باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

فناوری گوشی‌هامون هر روز داره بهتر میشه، ولی یه چیزی که خیلی مهمه و بدون اون گوشی‌هامون هیچ‌کاره هستن، باتریشونه.

استیو جابز یه حرف جالبی زده بود: “وقتی صحبت از وسایل قابل حمل مثل لپ‌تاپ، آی‌پاد یا گوشی میشه، همه چیز حول برق می‌چرخه؛ همه چیز حول باتری‌ها می‌چرخه.”

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

خب، حالا باتری گوشی‌ها چگونه کار میکند؟

باتری یه وسیله‌ایه که انرژی رو به شکل واکنش‌ های شیمیایی ذخیره می‌کنه و بعد به صورت برق آزاد می‌کنه.  توی گوشی‌ های هوشمند، بیشتر از همه از باتری های لیتیوم یونی استفاده میشه. این باتری ها از سه تا قسمت اصلی تشکیل شدن: کاتد، آند و الکترولیت.

کاتد معمولاً از جنس اکسید لیتیوم کبالت و آند از جنس گرافیت هستش. الکترولیت هم یه مایع یا ژله‌ایه که بین کاتد و آند حرکت می‌کنه و بهشون کمک می‌کنه که با هم ارتباط برقرار کنن.

وقتی باتری رو شارژ می‌کنیم، برق بهش میره و باعث میشه که یون‌های لیتیوم از آند به کاتد برن. این کار باعث میشه که کاتد بار مثبت و آند بار منفی پیدا کنه. وقتی باتری کاملاً شارژ میشه، یون‌های لیتیوم روی کاتد می‌مونن و آمادن که وقتی از گوشی استفاده می‌کنیم، به صورت برق آزاد بشن.

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

حالا وقتی گوشی رو روشن می‌کنیم و ازش استفاده می‌کنیم، انرژی الکتریکی که توی یون‌های لیتیوم ذخیره شده، از طریق مدارها جریان پیدا می‌کنه و به گوشی تلفن رو روشن نگه می‌داره. با برگشت یون‌های لیتیوم به آند، باتری تخلیه میشه و شارژ گوشی کم میشه.

یه نگاهی به دنیای باتری‌های لیتیوم یونی بندازیم!

باتری‌ های لیتیوم یونی مثل یه مخزن انرژی قابل حمل عمل می‌کنن که توی دستگاه‌های مختلف مثل گوشی‌ها، لپ‌تاپ‌ها و ماشین‌های شارژی پیدا می‌شن.

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

اما چی باعث میشه یه باتری لیتیوم یونی از بقیه بهتر باشه؟

ظرفیت: همونطور که یه لیوان بزرگتر می‌تونه آب بیشتری نگه داره، یه باتری با ظرفیت بالا هم می‌تونه انرژی بیشتری ذخیره کنه و شارژش بیشتر دوام بیاره. واحد اندازه‌گیری ظرفیت میلی‌آمپر ساعته (mAh).

ولتاژ: ولتاژ مثل فشار آب عمل می‌کنه. هر چی ولتاژ بیشتر باشه، قدرت باتری هم بیشتره. باتری‌های لیتیوم یونی معمولاً بین ۳.۷ تا ۴.۲ ولت هستن.

چگالی انرژی: این عدد نشون میده که یه باتری چقدر انرژی رو توی یه فضای کوچیک می‌تونه ذخیره کنه. هر چی چگالی انرژی بیشتر باشه، باتری کارآمدتره و برای دستگاه‌های قابل حمل که جا و وزنشون مهمه، مناسب‌تره. واحد اندازه‌گیریش وات‌ساعت بر کیلوگرم (Wh/kg) یا وات‌ساعت بر لیتر (Wh/L) هسته.

نرخ خود تخلیه: حتی وقتی از باتری استفاده نمی‌کنیم، یه ذره ذره از شارژش کم میشه. به این نرخ، نرخ خود تخلیه می‌گن. هر چی این نرخ کمتر باشه، باتری دیرتر خالی میشه.

عمر چرخه: هر بار که باتری رو شارژ و خالی می‌کنی، یه چرخه رو طی کرده. تعداد دفعاتی که می‌تونی این کارو بکنی تا باتری خراب بشه، عمر چرخه نامیده میشه.

دمای کارکرد: باتری‌ها توی گرما و سرما خوب کار نمی‌کنن. گرمای زیاد باعث خراب شدن باتری و کم شدن عمرش میشه و سرما هم قدرت و سرعت شارژ و خالی شدنش رو کم می‌کنه.

نرخ شارژ و دشارژ: هر چی باتری رو سریع‌تر شارژ و خالی کنی، بهتره، ولی این کار به عمر باتری هم آسیب می‌زنه.

سیستم مدیریت باتری (BMS): این سیستم مثل یه محافظ عمل می‌کنه و ولتاژ و دمای باتری رو تنظیم می‌کنه تا عمرش بیشتر بشه و امن‌تر کار کنه.

مثال: توی شرکت ما، موقع ساخت شارژرهای قابل حمل Electron، خیلی مهم بود که شارژرها کوچیک باشن تا راحت بشه بردشون و سریع شارژ کنن. به خاطر همین، از باتری‌هایی با چگالی انرژی بالا استفاده کردیم. می‌خواستیم که با یه بار شارژ، بتونی گوشیت رو توی ایستگاه‌های شارژ Supernova سریع شارژ کنی و بری سراغ کارت.

