باتری ها در گذر زمان پیشرفت های قابل توجهی داشتند. این پیشرفت ها به دلیل ارتقای عملکرد گوشی ها و افزایش استفاده از آن ها اجتناب ناپذیر بود. تغییراتی که رخ می دهد در ظرفیت، متریال و اندازه باتری ها است. در این مقاله قصد داریم به معرفی انواع باتری موبایل بپردازیم. از باطری های نیکل-کادمیوم تا لیتوم-پلیمر را با تمام ویژگی ها و نقاط ضعف و قوت آن ها را بررسی می کنیم. این باتری ها عبارتند از:
- نیکل کادمیوم
- نیکل هیدرید فلز
- لیتیوم یون
- لیتیوم پلیمر
بررسی ساختار انواع باتری موبایل
باطری ها از 3 قسمت تشکیل شده اند: کاتد – آند – الکترولیت
کاتد همان قطب مثبت و آند قطب منفی است. برای انجام عملیات شارژ و دشارژ هم باید بین این دو قطب ارتباط برقرار شود و هم نباید ارتباط فیزیکی داشته باشند. به همین دلیل از مایع الکترولیت بین این دو قطب استفاده می کنیم. با این روش هر دو خواسته ما اجرا می شود. جنس کاتد و آند در هر جنسی از باتری متفاوت است و الکترولیت هم براساس ویژگی های شیمیایی این دو انتخاب می شود.
در باطری ها یون های فلز مورد نظر تمایل دارند که در سمت کاتد باقی بمانند. به همین دلیل در زمان دشارژ از سمت آند به کاتد حرکت میکنند. دقیقا زمانی که یون های سمت آند کاهش یافتند باطری نیاز به شارژ دارد. زمان شارژ با استفاده از نیروی برق یون ها را از کاتد به سمت آند حرکت می دهیم تا همان یون ها مجددا به آند بازگردد. در ادامه مقاله معرفی انواع باتری موبایل به ترکیبات شیمیایی باتری ها می پردازیم.
بهترین روش های اتصال گوشی به تلویزیون را ببینید.
باتری موبایل نیکل-کادمیوم
اولین نوع از انواع باتری موبایل ، نیکل-کادمیوم است. اولین باتری ها بر پایه نیکل سخته شده اند. در این باطری ها از اکسید نیکل برای ساخت کاتد و از فلز کادمیوم برای آند استفاده می شود. برای الکترولیت هم از محلول پتاسیم هیدروکسید استفاده می شود. این نوع باطری ها در دماهای پایین و استفاده زیاد عملکرد خوب و پایداری دارند. از دیگر مزیت آن ظرفیت و عمر بالای آن است.اما این باطری معایبی هم دارد.
- ترکیبات سمی: این نوع باطری به خاطر وجود ترکیبات سمی به مصرف کننده آسیب می رساند.
- افت عملکرد: برای بهبود این وضعیت باید گاهی اوقات اجازه دهیم تا شارژ آن به صورت کامل تخلیه شود و مجددا شارژ انجام شود.
- افت ظرفیت: همه باطری ها از نظر زمانی به تدریج افت ظرفیت را تجربه می کنند. اما این موضوع در باطری های نیکل-کادمیوم زودتر اتفاق می افتد.
راهنمای کامل جلوگیری از هک شدن گوشی را بخوانید.
باتری گوشی نیکل-هیدرید فلز
این باطری ها مشابه باطری های نیکل-کادمیوم هستند. برای ساخت کاتد از اکسید نیکل و برای آند به جای کادمیوم از آلیاژ جذب کننده هیدروژن استفاده می شود. الکترولیت این باطری ها هم محلول هیدروکسید پتاسیم است. این نوع باطری نسبت به نیکل-کادمیوم از 2 تا 3 برابر ظرفیت بیشتربرخوردار است و طول عمر بیشتری هم دارد. همچنین افت ظرفیت هم در این باطری ها کمتر است.
از معایب آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ذخیره سازی کمتر انرژی: درست است که ظرفیت این باطری بیشتر است. اما توانایی ذخیره سازی کمتری دارد و زودتر شارژ خود را تخلیه می کنند.(اثرحافظه)
- وزن زیاد: این باطری ها نسبت به انواع دیگر وزن نسبتا بالایی دارند.
- تخلیه شارژ خودبه خودی: در حالت کلی باطری ها در زمانی که استفاده نمی شوند هم شارژ خود را از دست می دهند. اما در این نوع باطری ها سرعت تخلیه شارژ بیشتر است.
