باتری‌های ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی

راز قرارگیری باتری‌های ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی در بدنه ۷ میلی‌متری گوشی ها چیست؟

تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند موفق شده‌اند باتری‌های ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی را در بدنه‌هایی با ضخامت تنها ۷ میلی‌متر جای دهند. این دستاورد، انقلابی در طراحی و دوام دستگاه‌ها به شمار می‌رود.

چندی پیش، گوشی‌های هوشمند با باتری گوشی ۵۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی بدنه‌ای ضخیم داشتند که در دست گرفتنشان دشوار بود. اما اکنون، پیشرفت در فناوری باتری‌ها امکان تولید دستگاه‌های قدرتمند و باریک را فراهم کرده است.

انقلاب در آند باتری: از گرافیت تا سیلیکون-کربن

باتری‌های لیتیوم-یون سنتی که امروزه در بیشتر گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شوند، دارای آند گرافیتی هستند. گرافیت ماده‌ای پایدار، نسبتا ارزان و ایمن است که در طول شارژ شدن تغییر حجم زیادی نمی‌دهد، اما توانایی آن برای ذخیره انرژی محدود است.

در تئوری، سیلیکون می‌تواند تقریبا ۱۰ برابر بیشتر از گرافیت، یون‌های لیتیوم را در هر گرم ذخیره کند که به افزایش قابل توجه چگالی انرژی می‌انجامد. با این حال، سیلیکون هنگام جذب لیتیوم به شدت منبسط می‌شود و می‌تواند تا ۳۰۰ درصد افزایش حجم پیدا کند. برای غلبه بر این مشکل، شرکت‌ها شروع به ترکیب سیلیکون با کربن کرده‌اند که به آن آند سیلیکون-کربن (Si-C) می‌گویند.

کربن در این ترکیب به‌عنوان یک چارچوب تثبیت‌کننده عمل می‌کند و ذرات سیلیکون را در جای خود نگه می‌دارد تا تنش ناشی از انبساط را جذب کند. نتیجه این فناوری، تولید باتری‌هایی با ظرفیت بالاتر نسبت به سلول‌های گرافیتی سنتی است که پایداری ساختاری کافی برای استفاده روزمره را دارند، اگرچه این باتری‌ها در صورت عدم مدیریت دقیق، ممکن است سریع‌تر از گرافیتی خالص فرسوده شوند.

مدیریت چالش‌برانگیز انبساط باتری‌ها

مسئله انبساط در حین شارژ، چالش مهندسی اصلی در تولید باتری‌های پرظرفیت است. در حالی که انبساط گرافیت ناچیز است، سیلیکون تغییر حجم بسیار زیادی دارد. انبساط و انقباض مکرر در چرخه‌های شارژ می‌تواند به مواد آسیب رسانده و عمر مفید باتری را کاهش دهد. تولیدکنندگان برای مقابله با این موضوع، چندین راهبرد را به کار می‌گیرند: آن‌ها سیلیکون را به ذرات در اندازه نانو تبدیل می‌کنند تا انبساط را بهتر تحمل کند، این ذرات را در ماتریس کربنی قرار می‌دهند تا فشار را توزیع کند و همچنین سیلیکون را با گرافیت ترکیب می‌کنند تا از حذف کامل آن خودداری شود.

این راهکارها منجر به بهبود تدریجی در ظرفیت باتری بدون افزایش قابل توجه ضخامت گوشی شده و امکان تولید گوشی‌هایی با ظرفیت باتری ۷۰۰۰ و ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعت را بدون عبور از ضخامت ۸ میلی‌متر فراهم آورده است.

تکامل تدریجی فناوری باتری‌های ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی

ظهور باتری‌های سیلیکون-کربن یک اتفاق ناگهانی نبوده و این فناوری به تدریج تکامل یافته است. حدود سال ۲۰۲۳، برخی تولیدکنندگان با استفاده از درصدهای کوچک سیلیکون (بین ۵ تا ۱۰ درصد) در آند باتری‌های خود شروع به آزمایش کردند که منجر به بهبود جزئی اما قابل توجهی در ظرفیت شد. تا سال ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵، این فناوری به ویژه در میان برندهای چینی رایج‌تر شد. محتوای سیلیکون به تدریج افزایش یافت و چگالی انرژی بهبود یافت. در نتیجه، مرز ظرفیت باتری برای گوشی‌های باریک از ۵۰۰۰ میلی‌آمپرساعت به ۶۰۰۰ میلی‌آمپرساعت و فراتر از آن رسید. اکنون در سال ۲۰۲۶، دستگاه‌هایی با باتری‌های ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی در بدنه‌هایی که ظاهر «آجری» ندارند، در حال ورود به بازار هستند.

