داغ‌ترین‌ها
آیفون 13 پرو مکس بهترین بازی های اندروید بهترین گوشی 6 میلیونی تبلت دانش آموزی قیمت روز گوشی گوشی دانش آموزی گوشی لمسی ارزان نصب ویندوز 11

معرفی انواع باتری گوشی موبایل و نحوه کار آن

You are currently viewing معرفی انواع باتری گوشی موبایل و نحوه کار آن

در این مقاله می‌خواهیم به معرفی انواع باتری گوشی موبایل و نحوه کار آن‌ها پرداخته و همچنین بگوییم که چه تفاوتی با یکدیگر دارند.

 

برای خرید گوشی به سایت تکنولایف مراجعه کنید.

 

آنچه باعث شد دستگاه‌های مختلف امکان قابل حمل بودن داشته باشند، اختراع باتری بود؛ فناوری که هرچه می‌گذرد ساخت مدلی با قابلیت‌های بیشتر از آن همچنان از چالش‌های مهندسی محسوب می‌شود. درواقع شرکت‌های سازنده‌ی محصولات مختلف به‌خصوص گجت‌های قابل حمل همواره به دنبال استفاده از باتری بوده‌اند که حجم بسیار کمی را از فضای داخلی دستگاه اشغال کرده و همچنین عملکرد مطلوبی نیز داشته باشد.

با این حال رسیدن به آنچه شرکت‌های سازنده در نظر دارند با آنچه فناوری کنونی در اختیارشان قرار می‌دهد فرسنگ‌ها فاصله دارد. چالش ابتدایی شرکت‌های سازنده‌ی گجت‌های قابل حمل مانند گوشی هوشمند، تبلت و ساعت هوشمند، تولید باتری بود که باوجود برخورداری از ابعاد کوچک از ظرفیت قابل توجهی نیز برخوردار باشد و بتواند دستگاه مدنظر را برای مدت طولانی روشن نگه دارد.

با گذر زمان چالش دیگری بر سر راه شرکت‌های سازنده قرار گرفت؛ باتری باید سریع‌تر شارژ شود. در کنار آنکه باتری گجت‌های قابل حمل ازجمله گوشی هوشمند به خاطر برخورداری از ویژگی‌های مختلف مانند صفحه‌نمایشی بزرگ به سرعت تخلیه می‌شد، مشکل دیگری نیز کاربران را آزار می‌داد؛ مدت زمان بسیاری نیاز بود تا میزان شارژ باتری پس از خالی شدن دوباره پر شود.

با معرفی فناوری شارژ سریع، اتفاق بزرگ دیگری نیز رخ داد؛ معرفی فناوری شارژ بی‌سیم. در این حالت، دستگاه مدنظر بدون نیاز به شارژر روی پد شارژ قرار می‌گیرد و انرژی از دست رفته‌ی باتری دوباره تامین می‌شود. البته اگر فکر می‌کنید چالش‌های شرکت‌های سازنده به پایان رسیده است، سخت در اشتباه هستید.

در حال حاضر شرکت‌های سازنده به دنبال باتری هستند که از بدنه‌ای انعطاف‌پذیر برخوردار باشد و بتوان آن را در گجت‌های تاشدنی استفاده کرد؛ برای مثال می‌توان به صفحه‌نمایش‌های تاشو اشاره کرد که مدت‌ها پیش معرفی شدند و انتظار می‌رود گوشی‌های هوشمند و تبلت‌هایی با طراحی ظاهری مختلف از آن‌ها ساخته شود.

 

 

این طراحی‌ها شامل گوشی‌های هوشمندی می‌شوند که صفحه‌نمایشی تاشدنی دارد یا می‌توان دستگاه را مانند طومار، رول کرد. با این حال آنچه باعث شد محصولاتی با صفحه‌نمایش تاشدنی به بازار راه یابد، اما خبری از محصولاتی با صفحه‌نمایش رول شدنی نباشد، چالش بزرگی به نام باتری بود.

