آشنایی با انواع باتری گوشی موبایل

همان‌گونه که گوشی‌ها سیر تحول عظیمی در این سال‌ها داشته‌اند، باتری‌های گوشی نیز از این تغییرات به دور نبوده‌اند. در این مطلب با انواع باطری گوشی موبایل آشنا می‌شویم.

شارژ باتری موبایل از ابتدای اختراع تلفن همراه موضوع مهم و یکی از بزرگتری دغدغه های شرکت های سازنده و مصرف کنندگان بود.دغدغه میزان نگهداری شارژ و نحوه شارژ باتری ها باعث شد که تکنولوژی ساخت و شارژ باتری ها مداوم در حال پیشرفت باشد و نسل به نسل دستخوش تغییرات قابل قبولی باشند. تکنولوژی شارژ سریع، شارژر های فندکی و پاور بانک ها کمی از نیاز ها و دغدغه کاربران را رفع کرد اما همچنان داشتن گوشی هوشنمدی با باتری قوی و با ظرفیت بالا یکی از معیار های انتخاب گوشی برای اکثر کاربران به شمار می رود.

امروز شرکت های تولید کننده باتری قادر به ساخت باتری هایی هستند که طول عمر بالایی دارند و سبک و کم حجم هستند. اما باید توجه داشت که همه این ویژگی ها را نمی‌توان در یک باتری یافت. مثلا ممکن است یک باتری ساخته شده ظرفیت بالایی داشته باشد اما وزن بالایی داشته باشد یا این که حجم بزرگی داشته باشد و ضخامت آن زیاد باشد. البته می توان باتری هایی تولید کرد که همه ویژگی های بالا را یک‌جا داشته باشد اما قیمت تمام شده باتری به شدت افزایش می‌یابد. از این رو شرکت‌های تولید کننده باتری متناسب با نیاز کاربران و هزینه های مناسب و معقول اقدام به تولید باتری می کنند.

در این مقاله قصد داریم انواع باتری گوشی موبایل را معرفی کنیم و آنها را با هم مقایسه کنیم و با بهترین آنها آشنا شویم و در زمان خرید انتخاب بهتری داشته باشیم.

کمپانی های تولید کننده باتری معمولا اطلاعاتی را بر روی باتری های تولید شده درج می‌کنند که مهمترین اطلاعات از قبیل: ظرفیت، ولتاژ، نوع و مدل باتری می باشد.

انواع باتری گوشی موبایل

باتری‌های نیکل کادمیومی ‌(Nickel Cadmium)

باتری‌های نیکل کادمیومی را می‌توان به عنوان اولین نسل از باتری های قابل حمل دانست و امروزه تولید و استفاده از آنها تقریبا متوقف شده است و نسل های جدید باتری جایگزین آنها شده اند.

باتری‌های نیکل کادمیم (به انگلیسی: Nickel cadmium battery) (مخفف انگلیسی: NiCd یا NiCad) گونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند که در آن از نیکل (III) اکسید و کادمیم به صورت فلز به عنوان الکترود استفاده شده است. این نوع از باتری‌ها نخستین بار توسط مهندس سوئدی والدمار جانگنر در سال ۱۸۹۹ میلادی اختراع گردید. مصرف عمده این نوع از باتری‌ها در لوازم الکترونیکی چون گوشی‌های تلفن قابل حمل بوده است.

از بزرگترین ضعف های این باتری ها میتوام به اندازه بزرگ و وزن زیاد آنها اشاره کرد و البته این نسل از باتری ها بسیار داغ می شدند مشکلاتی را در حین مکالمه بوجود می آوردند. و در دراز مدت عملکرد گوشی های همراه را با مشکل مواجه می کردند. از دیگر مشکلاتی که این باتری ها داشتند در رابطه با تولید و بازیافت آنها بود و وجود فلز سمی کادمیوم علاوه بر خطر برای کاربران، آلودگی محیط زیست را نیز برعهده داشتند.

البته وجود این باتری ها در رشد و تکامل گوشی های موبایل تحول عظیمی ایجاد کردند اما یک ویژگی در آنها وجود داشت که به آن Memory Defects گفته می‌شد، به این صورت که پس از هر بار شارژ ظرفیت باتری به اندازه بسیار کمی‌ کاهش می‌یافت و توصیه می‌شد که برای بهبود این اشکال قبل از خالی شدن کامل باتری از شارژ مجدد آن خودداری شود. با این حال گوشی‌هایی که در آنها از این نوع باتری استفاده شده بود، پس از گذشت حداکثر دو سال نیاز به تعویض به جایگزینی باتری پیدا می‌کردند.

امروزه به ندرت می‌توان گوشی یافت که از این نوع باتری در آن استفاده شده باشد.

