معرفی انواع باتری موبایل

انواع باتری موبایل – با ورود اسمارت فون ها به بازار، زندگی خیلی از افراد درگیر این گوشی ها شده است. با پیشرفت تکنولوژی امروزه شاهد رقابت کمپانی های بزرگ هستیم که گوشی هایی با امکانات فوق العاده به بازار عرضه می کنند. هدف اصلی اختراع تلفن، برقراری تماس بود اما حالا این کمترین انتظاری است که می شود از یک تلفن همراه داشت. تمامی خدماتی که گوشی های هوشمند جدید ارائه می دهند نیاز به تامین انرژی الکتریکی دارند. در این مقاله می خواهیم به معرفی انواع باتری موبایل و ساختار هر کدام از آن ها بپردازیم.

ساختار کلی باتری های موبایل:

ابتدا بهتر است بدانید که باتری های موبایل انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند که این تبدیل به ایجاد جریان منجر می شود. باتری های موبایل از دو الکترود تشکیل شده اند که یکی از آن ها خاصیت الکترون دهی بیشتر و دیگری خاصیت دریافت الکترون قوی تر(قطب منفی) دارد .

الکترود مثبت از یک ترکیب لیتیوم دار تبعیت می کند. در شارژ دهی گوشی، لیتیوم موجود در ساختار الکترود مثبت به یون لیتیوم تبدیل می شود و در بین لایه ها ذخیره می شود. این فرایند نیاز به مصرف انرژی الکتریکی دارد.

عمل تخلیه شدن باتری گوشی نیز عکس همین فرایند است. در اثر واکنش شیمیایی یون های لیتیوم که بین الکترودها هستند، انرژی آزاد می شود. برای اطلاعات بیشتر پیشنهاد می کنیم مقاله ی علت شارژ نشدن گوشی را نیز مطالعه کنید.

باتری های موبایل معمولا از جنس نیکل یا لیتیوم ساخته شده اند. البته استفاده از باتری های نیکل منسوخ شده است. امروزه بیشتر از باتری های یونی یا لیتیوم پلیمیری در گوشی های هوشمند استفاده

می‌شود که در ادامه ی مقاله به بررسی هر کدام از این باتری ها می پردازیم.

باتری های دو پایه:

اغلب باتری های گوشی مستطیل یا مربع شکل هستند. در لبه ی باتری سه یا چهار پایه ی طلایی قرار دارد که به آن ها پلیت (Plate) می گویند. اگر باتری دو پلیت داشته باشد یکی از آن ها پایه ی مثبت و

دیگری پایه ی منفی است.

وظیفه ی اصلی این پایه ها معرفی باتری موبایل به برد و آی سی های مختلف مثل آی سی تغذیه که تامین مقدار ولتاژ و جریان سی پی یو را بر عهده دارند می باشد. به طور کلی می توان گفت این پایه فرمان

کلید پاور را برای روشن شدن گوشی اجرا می کند.

باتری های چهار پایه:

یک نوع دیگر باتری موبایل نیز وجود دارد که به جای دو پایه، چهار پایه دارد. باتری هایی با چهار پایه مانند باتری های سه پایه به همراه پایه ی BTEMP هستند. وظیفه ی این پایه ها کنترل دمای باتری است. اگر در

هنگام شارژ شدن باتری، ورود جریان اضافی به داغ شدن گوشی بیانجامد؛ این پایه ها گرما را گزارش می دهند.

در گوشی موبایل های قدیمی این کنترل دما توسط یک NTC که در باتری موبایل موجود بود انجام می شد؛ البته در گوشی های جدید این مقاوت متغیر بر روی برد اصلی جای گرفته است.

تاثیر وزن و اندازه باتری در ابعاد گوشی:

امروزه شرکت های سازنده ی موبایل به ابعاد و اندازه ی قطعات موبایل بسیار توجه دارند. این توجه به قطعات موبایل موجب شده تا سخت افزاری قدرتمندی برای گوشی های موبایل ایجاد شود.

امروزه ظرفیت مناسب باتری بسیار مورد توجه ی کاربران موبایل است. اندازه، وزن و ترکیب شیمیایی سه عامل بسیار مهم و تعیین کننده در کیفیت باتری های موبایل است. کم بودن وزن باتری گوشی در کم

شدن وزن نهایی گوشی بسیار اهمیت دارد و همین موضوع یکی از خواسته های کاربران گوشی های هوشمند است.

در گوشی های هوشمند رده بالا و پرچمداران هر برند از باتری هایی با وزن کم، طول عمر بالا و اندازه ای بسیار باریک استفاده می شود که در نتیجه ی آن قیمت تمام شده ی گوشی نیز بسیار بالا می رود.

در گوشی های میان رده و پایین رده از باتری های معمولی تر با قیمت مناسب تر استفاده می شود.

انواع باتری موبایل:

پس از چند دهه تحقیق و آزمایش دو نوع باتری لیتیوم – یونی و لیتیوم – پلیمری به عنوان بهترین باتری ها معرفی شده اند. تقریبا تمام موبایل های هوشمند موجود در بازار از این باتری ها استفاده می کنند.

