghĩa quan trọng đối với năng lượng tái tạo vì hoạt động hiệu quả, thân thiện môi trường và dễ dàng tái chế hơn. Nếu thành công giảm chi phí pin thể rắn so với pin Lithium –ion thông thường, pin thể rắn sẽ là yếu tố thúc đẩy cuộc cách mạng ngành robot công nghiệp và xe điện.