В истории мобильных устройств хорошо известны смартфоны с двумя аккумуляторами, которые имеют три варианта исполнения.
- Малая и большая съёмные батареи
- используются попеременно в зависимости от сценария;
- заряжается только одна;
- примеры: Highscreen Boost 3, Highscreen Zera U, Highscreen Boost 2 SE. - Малая несъёмная батарея и большая съёмная
- большая похожа на повербанк в виде крышки-надстройки;
- заряжаются обе одновременно;
- примеры: Innos D6000. - Два одинаковых несъёмных аккумулятора
- компактное размещение внутри корпуса смартфона;
- заряжаются оба одновременно;
- примеры: Gionee Marathon M5, Lenovo Legion Phone Duel, iPhone X, OPPO Find X2, OnePlus 8T.
Интерес к данному вопросу возник с новой силой после недавней презентации OnePlus 8T. Это флагманский Android-смартфон с двойным аккумулятором. В СМИ сразу же вспомнили его предшественников OPPO Find X2 и iPhone X, где также применяются две ячейки.
Зачем смартфонам два аккумулятора?
С первыми двумя форм-факторами всё предельно просто. Вы устанавливаете большой аккумулятор вместо маленького или в дополнение к нему, когда собираетесь в дальнюю дорогу. Эдакий совмещённый с корпусом смартфона повербанк «по требованию».
А вот комбинация сразу двух аккумуляторов в смартфоне в формате несъёмного сдвоенного элемента питания применяется уже в других целях. И не ради финансовой выгоды производителя, как можно было бы подумать.
В поисках ответов мы обратились к исследованию: «A State-of-the-Art Review of Smartphone Battery and Energy Usage» (Современный обзор батареи смартфона и использования энергии). Его провели в 2019-м году учёные нескольких университетов Индии. Кроме того, мы проследили несколько зависимостей у производителей мобильной электроники.
Спешим поделиться знаниями с читателями нашего блога в Neovolt.
1. Увеличение ёмкости
Продлить время работы смартфонов от одной зарядки относительно легко — нужно увеличить размер батареи. Но вместе с тем увеличится и само устройство, что понравится, как выяснилось, считанным единицам.
Производители стремятся не к эфемерной практичности, а к удовлетворению реальных массовых потребностей покупателей. Инженеры постоянно ищут способы, как лучше преобразовать большие батареи, чтобы они занимали минимум пространства. Так, например, мы с вами уже лишились съёмных аккумуляторов.
L-образные и двойные батареи в смартфонах — следующий этап эволюции компактного размещения больших аккумуляторов внутри маленьких корпусов гаджетов. Тем самым можно использовать свободное пространство в необычных формах элементов питания.
2. Быстрая зарядка
При увеличении общей ёмкости аккумулятора производители столкнулись с другой проблемой — им нужна более мощная зарядка. Иначе вы будете ждать часами, пока зарядится смартфон. Но чем больше мощность зарядки, тем больше и нагрузка на аккумулятор.
💡 Например, инженеры OPPO первыми прибегли к конструкции сдвоенной батареи в смартфонах исключительно из-за быстрой зарядки Flash Charge.
Совершенствуя и без того быстрый стандарт SuperVOOC, потребовалось придумать способ, как заставить батарею выдержать длительное воздействие больших токов. Так, в смартфоне с одним элементом можно было подать ток 3C. При замене его на два элемента с такой же общей ёмкостью ток можно увеличить уже до 6C.
Это значит, что компания добилась устойчивости к перегреву при высоких скоростях заряда. С двумя элементами можно пустить ток 12,5 А с КПД зарядки до 98% при условии шестиступенчатой системы питания батареи.
В новом OnePlus 8T используется быстрая зарядка Warp Charge 65. Она лицензируется у компании OPPO. Есть ещё SuperDart Charge у смартфонов бренда Realme (является частью BBK — материнской компании OPPO).
Следует полагать, количество моделей смартфонов с двумя аккумуляторами у OPPO, OnePlus и Realme станет больше в будущем. Есть подобные разработки и у конкурентов. Например Lenovo Legion Phone Duel. Причина, зачем им двойные элементы — быстрая зарядка и безопасность.
3. Снижение рисков
Увеличенная ёмкость и быстрая зарядка приводят к новым проблемам в работе аккумулятора. Возникает даже риск случайного воспламенения.
В литий-ионной технологии положительный и отрицательный электроды разделяются, чтобы избежать соприкосновения и замыкания. В стремлении уменьшить размер корпуса батареи производители делают сепараторы максимально тонкими. И, как в случае Samsung Galaxy Note 7, разделитель может не выдержать.
🔎 Узнайте, что стало причиной взрывающихся Samsung Galaxy Note 7.
Когда батареи заряжены, они имеют тенденцию немного расширяться. Электроды слегка гнутся. При инженерных недоработках есть риск короткого замыкания, которое может привести к пожару и буквально убить человека.
Снизить такой риск можно. Нужно увеличить материала на ~10% запасом. Если места недостаточно, то для размещения выполняют модификацию внутреннего лотка в корпусе и меняют конструкцию с одинарного на двойной аккумулятор в телефоне.
***
Да, производители здорово хитрят аккумуляторной технологией. У них просто нет выхода — 30 лет литий-ионные батареи практически не меняются.
Полимерный электролит, новые материалы сепараторов, чуть изменившиеся электроды не повлияли на самое главное — увеличить ёмкость элемента питания в смартфоне без рисков безопасности и удорожания слишком сложно.
В 2020-м и 2021-м годах Apple, Samsung, Xiaomi, Huawei и другие смартфонные гиганты делают ставку на эффективное управление энергопотреблением:
- программное обеспечение оптимизируется;
- встроенные модули отключаются;
- ключевые комплектующие делегируют свои задачи (например, плохой сигнал GPS заставляет модуль геолокации передать свои обязанности на Bluetooth и Wi-Fi);
- популяризируются беспроводная и быстрая зарядка, чтобы у вас не занимало много времени восполнение заряда смартфона.
И вот теперь смартфоны с двумя аккумуляторами. Так или иначе, у нас всегда найдётся им замена, даже если выйдут из строя сразу оба!