طبیعتا هر کدام از این باتری ها ویژگی ها و معایبی دارند که آن ها را نسبت به هم متمایز می کند. وجه شباهت این دو باتری در حساسیت آن ها نسبت به شارژ بیش از اندازه است. متاسفانه این دو باتری اگر

بیش از اندازه شارژ شوند می توانند منفجر شوند.

این مشکل با استفاده از مدار محافظ نصب شده در باتری رخ نمی دهد. در ادامه به بررسی هر کدام از این باتری ها می پردازیم.

باتری لیتیوم یونی Li-ion :

با ورود باتری های لیتیوم یونی به بازار بسیای از نیازهای کاربران برطرف شد و همچنین مشکلاتی که باتری های نسل قبلی داشتند از بین رفت. باتری های لیتیوم یونی جزو اولین باتری هایی هستند که در گوشی

های هوشمند به کار رفتند.

ساختار این باتری به گونه ای است که از یک الکترود مثبت(اکسید کبالت لیتیوم، فسفات آهن لیتیوم یا اکسید منگنز لیتیوم)، الکترود منفی (معمولا گرافیت) و یک الکترولیت (کربنات اتیلن، کربنات دی اتیل) استفاده

می کند.

در حقیقت الکترولیت در حلال آلی بین الکترودها ذخیره می شود و کل باتری توسط یک قاب فلزی محکم پیچیده می شود. از باتری های لیتیوم – یونی اغلب برای تامین انرژی مورد نیاز دستگاه های الکترونیکی قابل

حمل مانند گوشی های هوشمند استفاده می شود.

باتری های لیتیوم یونی معمولا 3.7 ولت تولید وتاژ دارند که نسبت به دیگر باتری های شارژ شدنی موجود در بازار از قابلیت تولید ولتاژی معادل 1.2 ولت رقم بالایی است. با توجه به ولتاژ تولیدی، این باتری فقط در

گوشی های جدید که این ولتاژ را دارند قابل استفاده است و در گوشی های قدیمی نمی توان از آن استفاده کرد.

در باتری های نسل جدید لیتیوم یونی مشکل Memory Defects برطرف شده و دیگر لازم نیست از شارژ بیش از اندازه شدن گوشی نگران باشید.

شارژ این باتری ها تا 80 درصد با سرعت تر از بقیه ی باتری ها انجام می شود و برای شارژ کامل به یک ساعت زمان نیاز دارد و باتری های لیتیوم یونی نسبت به باتری نیکل کادمیم و باتری نیکل هیدرید فلز، 3 تا 5

برابر وزن سبک تری دارند.

عمر باتری لیتیوم یونی:

چرخه ی شارژ و دشارژ این باتری بین 300 تا 500 بار هست. اگر باتری گوشی را قبل از اتمام شارژ کامل، به شارژر متصل کنید؛ طول عمر باتری کاهش پیدا می کند.

همچنین این نکته را به یاد داشته باشید که بهتر است پس از شارژ کامل شدن گوشی را از شارژ بکشید چرا که در شارژ بودن مداوم نیز از طول عمر باتری می کاهد.

تولید کنندگان باتری لیتیوم یونی طول عمری 3 سال را برای این باتری ها اعلام کرده اند اما برخی از مصرف کنندگان این باتری طول عمر آن را به طور میانگین 18 ماه گزارش کرده اند.

مزایای باتری های لیتیوم یونی:

چگالی انرژی نسبتا بالا
عمر طولانی
لیتیوم یونی ها معمولا قابل تعویض توسط کاربر هستند.
سرعت شارژ بالا

معایب باتری لیتیوم یونی:

وزن سنگین
سطح خود تخلیه شارژ، نسبتا بالایی دارد
اضافه کردن مدار محافظ به هزینه آن ها می افزاید
کهنه شدن حتی در حالت عدم استفاده
عدم کارایی خوب در دماهای بالاتر از 30 درجه
نرخ تخلیه پایین
به شکل مستطیل در دسترس هستند

باتری های لیتیوم پلیمری:

باتری های لیتیوم پلیمیری در سال 1995 به بازار عرضه شده اند. این باتری ها ولتاژ ورودی 3.8 ولت به بالا را پشتیبانی می کنند. باتری لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمیری اجزای تشکیل دهنده ی یکسانی دارند و تفاوت اصلی آن ها در ماده ی جداساز ( همان ماده ای که داخل آن یون ها بین دو الکترود حرکت می کنند) است.

ماده ی جدا ساز در باتری لیتیوم پلیمری از پلیمر میکرو متخلخل تشکیل شده که در یک ژل الکترولیتی پوشیده شده است. در این باتری ها جداساز به عنوان یک کاتالیزور در کل فرایند شیمیایی عمل می کند.

در این نوع باتری ها نیز از مدار محافظ استفاده شده است تا ولتاژ و جریان ورودی در محدوده ی امنی باشد.

باتری لیتیوم پلیمر نیازی به قاب فلزی و محافظ ندارد چرا که قاب محکمی برای این باتری ها در نظر گرفته شده است که میزان امنیت باتری را افزایش داده. در این باتری ها احتمال انفجار در اثر سوراخ شدن باتری بسیار کم است.