پیشگامان تولیدکنندگان باتری‌های پرظرفیت

تنها تکنو نیست که در این رقابت پیشتاز است. آنر پاور (Honor Power) که سال گذشته عرضه شد، دارای یک سلول ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی در بدنه‌ای با ضخامت کمتر از ۸ میلی‌متر است. به همین ترتیب، آیکیو زد ۱۱ توربو (iQOO Z11 Turbo) با باتری ۷۶۰۰ میلی‌آمپرساعتی، ضخامتی معادل ۸.۱ میلی‌متر دارد. گوشی‌های تاشو مانند آنر مجیک وی ۵ (Honor Magic V5) نیز از باتری سیلیکون-کربن استفاده می‌کنند و توانسته‌اند بیش از ۶۰۰۰ میلی‌آمپرساعت باتری را در یک شاسی تاشوی باریک جای دهند.

این دستاورد قابل توجه است، زیرا گوشی‌های تاشو فضای داخلی کمتری برای کار دارند. نقطه مشترک این پیشرفت‌ها فقط ظرفیت بالا نیست، بلکه چگالی انرژی افزایش یافته است؛ شرکت‌ها وات-ساعت بیشتری را در هر میلی‌متر مکعب نسبت به قبل جای می‌دهند.

دلیل احتیاط اپل و سامسونگ در پذیرش باتری‌های جدید

اگر تعجب می‌کنید که چرا گوشی‌های آیفون (iPhone) یا سری گلکسی (Galaxy) هنوز به ظرفیت ۸۰۰۰ میلی‌آمپرساعت نرسیده‌اند، چندین دلیل احتمالی وجود دارد. بخشی از آن به رویکرد فلسفی این دو شرکت مربوط می‌شود؛ هم اپل (Apple) و هم سامسونگ (Samsung) طول عمر باتری و پایداری بلندمدت را در اولویت قرار می‌دهند. در همین حال، باتری‌های سیلیکون-کربن، اگرچه آینده‌دار هستند، اما هنوز در مقیاس وسیع نسبتا جدیدند.

بیشتر بخوانید

مدیریت تورم، حفظ چرخه عمر و اطمینان از ایمنی در میلیون‌ها واحد، برای این برندها ساده نیست. همچنین، مقررات و الزامات لجستیکی نیز در این تصمیم‌گیری نقش دارند. حمل و نقل باتری‌های لیتیومی پرظرفیت در بازارهای جهانی شامل استانداردهای صدور گواهی سخت‌گیرانه‌ای است. این به معنای عدم پذیرش این فناوری توسط اپل یا سامسونگ نیست، بلکه به این معنی است که آن‌ها در موج اول این تغییر پیشتاز نخواهند بود.

گام‌های بعدی در فناوری باتری گوشی‌های هوشمند

در صورت ادامه بهبود فناوری سیلیکون-کربن، طولی نخواهد کشید که گوشی‌هایی با باتری‌های ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی یا بیشتر در صنعت رایج شوند. در واقع، برندهایی چون آنر (Honor) و ریلمی (Realme) قبلا گوشی‌های ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی خود را عرضه کرده‌اند. افزایش درصد سیلیکون، بهبود ساختار آند و مدیریت حرارتی بهتر می‌تواند چگالی انرژی را باز هم بیشتر کند، بدون این‌که به افزایش حجم باتری‌های قدیمی نیاز باشد. با این حال، پرسش‌هایی در مورد طول عمر باتری در درازمدت، مدیریت گرما هنگام شارژ سریع و هزینه‌های مواد پیشرفته باقی می‌ماند که سرعت حرکت صنعت و برندهایی را که این فناوری جدید را زودتر پذیرفته‌اند، شکل خواهد داد.

پاسخ بدهید

در اینجا می‌توانید نظر خود را ثبت کنید. لطفاً از درج توهین و مطالب خلاف قوانین خودداری کنید. دیدگاه‌ها پس از تایید منتشر می‌شوند.