حالا که با این عوامل آشنا شدی، می‌تونی موقع انتخاب باتری لیتیوم یونی برای دستگاهت، یه انتخاب آگاهانه داشته باشی. یادت باشه که هر کدوم از این عوامل توی عملکرد باتری تاثیرگذارن.

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

باتری‌های آینده: یه دنیا نیروی بیشتر، بدون دردسر!

تصور کنید گوشیتون یه ماه یا حتی بیشتر شارژ نگه می‌داره، یا با یه بار شارژ ماشین برقی مسافت‌های خیلی طولانی رو می‌ره! اینا فقط یه نمونه از چیزایی هستن که باتری‌های جدید قراره برامون به ارمغان بیارن.

دانشمندا دارن روی یه عالمه تکنولوژی جدید کار می‌کنن که می‌تونه عمر باتری‌ها رو خیلی بیشتر کنه، امنیتشون رو بالا ببره و از ضایعاتشون کم کنه. بریم ببینیم خفن‌ترین ایده‌ها چی هستن:

  1. باتری‌های لیتیوم-گوگرد: این باتری‌ها می‌تونن تا ۵ برابر باتری‌های لیتیوم یونی که الان استفاده می‌شن، انرژی ذخیره کنن. یعنی گوشیتون می‌تونه راحت چند هفته بدون شارژ کار کنه!
  2. باتری‌های لیتیوم-هوا: این باتری‌ها از اکسیژن هوا برای تولید برق استفاده می‌کنن و به همین خاطر یه چگالی انرژی فوق‌العاده‌ای دارن. ولی هنوز یه سری مشکلا در مورد پایداری و امنیتشون وجود داره که باید حل بشه.
  3. باتری‌های حالت جامد: تو این باتری‌ها به جای مایع، از یه ماده جامد به عنوان الکترولیت استفاده می‌شه. این باعث می‌شه که باتری‌ها امن‌تر، بادوام‌تر و سریع‌تر شارژ بشن.باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟
  4. باتری‌های یون سدیم: سدیم یه ماده خیلی فراوونه و خیلی هم ارزونتر از لیتیومه. به همین خاطر باتری‌های یون سدیم می‌تونن خیلی ارزونتر و پایدارتر باشن.
  5. باتری‌های جریان: این باتری‌ها برای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس‌های بزرگ عالین و می‌تونن ازشون تو شبکه‌های برق و ماشین‌های برقی استفاده بشه.
کدوم باتری برنده میشه؟

هنوز زوده که بگیم کدوم یکی از این باتری‌ها تو آینده بیشتر از بقیه استفاده می‌شه. هر کدوم از اینا مزایا و معایب خودشون رو دارن و ممکنه تو آخر از ترکیبی از چندتاشون تو دستگاه‌های مختلف استفاده بشه.

تاثیر باتری‌ها روی محیط زیست

تاثیر باتری‌ها روی محیط زیست

با وجود همه این مزایایی که باتری‌های جدید دارن، یه سری نگرانی‌هایی هم در مورد تاثیرشون روی محیط زیست وجود داره. مثلا استخراج مواد اولیه برای ساخت این باتری‌ها می‌تونه به محیط زیست آسیب بزنه و فرآیند تولیدشون هم می‌تونه یه سری ضایعات و آلاینده تولید کنه.

ولی میشه با بازیافت و استفاده از منابع پایدار، این اثرات رو به حداقل رسوند.

به سوی آینده‌ای پایدار

نوآوری‌هایی که تو زمینه باتری‌ها داره انجام می‌شه، می‌تونه زندگی ما رو خیلی عوض کنه. با باتری‌های قوی‌تر، بادوام‌تر و پایدارتر، می‌تونیم به سمت آینده‌ای بریم که تو اون کمتر از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شه و ضایعات الکترونیکی هم خیلی کمتره.

البته این نیاز به سرمایه‌گذاری دائمی تو تحقیق و توسعه داره و باید تو تولید و بازیافت باتری‌ها هم از رویکردهای مسئولانه‌تری استفاده بشه.

باتری گوشی‌ چطور کار می‌کنه؟

باتری گوشی‌ها خطرناکن؟

آره، توی بعضی شرایط ممکنه خطرناک باشن. باتری های گوشی های هوشمند از نوع لیتیوم یونی هستن که اگه آسیب ببینن یا خراب شن، میتونن آتیش بگیرن. یه مورد نادر هم هست که باتری خیلی داغ میشه و منفجر میشه که میتونه باعث آسیب به شما یا اطرافتون بشه.

چه جوری بفهمیم باتری گوشیمون خرابه؟

اگه باتری گوشیتون سوراخ شده یا باد کرده، یا مواد شیمیایی ازش نشت کرده، خیلی خطرناکه. تماس با این مواد شیمیایی میتونه به پوست و چشم آسیب بزنه.

باتری های گوشی یه سری ویژگی های ایمنی هم دارن:
  • از گرم شدن بیش از حد و آتش سوزی جلوگیری میکنن.
  • شرکت ها هم خیلی دقیق باتری ها رو تست میکنن که خراب نباشن.
  • اگه یه چیزی تو گوشی تون دیدین که غیرعادیه، مثلا خیلی داغ شده یا باد کرده، سریع خاموشش کنین و به یه متخصص مراجعه کنین.

هر سوال یا پیشنهادی داشتید میتونید تو بخش کامنتا با ما به اشتراک بزارید.

__ تکنو دات مرجع اخبار تکنولوژی __

نظرتون در مورد این مطلب چیه

آدرس ایمیل شما بصورت عمومی منتشر نخواهد شد.

لطفا از ارسال نظرات بی ربط با این مطلب خودداری نمایید.