آنچه برایتان گفتیم، مقدمه‌ای ساده و کوتاه از تاریخچه‌ی باتری گجت‌های قابل حمل بود که شامل گوشی‌های موبایل، تبلت، کنسول دستی، ساعت هوشمند و موارد دیگر می‌شود. با این حال، باتری‌ها نیز دسته‌بندی‌های مختلفی دارند و درواقع با گذر زمان، تغییرات مختلفی روی باتری گجت‌های قابل حمل رخ داده است.

درواقع این تغییرات بوده‌اند که سبب شدند سرعت شارژ باتری‌ها افزایش یابد یا بتوان از باتری با ابعاد به مراتب کوچک‌تر نسبت به نمونه‌های آن زمان، صفحه‌نمایشی ۶ اینچی را برای مدت طولانی‌تری روشن نگه داشت. البته بهبود عملکرد باتری‌ها تنها به خاطر استفاده از متریال بهتر برای تولیدشان نبود و به مولفه‌های مختلفی بستگی دارد.

در مثالی ساده می‌توان گفت که مواردی ازجمله سیستم‌عامل، پردازنده‌ها و قطعات سخت‌افزاری دیگر روی بهبود عملکرد باتری تاثیر مستقیم داشته‌اند. به این صورت که اگر پردازنده بتواند با مصرف کمتر انرژی، توان پردازشی لازم را ارائه دهد، نه‌تنها نیاز کاربر برطرف خواهد شد، بلکه فشار کمتری نیز به باتری خواهد آمد. در ادامه به انواع مدل باتری‌ها خواهیم پرداخت تا شناخت بیشتری از آن‌ها داشته باشید.

در حقیقت قصد نداریم به شما بگوییم که باتری گوشی چگونه ساخته می‌شود، بلکه به جای آن می‌خواهیم توضیح کلی از انواع باتری گوشی هوشمند و تفاوت‌های آن‌ها با یکدیگر داشته باشیم.

 

 

چند مدل باتری داریم؟

اگر از کاربران قدیمی حوزه‌ی فناوری باشید و اخبار و حواشی آن را دنبال می‌کنید، حتما به یاد دارید که ترکیدن باتری گلکسی نوت ۷ سامسونگ خبرساز شده بود. این موضوع به قدری بازتاب منفی داشت که سامسونگ مجبور شد تولید این گوشی هوشمند را برای همیشه متوقف کند.

بروز مشکل برای باتری گلکسی نوت ۷ به قدری واکنش منفی داشت که برخی معتقد هستند یکی از دلایل کنار گذاشته شدن سری گلکسی نوت و جایگزینی آن با سری گلکسی زد به دلیل مشکلات پیش آمده برای گلکسی نوت ۷ بود.

آنچه سبب شد باتری نوت ۷ به مشکل برخورد سهل‌انگاری سامسونگ در تولید آن بود. همین امر سبب شد تا نه‌تنها سامسونگ، بلکه شرکت‌های دیگر نیز در تولید باتری و استفاده از آن‌ها در محصولاتشان تجدید نظر کرده و تغییرات گسترده‌ای اعمال کنند.

در مجموع ۴ مدل باتری وجود دارد که در ادامه به توضیح در موردشان خواهیم پرداخت. البته در حال حاضر بیشتر محصولات موجود در بازار از یکی از دو نوع لیتیوم پلیمری یا لیتیوم یونی استفاده می‌کنند.

نیکل کادمیوم

نیکل کادمیوم یکی از مدل‌های قدیمی باتری است که به مرور زمان و شارژهای پیاپی، نه‌تنها عملکرد آن تحت تاثیر قرار می‌گیرد، ظرفیت آن نیز کاهش می‌یابد. البته روش‌هایی برای برطرف ساختن مشکلات پیش آمده نیز وجود دارد.

کاربر در زمان بروز مشکل برای باتری‌هایی از جنس نیکل کادمیوم باید باتری را به صورت کامل تخلیه‌ی شارژ کرده و مجددا آن را شارژ کامل کند تا عملکرد باتری تا حدودی بهتر شود. با این حال، انجام چنین کاری آن‌هم برای دفعات مکرر برای هر کاربری خسته کننده خواهد بود.