باتری‌های نیکل هیدرید فلز ( Nickel Metal Hydride)

باتری‌های نیکل هیدرید فلز(به انگلیسی: Nickel metal hydride battery) (مخفف انگلیسی: NiMH یا Ni MH) گونه‌ای از باتری‌های قابل شارژ هستند که شباهت زیادی با باتری‌های نیکل-کادمیمی دارند. در این باتری‌ها الکترود مثبت از جنس نیکل اکسی هیدروکسید (مانند باتری‌های نیکل-کادمیمی) و الکترود منفی از جنس آلیاژ جذب کننده هیدروژن (به جای کادمیم) استفاده شده است. این نوع باتری در قیاس با نوع نیکل-کادمیم، دو تا سه برابر ظرفیت بیشتری دارند. همچنین نخستین بار این نوع پیل در سال ۱۹۸۹ میلادی به صورت تجاری به بازار عرضه شد.

اولین و بزرگترین اقدامی که در تولید این باتری ها صورت گرفت حذف فلز سمی‌ کادمیوم از ترکیب آنها بود. این باتری ها نسبت به نسل قبلی اندکی باریکتر و سبکتر شده بودند اما مشکل کاهش ظرفیت باتری همچنان وجود داشت اما از خصوصیات مثبتی که در آن به چشم میخورد شارژ سریعتر آنها بود .به طوری که پس از یه ساعت شارژ آنها کامل می شد اما مشکلی که وجود داشت این بود که سرعت تخلیه شارژ به همان سرعت زود تر اتفاق می افتاد و طول روز بارها نیاز به شارژ پیدا می کرد.

باتری‌های لیتیوم‌ یونی (Lithium Ion)

باتری لیتیوم یون (به انگلیسی: Lithium ion battery) (مخفف انگلیسی: Li-ion یا LIB) یکی از انواع باتری گوشی موبایل و یک خانواده از باتری‌های قابل شارژ است که در آن در زمان تخلیه، یون‌های لیتیم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن وارونه حرکت می‌کنند.

باتری های لیتیوم یون توانسته اند برخی از مشکلات نسل های گذشته را رفع نمایند. تولید در اندازه های مختلف یکی از اتفاقات خوب برای تولید کنندگان این نوع باتری است.وزن کم و حجم کمتر از تغییرات جدی این نسل به شمار می رود.

باتری‌های لیتیوم یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می‌سازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتری‌های نیکل کادمیم است. باتری‌های لیتیم یون معمولاً برای تأمین نیروی لازم در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با افزایش استفاده از تلفن همراه های هوشمند با سخت افزار های قوی تر نیاز به باتری های لیتیوم یون برای تامین انرژی بیشتر از پیش احساس شد و همین امر باعث شد تا این نوع باتری ها بخش بزرگی از نیاز های مصرف کنندگان را تامین نماید و امروزه بیشتر باتری های گوشی موبایل از ساختار لیتیوم یونی هستند.

در مقایسه با نسل‌های قدیمی‌تر باتری ‌ها یعنی باتری نیکل کادمیم و باتری نیکل هیدرید فلز، باتری‌های لیتیم یون، ۳ تا ۵ برابر وزن و حجم سبک‌تری دارند. باتری لیتیوم یون انرژی زیادی تولید می‌کند اما در مقابله با باتری‌های نیکل هیدرید ایمنی آنها پایین است. برای نمونه این نوع باتری‌ها زود آتش می‌ گیرند. اما نسل جدید باتری لیتیوم یون با حل (مشکل کاتودی) هر نیاز را برآورده می ‌کنند.

ولتاژ تولید شده توسط باتری های لیتیوم یونی بطور معمول 3.7 ولت است و نسبت به نسل های قدیمی تر که ولتاژی برابر با 1.2 ولت را تولید میکردند بیشتر است و همین امر باعث شده تا در گوشی های هوشمند امروزی مورد استفاده قرار گیرند و این ولتاژ دقیقا چیزی است که نسل جدید گوشی ها به آن نیاز دارند و نسل های قبل تر به چنین ولتاژی نیاز نداشتند.

باتری های لیتیوم یونی به دشارژ کامل نیاز ندارند و میتوان از جریان الکتریکی بالاتری برای شارژ و دشارژ بدون آسیب به باتری استفاده کرد. در هنگام دشارژ افت ولتاژ کمی دارند و به دوره break-in نیاز ندارند.

در این نسل از باتری ها خوشبختانه مشکل کاهش ظرفیت باتری پس از هر بار شارژ و دشارژ (Memory Defects) برطرف شده و یک باتری لیتیم یون را می‌ توان در هر زمان بی‌آنکه روی کارایی باتری اثر بگذارد شارژ کرد.

اما چون باتری‌های لیتیم یون معمولاً دارای طول عمر شارژ و دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند، اگر زود به زود و قبل از تخلیه کامل، این باتری شارژ شود طول عمر باتری پایین می‌آید و این بازه زودتر به اتمام میرسد و همچنین در صورت ادامه شارژ پس از پر شدن، باتری آسیب دیده و از عمر آن کاسته می‌ شود که به همین دلیل برای شارژ آنها از مدارهای محافظ هوشمند استفاده می ‌شود تا پس از پر شدن، جریان شارژ قطع شود و باتری بیش از حد شارژ نشود و علاوه براین محافظ برق برای قطع و محافظت از باتری های موبایل تولید شده اند.

