نحوه عملکرد باتری گوشی چگونه است ؟

باتری ها زندگی مدرن را از تلفن های هوشمند گرفته تا خودروهای برقی تامین می‌کنند . اما چگونه آن ها برق را ذخیره می‌کنند و چرا به اندازه کافی دوام نمی‌آورند ؟ و همان طور که سامسونگ ممکن است از خود بپرسد ، چرا باتری ها منفجر می‌شوند ؟ عمر باتری به معنای واقعی کلمه یک مسئله بسیار حساس است . همانطور که شرکت سامسونگ با وحشت به دنبال اختراعات جدید محصولات خود است .

گوشی هوشمند گلکسی نوت 7 این شرکت پس از عرضه به دلیل طول عمر بسیار مناسبش در کلاس خود مورد ستایش قرار گرفت و از رقیب اصلی خود یعنی آیفون 6 اس و 7 پلاس پیشی گرفت. سپس شاهد انفجار باتری های این شرکت بودیم . سامسونگ یک برنامه و فراخوانی صادر کرد تا باتری ها را جایگزین کنند اما بازهم جایگزین ها شروع به انفجار کردند و این شرکت مجبور شد تولید خود را به صورت کامل متوقف کند .

این ماجرایی که ما اعلام کردیم نشان دهنده آخرین بلوک جاده در مبارزه طولانی برای بهبود باتری هایی است که لوازم الکترونیکی ما را تامین می‌کنند . در حالی که سرعت پردازش هر 18 ماه دوبرابر افزایش می‌یابد ، ظرفیت باتری تقریبا یک دهه طول می‌کشد تا ارتقا پیدا کند . این شکاف شروع به ایجاد مشکلات بیشتر کرده است ، اما همانطور که سامسونگ متوجه هزینه آن شده است ، رفع آن آسان نیست .

یک گوشی هوشمند اغلب کم تر از یک روز دوام می‌آورد ، یک لپ تاپ گاهی اوقات فقط چند ساعت دوام می‌آورد و یک ماشین الکتریکی برای طی کردن حدودی 600 کیلومتر توانایی پیمودن مسیر را دارد . پس چرا همچنان عمر باتری یکی از مشکلات امروزی کاربران است ، چه زمانی می خواهیم آن را برطرف کنیم ؟ با ما همراه باشید تا این موضوع را با هم حل کنیم .

باتری موبایل چیست ؟

باتری ها ظروف کوچکی از انرژی شیمیایی هستند . هنگامی که تلفن هوشمند به برق وصل می‌شود ، از الکتریسیته برای تنظیم مجدد یک واکنش شیمیایی در باتری استفاده می‌شود و الکترون ها را از آند منفی به کاتد ( انتهای مثبت باتری ) منتقل می‌کند .

پس از شارژ شدن ، باتری می‌تواند با راندن الکترون ها از طریق یک مدار، در این مورد گوشی هوشمند ، به آند ، الکتریسیته ایجاد کند و تا زمانی که تمام الکترون های موجود در باتری به آند یا یک دستگاه خالی منتقل شوند ، به این کار ادامه خواهد داد تا زمانی که سوئیچ ، باتری را قطع ‌کند.

پیشنهاد بابلو : خرید باتری اورجینال تبلت با گارانتی 30 روزه تعویض از  بابلو

باتری موبایل از چه چیزی ساخته شده است ؟

در داخل یک باتری موبایل معمولی یک آند ، یک کاتد و اکترولیت وجود دارد ( برای عبور یون های مثبت ) . باتری های لیتیوم یونی که در اکثر گوشی های هوشمند و لوازم الکترونیکی یافت می‌شوند دارای یک کاتد اکسید فلز ساخته شده از مخلوط کبالت ، نیکل ، منگنز یا آهن ، آند گرافیت متخلخل که یون های لیتیوم را درون خود نگه می‌دارد و یک الکترولیت نمک لیتیوم دارد .

یون های لیتیوم با بار مثبت از طریق الکترولیت از آند به کاتد حرکت می‍کنند که الکترون ها را از طریق گوشی هوشمند در صورت نیاز حرکت می‌دهند و به آند باز می‌گردانند.