همچنین باید اشاره کرد که باتری‌هایی از نوع نیکل کادمیوم از متریالی آسیب زننده به کاربر تشکیل می‌یابند و می‌توانند سلامت کاربر را به خطر اندازند. همین موارد نیز سبب شده تا شرکت‌های سازنده‌ی گوشی هوشمند دیگر از این نوع باتری در محصولاتشان استفاده نکنند.

نیکل هیدرید فلز

نیکل هیدرید فلز درواقع نوع بهبود یافته‌ای از نیکل کادمیوم بود که اجازه می‌داد با ابعاد مشابه، باتری قادر به ارائه‌ی میزان ظرفیت بیشتری (بین ۳۰ تا ۴۰ درصد) باشد. البته باتری‌های نیکل هیدرید فلز مانند مدل نیکل کادمیوم پس از مدتی استفاده با مشکلاتی مانند کاهش ظرفیت یا افت عملکرد مواجه می‌شوند.

تفاوت دیگری نیز که میان باتری‌های نیکل هیدرید فلز با نیکل کادمیوم وجود دارد این است که متریال مورد استفاده در آن به محیط زیست آسیبی نمی‌رسانند. آنچه باعث شد که شرکت‌های سازنده دیگر از این نوع باتری استفاده نکنند، مشکلاتی بود که پس از استفاده برای آن‌ها رخ می‌داد.

درواقع گزارش‌های متعددی منتشر شد که این نوع باتری پس از مدتی استفاده به دلیل افت ولتاژ منفجر می‌شوند. همین امر نیز سبب شد تا پرونده‌ی باتری‌های نیکل هیدرید فلز بسته شود و شرکت‌های سازنده به سراغ مدل‌های لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی بروند.

لیتیوم یونی

نوع دیگر باتری که امروزها در محصولات مختلف به خصوص آیفون‌های اپل استفاده می‌شود لیتیوم یونی است. آنچه لیتیوم یونی را از لیتیوم پلیمری متمایز می‌سازد ساختار آن است. بیشتر از آنکه بخواهیم توضیح دهیم باتری گوشی چگونه ساخته می‌شود به طرز کار آن اشاره خواهیم داشت. باتری‌های لیتیوم یونی از یک الکترود مثبت، یک الکترود منفی و یک الکترولیت تشکیل می‌یابند. الکترود مثبت اصولا از نوع لیتیوم مانند لیتیوم اکسید منگنز، فسفات آهن لیتیوم یا لیتیوم اکسید کبالت است. برای الکترود منفی نیز از گرافیت استفاده می‌شود. الکترولیت نیز از نوع کربنات مانند دی اتیل کربنات یا اتیلن کربنات است.

ترکیب چینش متریال باتری نیز به این صورت است که در میان دو الکترود منفی و مثبت، حلال آلی به همراه الکترولیت‌ها قرار می‌گیرند. آنچه گفتیم درواقع از اجزای ثابت باتری موبایل لیتیوم یونی است و در اجزای ثابت باتری موبایل لیتیوم پلیمری نیز ترکیبی مشابه دیده می‌شود. قابی از جنس فلز نیز تمامی این متریال را در یک نقطه نگه می‌دارند. مداری نیز در درون قاب قرار گرفته تا ضریب امنیت باتری را افزایش داده و سطح ولتاژ را یکسان نگه دارد.

مانند باتری‌های لیتیوم پلیمری، باتری‌های لیتیوم یونی نیز در گذر زمان و شارژ باتری با مشکلاتی مانند کاهش ظرفیت مواجه می‌شوند، اما این میزان بسیار کمتر از مدل‌های دیگر به خصوص نیکل کادمیوم خواهد بود. البته باتری‌های لیتیوم یونی مشکلات لیتیوم پلیمری را ندارند و کمتر می‌توان محصولی با این باتری را یافت که باتری منفجر شده باشد.

 

 

لیتیوم پلیمری

باتری‌های لیتیوم پلیمری را می‌توان از پیشرفته‌ترین انواع باتری دانست که هم‌اکنون بسیاری از شرکت‌های سازنده از آن استفاده می‌کنند. در ساخت این نوع باتری به جای فلز از پلاستیک استفاده می‌شود و مناسب برای استفاده در انواع گوشی‌های هوشمند هستند.

