Батерията на смартфоните е един от най-важният им аксесоар, и според специалистите, ако искате да научите как ще изглеждат iPhone 5 (или 6) – или следващия модел с Android OS или Windows Phone OS – трябва да се поинтересувате какви ще бъдат бъдещите батерии.
Пазарът на смартфони се развива около един важен въпрос: как ще се гарантира на потребителя достъп до приложения и услуги в продължение на цял ден. Засега няма производител, който да е отговорил еднозначно на този въпрос.
Причината за това е, че всяко устройство, което предлага повече бързина, по-добро видео, и по-ярки изображения, изисква повече заряд на батерията, а литиево-йонните клетки на сегашните батерии не могат да се справят. Ето как се оказва, че такова ‘маловажно’ нещо от гледна точка на електрониката като издръжливост на батерията е сред водещите оплаквания на потребителите.
Батерията е причината новият iPad да е по-дебел, и по-тежък от своя предшественик. По-голямата батерия е била нужна за захранването на Retina дисплея, 4G LTE, и графичните подобрения. Всъщност, според специалистите, тя е със 70 % по-голяма и по-тежка от батерията в предишния модел. Въпреки това, дълготрайността й е малко по-голяма от iPad 2, а това е и основния проблем пред дизайнерите що се отнася до iPhone 5.
Така че, пазарът на смартфони и таблети се развива в зависимост от капацитетът и размерът на батериите за тях, и ако научим повече за това какво предстои в тази област, бихме могли да предположим и какви ще бъдат новите модели мобилни устройства. Ето какво трябва да знаем според CNet.
1. Клетките на батерията
Една литиево-йонна клетка представлява запечатана клетка в която има анодни и катодни пластове, а между тях има разделители и течен електролит. Батериите за таблети съдържат обикновено по няколко клетки (в новия iPad са три), а батериите за смартфони по принцип имат само една. Тези клетки са крехки, и разчитат на кутията на устройството за защита, а ако се повредят, не можете да отворите опаковката на батерията и да ги смените. По тази причина най-вероятно и занапред ще виждаме уголемяване на размера на устройствата, които се нуждаят от по-мощни батерии.
2. Дизайнът на литиево-йонните позволяват създаването на батерии с по-голям капацитет
Плътността на енергията на литиево-йонните клетки определя колко време може да работи едно устройство според определения размер (обем) и тегло. Литиево-йонната технология се появи на пазара през 1991 година. Оттогава, мощта на процесорите в сравнение с плътността на електрониката се е увеличила повече от хиляда пъти, докато плътността на литиево-йонна енергийност – само три пъти, и за съжаление, производителите на батерии успяват все по-трудно и по-трудно време да повишат енергийната плътност. Сегашният дизайн на батерии обаче, позволява да се създават батерии с повече капацитет, и затова, и занапред тези батерии ще продължат да бъдат предпочитани от дизайнерите на устройства.
3. X-Y съотношението на клетките
Енергийната плътност се влияе от дебелината, и от съотношението между ширината (X) и дължина (Y) на литиево-йонна торбичка клетка. Обемната плътност на енергията пада, когато опаковката на клетката е по-голям процент от големината на батерията. Оптималното съотношение между X-Y се увеличава, когато платката се инсталира на тясна батерия, защото има повече място за активните материали (анод и катод), които в действителност съхраняват енергията. Така че, при два модела батерия с еднакви материали, по-тясната батерия ще достави повече обемна плътност на енергията, отколкото по-квадратната, а това означава, че и самите устройства, които служат като ‘кутия’ за тези батерии ще се влияят от дизайна на една по-мощна батерия. В тази връзка, един интересен факт е, че Apple имат патент за ‘извайване’на батерии в по-сложни форми, за да могат да се поберат в места под панел на устройството, които понастоящем не се използват.
4. Батерията трябва да се държи охладена
Литиево-йонните клетки не обичат горещото, а това е едно често срещано състояние за смартфони. Стандартната литиево-йонна химия зависи от електролит, който реагира с остатъчна влага, за да се създаде флуороводородна киселина, която е най-корозивното химично съединение от всички. Подобно на всички химични реакции, този процес удвоява скоростта си с всяко увеличение на температурата от 10 градуса по Целзий. В резултат се намалява жизненият цикъл, и капацитета намалява отделно от намаляването на дълготрайността при всяко зареждане и разреждане. Това на практика означава, че батерията издържа все по-малко време между зарежданията. Освен това, литиево-йонни клетки генерират допълнително топлина по време на зареждане и разреждане, а в допълнение, колкото повече заряд харчи устройството, толкова повече топлина се отделя. Дали това ще доведе до промяна на дизайна на мобилните устройства, за да се осигури повече охлаждане, не можем да кажем, но определено по-бързото зареждане е по-вредно за живота на батерията, тъй като тогава батерията се загрява повече.
5. Дизайнът на устройството
Продуктовата гама Motorola Droid Razr е пример на трислоен подход към смартфон дизайна: дисплей, електроника, и батерия. IPhone 4 се състои от два слоя – на дисплей и електроника, в която е оставено място за батерията. Във всеки случай, по-голям екран означава място за по-голяма батерия, но в трислойния подход е по-трудно да се предпази батерията от компонентите, които генерират топлина (и по този начин скъсяват) живота на батерията.
6. Подобренията в химическия състав на литиево-йонните клетки
Подобренията в химическия състав на литиево-йонните клетки може да предложи драматични подобрения в енергийната плътност. Има много обещаващи изследвания на нови активни материали, и в резултат се появиха някои нови решения, които са вече на пазара.
Един от тях използва нова литиево-имиден електролит, който не генерира флуороводородна киселина и по този начин осигурява драматично подобрение в термична стабилност и живота на батерията. Той също така позволява създаването на по-тънки и по-ефективни батерии, а това позволява на дизайнерите да създават по-тънки модели устройства. Разбира се, говори се и за други нови активни материали като силициев анод, комбиниран с литиево-имидния електролит, при което се получава до 20 % по-висок заряд при един и същ размер на батерията. Анализаторите говорят, че именно такъв вид батерия ще видим в iPhone 6.
Discussion about this post