چرا باتری های موبایل به اندازه کافی دوام نمی آورند ؟

اصل باتری ممکن است ساده باشد ، اما پیچیده تر از آن چیزی که می‌بینید هستند. عامل محدود کننده اصلی باتری ها چگالی انرژی آن ها است . یک باتری فقط می‌تواند به اندازه ای الکتریسیته تولید کند که اجزای شیمیایی آن می‌توانند انرژی را ذخیره کنند و هر چیزی که ماده فعال درون باتری نیست ، به طور موثر وزن مرده ای دارد ، از جمله بدنه ، تراشه های کنترل کننده ، سیم هایی که جریان را به بیرون منتقل می کنند ( همه آن ها وزن اضافه می‌کنند ، نه قدرت )

یک باتری لیتیوم یون معمولی در گوشی هوشمند دارای چگالی انرژی در حدود 150 وات ساعت بر کیلوگرم (WH/kg) است . در حالی که چگالی انرژی باتری لیتیوم یونی از زمان معرفی آن در اوایل دهه 1990 بهبود یافته است ، اما به دلایلی ساختار و مواد شیمیایی آن متوقف شده است .

تنها راه برای افزایش فوری عمر باتری تلفن هوشمند با فناوری های فعلی ، افزایش بهره وری انرژی لوازم الکترونیکی گوشی هوشمند و افزایش اندازه باتری است اما گوشی های هوشمند باریک تر به باتری های باریک تر نیاز دارند .

چه عواملی عمر گوشی را کوتاه میکند؟

عمر باتری در تمام طول عمر یک تلفن هوشمند ثابت نمی ماند و با گذشت زمان و با تخلیه و شارژ مجدد باتری به آرامی کاهش می‌یابد. به این دلیل است که واکنش شیمیایی که الکتریسیته تولید می‌کند باعث می شود که لایه های نازکی از لیتیوم بر روی الکترود‌ها گذاشته شود که باعث کاهش  مقدار موجود برای تولید الکتریسیته و افزایش مقاومت داخلی باتری می‌شود .

هر چه مقاومت بیشتر باشد ، باتری برای حفظ ولتاژ قابل استفاده ، سخت تر کار می‌کند و بنابراین میزان توانی که می‌تواند در هر بار شارژ تولید کند کاهش می‌یابد . شاید یک فرمول را در مدرسه یا محلی که تحصیل می‌کردید به خاطر داشته باشید :

ولتاژ = جریان X مقاومت (V=IR)

بیشتر بخوانید :مشکل خالی شدن باتری گوشی موبایل و برطرف کردن آن

دلایل منفجر شدن باتری گوشی چیست؟

باتری هایی با چگالی انرژی بسیار بالاتر از سلول های مبتنی بر لیتیوم ، در حال حاضر در دسترس هستند اما برای استفاده در وسایل الکترونیکی قابل حمل به اندازه کافی ایمن نیستند .

دکتر بیلی وو، مدرس دانشکده مهندسی طراحی دایسن کالج امپریال لندن ، می‌گوید :

هر چه انرژِی بیشتری در یک جعبه بگذارید ، خطرناک تر خواهد بود 

ایمنی ، کاملا پر اهمیت است و مدیریت میزان حرارت باتری هم بسیار مهم است . اگر باتری بیش از 80 درجه سانتیگراد گرم شود ، به چیزی برخورد می‌کند که فرار حرارتی نامیده می‌شود ، جایی که اجزا شروع به تجزیه شدن می‌کنند و در آن زمان است که می‌تواند منفجر شود .

علت خاص مشکلات سامسونگ با انفجار باتری ها ناشناخته است ، این شرکت فقط به (مشکلات سلول باتری) اشاره می‌کند.

آینده باتری های هوشمند موبایل چگونه است ؟

در آنیده نزدیک ، پیشرفت های باتری با نزدیک تر کردن فناوری های لیتیوم یون موجود ، به محدودیت های نظریشان نزدیک تر شده  و باعث افزایش چگالی توان باتری‌ها می‌شود .یک باتری لیتیوم یون معمولی با استفاده از اکسید منگنز لیتیوم دارای چگالی توان 280 WH/Kg است ، اما محصول نهایی تنها 150Wh/kg دارد ، بنابراین مطمئنا جا برای بهوبد وجود خواهد داشت .