در حقیقت می‌توان از باتری‌های لیتیوم پلیمری در گوشی‌های هوشمندی استفاده کرد که از ضخامت ۵.۲ میلی‌متری تا ۱۰ میلی‌متری برخوردار هستند. این باتری‌ها از بیشترین حد مقاومت در برابر ضربه یا شوک برخوردارند، اما در صورتی که استانداردهای لازم در تولیدشان رعایت نشود، اتفاقی برای گوشی هوشمند رخ خواهد داد که برای گلکسی نوت ۷ افتاد.

این مدل از باتری‌ها در گذر زمان با شارژ شدن کمتر به مشکل برخورد می‌کنند و درواقع عملکرد خود را حفظ خواهند کرد. در مقایسه با باتری‌های دیگر نیز باید گفت که عمر آن‌ها تا ۴۰ درصد بیشتر از مدل‌های دیگر می‌تواند باشد. از طرفی باتری‌های لیتیوم پلیمری به شرکت‌های سازنده اجازه می‌دهند از فناوری‌های شارژ سریع (با سرعت به‌مراتب بیشتر از مدل‌های دیگر) برخوردار شوند.

در مثالی ساده می‌توان به شیائومی ۱۱ تی پرو یا بلک شارک ۴ اشاره کرد. در زمانی که آن‌ها را در تکنولایف بررسی می‌کردیم، متوجه شدیم که با فناوری شارژ ۱۲۰ وات می‌توان ظرفیتشان را از صفر به صد درصد در کمتر از ۱۵ رساند. برای مطالعه‌ی دقیق‌تر در مورد این دو گوشی هوشمند می‌توانید به مقاله‌ی نقد و بررسی‌شان در تکنولایف سر بزنید.

ساختار باتری‌های لیتیوم پلیمری نیز با لیتیوم یونی شباهت بسیاری دارد. البته تفاوت در بخشی است که متریال داخل باتری را از یکدیگر جدا می‌سازد. این جداکننده از جنس پلیمر میکرو تخلخل (microporous polymer) است که ژلی از نوع الکترولیتی آن را احاطه می‌کند.

این جداکننده بیشتر مانند یک کاتالیزور در فرایند شیمیایی درون باتری عمل می‌کند. باتری‌های لیتیوم پلیمری مانند لیتیوم یونی از مداری برخوردار هستند که با یکسان نگه داشتن سطح ولتاژ، میزان امنیت باتری را افزایش دهد. البته برخلاف مدل‌های لیتیوم یونی، باتری‌های لیتیوم پلیمری نیازی به قاب فلزی ندارند و می‌توان از قاب پلاستیکی نیز استفاده کرد.

لیتیوم پلیمر در برابر لیتیوم یونی؛ تفاوت در چیست؟

در حال حاضر اکثر محصولات موجود در بازار از یکی از دو مدل باتری لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی استفاده می‌کنند. البته لیتیوم پلیمری فناوری جدیدتری نسبت به لیتیوم یونی محسوب می‌شود. شاید تا چند سال پیش اکثر گوشی‌های هوشمند موجود در بازار از باتری لیتیوم یونی استفاده می‌کردند، اما به مرور زمان و با پیشرفت فناوری شارژ باتری، شرکت‌های سازنده به سمت استفاده از باتری لیتیوم پلیمری رفتند.

در مقایسه با باتری‌های لیتیوم پلیمری، باتری‌های لیتیوم یونی از وزن بیشتری برخوردار هستند و همین امر سبب می‌شود که گوشی هوشمند مجهز به این باتری‌ها سنگین‌تر شود. همچنین قیمت این نوع باتری‌ها بیشتر از لیتیوم پلیمری است که باعث شده بیشتر شرکت‌های سازنده به سمت استفاده از مدل‌های لیتیوم پلیمری بروند.

