معرفی 4 مدل باتری در گوشی‌های هوشمند

1) باتری‌های نیکل کادمیومی (Nickle cadmium)

باتری نیکل کادمیوم اولین نسل از باتری‌های قابل شارژ است؛ که در سال 1899 توسط والدمار جانگنر، مهندس سوئدی اختراع شد. در این باتری قابل شارژ از نیکل (III) اکسید و فلز کادمیم به عنوان الکترود استفاده شده است. از مزایای این باتری‌ها می‌توان به طول عمر زیاد و مقاومت خوب در برابر تاثیرات الکتریکی و مکانیکی مخرب اشاره کرد. ولی معایب این نوع باتری بسیار بیشتر از مزایای آن بود؛ بنابراین ساخت و تولید آن متوقف شود. از جمله این معایب می‌توان به ابعاد بزرگ، وزن زیاد، داغ شدن بیش از حد و از همه مهم‌تر وجود فلز سمی کادمیوم که باعث آسیب به انسان و محیط زیست می‌شود؛ اشاره کرد.

کاربرانی که زمانی از این باتری استفاده می‌کردند، با مشکل‌Memory Defects یا اثر حافظه مواجه می‌شدند. در این مشکل ظرفیت باتری پس از هر بار شارژ، کمی کاهش پیدا می‌کرد. به منظور حل این مشکل به کاربران توصیه می‌شد ابتدا باتری را به صورت کامل تخلیه‌ی شارژ کنند و سپس آن را شارژ کامل نمایند؛ انجام دادن این کار به دفعات زیاد برای کاربران بسیار خسته کننده بود.

با گذر زمان و مشاهده خطراتی که این باتری‌ها به همراه داشتند، ساخت آن‌ها متوقف شد و باتری‌های جدید و کم خطرتری جایگزین آن‌ها شدند.

2) باتری‌های نیکل هیدرید فلز (Nickle Metal Hydride)

باتری نیکل هیدرید فلز، نوع بهبود یافته‌ای از باتری نیکل کادمیوم است؛ که در سال ۱۹۸۹ به بازار عرضه شد. یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های این باتری نسبت به باتری نیکل کادمیوم این است که فلز سمی کادمیوم از ترکیب اصلی آن حذف شده است.

در باتری نیکل هیدرید فلز الکترود مثبت از جنس نیکل اکسی هیدروکسید و الکترود منفی از جنس آلیاژ جذب کننده هیدروژن (به جای کادمیوم) است؛ که نسبت به نسل قبلی قادر به ارائه‌ی میزان ظرفیت بیشتری (بین ۳۰ تا ۴۰ درصد) است. نیکل هیدرید فلز، نسبت به نیکل کادمیوم وزن سبک‌تر و ضخامت باریک‌تری دارد؛ ولی همچنان مشکل Memory Defects در آن وجود دارد.

پس از مدتی استفاده از این مدل باتری، به دلیل افت ولتاژ و امکان منفجر شدن، ساخت آن متوقف شد و باتری‌های لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی جایگزین آن شدند.

3) باتری‌های لیتیوم یونی (Lithium Ion)

شرکت‌های سازنده باتری‌، با تولید باتری‌های لیتیوم یونی، اکثر مشکلاتی که در باتری‌های نسل‌های قبل وجود داشت را برطرف کردند. این باتری‌ها در ابعاد و اندازه‌های متفاوتی به بازار عرضه شده‌اند. با توجه به وزن سبک این باتری‌ها، شرکت‌های سازنده گوشی‌های هوشمند، توانسته‌اند گوشی‌های سبک و باریکی تولید کنند.
در این باتری زمان شارژ شدن، یون‌‌های لیتیوم از الکترود مثبت به سمت الکترود منفی رفته و در زمان تخلیه به صورت برعکس حرکت می‌کنند. باتری‌های لیتیوم یونی قادراند دو برابر و حتی بیشتر از باتری‌های نیکل کادمیوم در خود انرژی ذخیره کنند. در این باتری مشکل Memory Defects که در باتری‌های نسل گذشته آزار دهنده بود، کاملاً برطرف شده است. امروزه در ساخت اکثر گوشی‌های موبایل از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می شود.

4) باتری‌های لیتیوم پلیمری (Lithium Polymer)

جدیدترین نوع باتری‌هایی‌ که در تا به امروز در گوشی‎های همراه مورد استفاده قرار گرفته‌اند، باتری‌‌های لیتیوم پلیمری هستند. ساختار باتری‌های لیتیوم پلیمری با باتری‌های لیتیوم یونی تقریباً یکسان است؛ با این تفاوت که به جای استفاده از الکترولیت لیتیوم نمک، که درون حلال ارگانیک قرار گرفته است؛ از الکترولیت پلیمر جامد (SPE) استفاده شده است.

مهم‌ترین مزیت‌های این مدل باتری، وزن بسیار سبک و نازک بودن در مدل‌های مختلف، در عین حال قدرت و مقاومت بالا است. این باتری‌ها میزان شارژ بیشتری در خود ذخیره می‌کنند؛ به طوری که می‌توان گفت حدود پنجاه درصد بیشتر از سایر باتری‌های شارژی توانایی ذخیره شارژ دارند. همچنین پوشش محکمی همانند قاب باتری را احاطه کرده است که ازسوراخ شدن و فشرده شدن جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه امنیت را در این باتری‌ها افزایش می‌دهد. شرکت اپل در ساخت محصولات پرچمدار خود از باتری‌های لیتیوم پلیمری استفاده می‌کند؛ ولی شرکت‌های سازنده دیگر به منظور کاهش هزینه‌ها از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند.

کلام آخر

در این مقاله‌4 مدل باتری در گوشی‌های هوشمند را مورد بررسی قرار دادیم؛ که مهم‌ترین تفاوت آن‌ها در زمان نگهداری شارژ، وزن و حجم آنها است. دو نسل اول به دلیل مشکلاتی که برای کاربران به وجود می‌آوردند از چرخه تولید حذف شدند. امروزه در ساخت گوشی‌های هوشمند از دو نوع باتری لیتیوم پلیمری و لیتیوم یونی استفاده می‌شود؛ که هر کدام دارای نکات مثبت و منفی هستند. در صورتی که در مورد هر یک از باتری های سوالی برایتان پیش آمد در بخش نظرات آن را با ما در میان بگذارید.