برای توان خروجی بالاتر ، به ساختار متخلخل تری نیاز دارید که هر سطح را افزایش داده و در هر لحظه اجازه عبور یون های لیتیوم بیشتری را بدهد، اما چون سوراخ های بیشتری دارد ، موارد فعال کم تری را در خود نگه می‌دارد که به نوبه خود ظرفیت کم تری به شما می‌دهد .

بر روی مواد شیمیایی جدید و پیشرفته باتری مانند لیتیوم ، گوگرد و لیتیوم سیلیکون نیز در حال کار شدن است و شرکت هایی در سراسر بریتانیا در حال توسعه این فناوری هستند .

خرید لوازم جانبی موبایل و تبلت با تضمین اصالت و کیفیت ، با بهترین قیمت ها فقط از فروشگاه بابلو

آینده تکنولوژی باتری های هوشمند موبایل چگونه است ؟

باتری های حالت جامد یکی از آینده های احتمالی هستند که در آن الکترولیت مایع در باتری با یک ماده جامد جایگزین می‌شود که باعث بهبود ایمنی قابل توجهی خواهد شد .

وو توضیح می دهد : " مزیت اصلی باتری های حالت جامد این است که می‌توانید به استفاده از لیتیوم به عنوان ماده آند برگردید ، که قدرت و چگالی انرژی واقعا بالا و خوبی دارد ، اما این مورد با الکترولیت مایع ایمن نبود "

باتری های حالت جامد ، نیاز به آند کربن متخلخل را از بین می‌برند و بنابراین وزن بیشتری را از باتری که به تولید برق کمک نمی‌کند می‌گیرند . باتری های هوای فلزی، با استفاده از روی ، لیتیوم یا آلومینیوم نیز تولید می‌شوند ، اما طبق گفته وو 20 سال تا بدست آوردن آن ها فاصله خواهیم داشت .

برای این که باتری بیشتر دوام بیاورد چه کاری انجام دهم؟

چند کار وجود دارد که می توانید برای افزایش طول عمر باتری خود انجام دهید . ماهیت واکنش شیمیایی درون باتری به این معنی است که در 20 درصد تخلیه آخر و بالای 80 در صد شارژ ، باید بیشتر کار کند.

نگه داشتن باتری لیتیوم یونی تقریبا بین 80 تا 20 درصد ، کمک می‌کند تا مقدار بیشتری از ظرفیت خود را برای مدت طولانی تری حفظ کند. باتری ها به ویژه باتری لپ تاپ ها هرگز نباید دائما به برق متصل باشند . اگر هر چند وقت یک بار تخلیه و دوباره شارژ شوند ، وضعیت بهتری خواهند داشت . این کار یک بار در ماه باید انجام شود .

نتیجه گیری

همانطور که در این مقاله به آن اشاره کردیم باتری های موبایل دارای مواد شیمیایی متفاوتی هستند که در هنگام شارژ ،  واکنش های متفاوتی خواهند داشت . برای ساخت باتری های موبایل از آند ، کاتد ، الکترولیت و موارد دیگر استفاده می‌شود . همچنین ما به شما اعلام کردیم چه عواملی باعث می شود که باتری های موبایل عمر کوتاهی داشته باشند و نوع و کارایی آن ها را توضیح دهیم که باعث می‌شود درک کاملی از ساختار آن ها داشته باشید . شما می توانید برای خرید باتری موبایل اورجینال از فروشگاه بابلو همین حالا اقدام کنید .

آینده باتری های موبایل قطعا به سمت مواد جامد پیش خواهد رفت که این مورد برای پیشرفت این دسته از محصولات برای طول عمر بیشتر و ارتقا تکنولوژی بسیار حائز اهمیت خواهد بود . اگر شما هم سوالی در رابطه با نحوه کارکرد باتری که در این مقاله به آن اشاره نشده است دارید حتما آن را با ما در میان بگذارید ؟

موفق باشید ! تایپ کنید و از بازی کردن لذت ببرید .