از طرفی باتری‌های لیتیوم یونی باید شکل ظاهری مستطیل‌شکلی داشته باشند و نمی‌توان از آن‌ها در محصولاتی استفاده کرد که نیاز به باتری با طراحی ظاهری خاصی داشته باشند. در طرف دیگر باتری‌های لیتیوم پلیمری قرار دارند که نسبت به لیتیوم یونی‌ها سبک‌تر هستند و همچنین می‌توان آن‌ها را در شکل ظاهری مختلف طراحی کرد.

باتری‌های لیتیوم یونی البته از چگالی توان یا Power Density بالاتری برخوردار هستند که اجازه می‌دهد شرکت‌های سازنده از باتری با ظرفیت به مراتب بیشتری نسبت به مدل‌های لیتیوم پلیمری استفاده کنند. تفاوتی که کاربران حس خواهند کرد در وزن باتری گوشی است که تاثیر مستقیم روی وزن کل گوشی می‌گذارد. درواقع وزن باتری گوشی از نوع لیتیوم یونی بیشتر بوده و درنتیجه گوشی مجهز به باتری لیتیوم یونی با مشخصات مشابه نسبت به همان محصول البته با باتری لیتیوم پلیمری بیشتر خواهد بود.

ظرفیت باتری و نحوه‌ی نمایش آن

هر باتری از ظرفیت خاص خود برخوردار است که آن را با واحد میلی‌آمپرساعت یا MAh نمایش می‌دهند. برای شارژ آن نیز واحد W یا وات در نظر گرفته شده که هرچه مقدار آن بیشتر باشد یعنی باتری با سرعت بالاتری شارژ می‌شود.

میزان ظرفیت باتری درواقع نشان دهنده‌ی آن است که چقدر می‌تواند انرژی در خود ذخیره کند و هرچه مقدار آن بیشتر باشد یعنی دستگاه برخوردار از آن برای مدت زمان بیشتری بدون نیاز به اتصال به آداپتور یا شارژر کار خواهد کرد.

انتخاب واحد میلی‌آمپرساعت دلیل جالبی نیز دارد. اصولا برای سنجش ظرفیت باتری‌های مختلف از واحد وات‌ساعت یا Wh استفاده می‌کنند، اما به دلیل اینکه باتری‌ها از ولتاژی یکسان (۳.۸ ولت) استفاده می‌کنند و این ولتاژ به استانداردی تبدیل شده است، واحد اندازه‌گیری ظرفیت باتری گوشی‌های هوشمند بر اساس میلی‌آمپرساعت تعریف می‌شود. درواقع اگر بخواهیم به سوال پاسخ دهیم که ولتاژ باتری موبایل از کدام نوع است باید گفت از نوع نامی بوده و بین ۳.۷ تا ۴.۱ ولت قرار می‌گیرد، اما ۳.۸ ولت به‌صورت استاندارد تبدیل شده است.

آیا ولتاژ باتری موبایل متناوب است؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم که خیر. درواقع اگر فکر می‌کنید ولتاژ باتری موبایل متناوب است سخت در اشتباهید. همانطور که پیش‌تر گفتیم ولتاژ باتری همیشه یکسان است و درواقع از جریان مستقیم استفاده می‌کند.

پرسش‌های متداول

در حال حاضر از کدام نوع باتری در گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شود؟ اکثر گوشی‌های هوشمند موجود در بازار دارای باتری از نوع لیتیوم پلیمری یا لیتیوم یونی هستند.

کدام نوع از باتری امکان شارژ سریع می‌دهد؟ هر دو نوع باتری لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی امکان شارژ سریع دارند، اما مدل‌های لیتیوم پلیمری می‌‌توانند سرعت شارژ بالاتری را ارائه دهند.

کدامیک از باتری‌های لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی ایمن‌تر هستند؟ در مقایسه‌ی این دو باتری باید گفت که باتری‌های لیتیوم پلیمری ایمن‌تر از لیتیوم یونی هستند.

ولتاژ باتری موبایل از کدام نوع است؟ اصولا از نوع نامی و ۳.۷ تا ۴.۱ ولت است.

برای امتیاز به این مطلب کلیک کنید
[تعداد امتیازات: 0 امتیاز میانگین: 0]

دیدگاهتان را بنویسید