باتری موبایل لیتیوم-یون
یکی دیگر از انواع باتری موبایل که رایج تر است لیتیوم-یون است. برای ساخت کاتد این باتری ها از لیتیوم و برای ساخت آند از گرافیت استفاده می شود. در الکترولیت این باتری ها هم از ترکیبات آلی مثل اتیلن کربنات استفاده می شود. این نوع باطری بیشترین استفاده را در صنایع مختلف از جمله گوشی ها دارد.
همانطور که قبلا اشاره کردیم، باتری های نیکل-کادمیوم و نیکل-هیدرید فلز بعد از مدتی شارژکمتری نگه داری می کنند که این همان اثر حافظه است. این موضوع در باطری لیتیوم یونی وجود ندارد. این نوع باطری را می توان با ظرفیت های بیشتر تولید کرد. به علاوه این باطری تخلیه شارژ خود به خودی کمتری نسبت به نیکل-هیدرید دارد. از نقاط ضعف باطری لیتیوم-یون به موارد زیر می توان اشاره کرد:
- ایمنی: درست است که مشکل سمی بودن باطری های نیکل را ندارد. اما به خاطر پایدار نبودن عنصر لیتیوم باید تدابیر خاصی برای ساخت و نگهداری این باطری اندیشید. زیرا این ناپایداری ممکن است باعث انفجار شود.
- هزینه: هزینه ساخت باتری های لیتیومی از نیکل بین 30 تا 40 درصد گران تر است.
- حساسیت به جریان انرژی: این نوع باطری نسبت به ولتاژ و شدت جریان ورودی و خروجی حساس است. به همین دلیل یک محافظ برق در مین برد دستگاهی که قصد استفاده از این باطری را داریم باید لحاظ شود.
- عمر کمتر: این باطری ها معمولا بعد از سال اول شروع به کاهش بازدهی می کنند. معمولا بهتر است بین 3 تا 5 سال تعویض شوند.
باتری گوشی لیتیوم-پلیمر
نسل جدید از انواع باطری موبایل، لیتیوم-پلیمراست. در این نوع باطری در سمت کاتد از لیتیم کبالت اکسید و در سمت آند از گرافیت استفاده می شود. تنها تفاوت آن با لیتیوم یون در نوع الکترولیت است. الکترولیت این باطری ها یک ماده ژله ای و نازک جامد به جای مایع استفاده می شود. معمولا از پلیمرهای لیتیومی مانند پلی آمید استفاده می شود.
این نوع الکترولیت در پایداری حرارتی و ایمنی بیشتر باطری تاثیر زیادی دارد. همچنین باعث می شود بتوانیم باطری را در اشکال و ابعاد مختلف بسازیم. این امکان مهمی است. زیرا کمک می کند تا بتوانیم دستگاه هایی با ابعاد کوچک تر و قابلیت های بیشتر تولید کنیم.
همچنین وزن کمتری دارند که در نهایت به تولید گجت های پوشیدنی کمک بسیاری می کند. این نوع باتری به تازگی مورد توجه قرار گرفته و قیمت بیشتری دارد اما درآینده نزدیک با فراگیر شدن آن به تعادل قیمت خواهد رسید. در حال حاضر این نوع بهترین گزینه در بین انواع باتری ها است. با این حال معایبی هم دارد. از جمله معایب این باطری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هزینه بالا: همانطور که اشاره کردیم، در حال حاضر هزینه تولید بالایی دارند.
- حساسیت دمایی: این باطری ها به دما حساسیت دارد. این موضوع مربوط به زمان شارژ کردن و استفاده زیاد می شود. به همین دلیل شرکت های تولیدکننده تنظیمات نرم افزاری و سخت افزاری خاصی را اعمال می کنند تا باطری و دستگاه آسیب نبیند.
- محدودیت شرکت های هواپیمایی: بعضی از شرکت های حمل مسافر، محدودیت هایی را برای دستگاه های با باتری لیتیوم پلیمر تعیین کرده اند. حتما قبل از سفر به قوانین مربوط به این حوزه توجه کنید.
برای اطلاعات بیشتر بخوانید: آموزش ریست فکتوری تبلت اندرویدی
باتری های چموش
در این مقاله به معرفی انواع باتری موبایل پرداختیم. به مزایا و معایب و اجزای سازنده آن پرداختیم. چالش اصلی شرکت ها در مورد باتری کنترل دما، طراحی و استفاده از متریال مناسب برای ساخت آن است. همچنین اشتباه در محاسبات و مراحل تولید زیان های جبران ناپذیری برای مصرف کننده و اعتبار شرکت تولید کننده دارد.
مرکز سخت افزار ایران خدمات تعمیر موبایل را در حوزه نرم افزار و سخت افزار ارائه می دهد. پاسخگویی 24 ساعته: 1662