با آنکه بسیاری از تولید کنندگان باتری ‌های لیتیوم یونی طول عمر این باتری ها را تا سه سال ذکر می ‌کنند، بعضی از مصرف‌ کنندگان طول عمر تا ۱۸ ماه را گزارش کرده‌اند که این میزان بستگی به نحوه استفاده مصرف کننده دارد.

باتری‌های لیتیوم پلیمری (Lithium Polymer)

تحقیق بر روی سلول‌های لیتیوم پلیمر (LiPo) به پژوهش‌های گسترده انجام ‌شده در دهه 1980 میلادی بر روی سلول‌های لیتیوم یون و لیتیوم فلز برمی ‌گردد. نتیحه این پژوهش ها منجر به موفقیت بزرگی در زمینه تولید باتری شد.تولید اولین سلول استوانه ای از باتری های لیتیوم یون توسط شرکت سونی در سال 1991 صورت گرفت. سپس به اشکال مختلف و به صورت کیسه ای با نام لیتیوم پلیمر معرفی شد.

سلول‌های لیتیوم پلیمر مزیت‌های جالب ‌توجهی برای تولید کنندگان دارند. با استفاده از این سلول‌ها می ‌توان باتری‌ ها را در تقریباً هر شکل دلخواهی تولید کرد. برای مثال، به دلیل فضای کم و محدودیت وزن برای تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ ‌ها در این محصولات از سلول‌های لیتیوم پلیمر استفاده می ‌شود. همچنین، این سلول‌ها نرخ تخلیه درونی پایینی، در حدود 5% در هرماه، دارند.

امروز جدید ترین نوع باتری ها باتری های لیتیوم پلیمری هستند. قدرت و مقاومت بالا و در عین حال وزن بسیار اندک از مهمترین ویژگی های این باتری ها هستند.علاوه بر این پوشش محکمی همچوب قاب آنها را در برگرفته که باعث افزایش امنیت و این باتری ها شده اند. این قاب محکم باعث مقاومت بیشتر در برابر سوراخ شدن و فشار شده است که در نتیجه خطر آتش گرفتن و انفجار را به حداقل رسانده اند.

باتری های لیتیوم پلیمری توانایی نگهداری شارژ بالایی دارند و بطوری که گفته میشود این عملکرد تا 50 درصد نسبت به سایر باتری های شارژ شدنی بیشتر است.بطوری که در صورت عدم استفاده از آنها قادرند شارژ خود را ماه ها حفظ کرده و آسیب نبینند.

ولتاژ یک سلول لیتیوم پلیمر بستگی به ساختار شیمیایی آن دارد و برای باتری‌های لیتیوم فلز اکسید (مانند LiCoO2) بین 2.7 تا 3 ولت (تخلیه‌شده) تا 4.2 ولت (کاملاً شارژ شده) بوده و این مقدار برای باتری‌های لیتیوم-آهن- فسفر (LiFePO4) بین 1.8 تا 2 ولت (تخلیه‌شده) و 3.6 تا 3.8 (شارژ شده) است.

میزان دقیق ولتاژ باید در برگه مشخصات فنی محصول مشخص شود و باید به این موضوع توجه کرد که سلول‌ها باید توسط یک مدار الکترونیک از شارژ بیش‌ازحد یا تخلیه بیش‌ازحد مصون بمانند.

با توجه به کارایی بهتر باتری های لیتیوم پلیمری متاسفانه هنوز بصورت گسترده مورد استفاده قرار نگرفته اند و شرکت های تولید کننده باتری برای برای کاهش هزینه ها و مقرون به صرفه تر شدن محصولات خود از نسل قبلی یعنی لیتیوم یون استفاده می کنند و برای بهبود و ارتقاء عملکرد باتری شیوه های نرم افزاری را جایگرین ارتقای سخت افزاری میکنند.

شرکت اپل در سطح انبوه از باتری های لیتیوم پلیمری استفاده می‌کند و همین امر باعث شده تا کیفیت محصولات خود را افزایش دهد و محصولات خود را با قیمت بیشتری به فروش می رساند و سایر کمپانی ها برای صرف نظر از این هزنه ها از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند.

نتیجه گیری :

باتری هایی که مورد بررسی قرار گرفتند شامل 4 نوع باتری از 4 نسل متفاوت بودند که تفاوت عمده آنها در زمان نگهداری شارژ و وزن و حجم آنها بود.در زمان خرید باتری گوشی موبایل باید به برند سازنده گوشی توجه داشت و معمولا باتری هایی که شرکت های تولید کننده گوشی تولید میکنند بهترین و مطمئن ترین باتری هایی هستند. باتری های اصلی و تولید کمپانی مربوطه بهترین عملکرد را دارا هستند. خرید باتری های ارزان قیمت تولید شده توسط کمپانی های متفرقه و خرید از فروشگاه های غیر معتبر علاوه بر تحمیل هزینه های تعویض مجدد و خرید باتری میتواند سلامت شما را نیز به خطر بیاندازد.

فروشگاه پلازا با ارائه باتری های اصلی و اورجینال با گارانتی و قیمت مناسب قصد دارد تا تجربه خوبی از خرید را برای مشتریان خود فراهم آورد.