Какие бывают аккумуляторы у телефонов?

🔋 Neovolt.ru ➡ Блог ➡ Технологии

Аккумулятор в телефоне должен быть надёжным, безопасным и достаточно эффективным, чтобы устройством было удобно пользоваться.

⚠ Невзирая на колоссальный опыт и финансовые возможности, даже крупные корпорации могут ошибаться при создании элемента питания.

Вспомните скандально известную историю со взрывающимися аккумуляторами Samsung Galaxy Note 7. Идея конструкции с внутренними углами обернулась риском микроповреждений оболочки и смешиванием химических элементов, что в некоторых ситуациях приводило к воспламенению.

Почему в телефонах разные аккумуляторы?

Традиционная форма «кирпич» у смартфона привлекательна для покупки только если навести дизайнерского лоска — тонкий корпус, скругления на углах, изящный большой экран. Всё это «бьёт» по запасам внутреннего пространства и стоимости. Инженеры вынуждены искать баланс.

⚠ Всем нужен максимально дешёвый, лёгкий, компактный и долго работающий от одного заряда телефон с хорошей камерой и безотказной работой GPS/Bluetooth/WiFi.

И каждый производитель «балансирует» в конструкциях смартфонов по-своему. Никакого единого стандарта, обязывающего корпорации выпускать телефоны со съёмной батареей, например, не существует.

Им важно не практичные потребности покупателей удовлетворять, а делать безопасные (не взрывающиеся) изделия с гарантированной службой в течение двух лет.

Коммерческие типы аккумуляторов в телефонах

Всего существует около десятка разновидностей аккумуляторов для коммерческой эксплуатации. Но есть также и те, что находятся в разработке, исследуются и готовятся заменить собой устаревающие типы в ближайшие годы.

✔ Мы рассмотрим те из них, которые сейчас встречаются в телефонах и смартфонах прежних и новых поколений.

Список типов аккумуляторов по убыванию популярности применения в мобильных устройствах:

1. Li-Ion
   Литий-ионный (иногда называют литиево-ионный).
2. Li-Po (Li-Pol/Li-Poly)
   Литий-полимерный (также литиево-полимерный).
3. NiCd (Ni-Cd)
   Никель-кадмиевый.
4. NiMH (Ni-MH)
   Никель-металл-гидридный (никель-металлгидридный).

Перезаряжаемые батареи Ni-Cd или Ni-MH вы встретите в основном в бытовых устройствах, в старых телефонах или в специализированных коммуникаторах для промышленной эксплуатации.

⚠ Почти все современные смартфоны оснащены Li-Ion батареями.

Аккумулятор Li-Poly — это относительно новый тип, который появился позднее остальных и распространён в определённых сегментах электроники.

Смартфоны с литий-ионным аккумулятором

• плотность вмещаемой энергии — 125-200 Втч/кг;
• число циклов — до 1000;
• саморазряд — 10% в месяц;
• напряжение — 3.6В;
• температуры эксплуатации — +60…-20°C;
• эффект памяти — отсутствует (не требует «тренировки» и «калибровки»);
• сбалансированная стоимость производства.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы доминируют в области носимых гаджетов, смартфонов, телефонов, ноутбуков и других автономных устройств.

⚠ Высокая плотность запасаемой энергии при компактных размерах, гарантированный срок службы в течение полутора лет при активной эксплуатации.

Это вписывается в общую картину ежегодного выпуска новых моделей потребительской электроники. Однако конструктивные недостатки и особенности привели к появлению усовершенствованного последователя.

Смартфоны с литий-полимерным аккумулятором

• плотность вмещаемой энергии — до 250 Втч/кг;
• число циклов — до 5000;
• саморазряд — 3-5% в месяц;
• напряжение — 2.7В;
• температуры эксплуатации — +60…-20°C (допустимо при -40°C);
• эффект памяти — отсутствует (без «тренировки» и «калибровки»);
• высокая стоимость производства.

Литий-полимерные (Li-Poly) аккумуляторы уже давно должны были вытеснить с рынка литий-ионных предшественников. Слабая промышленная база и невысокая распространённость делают этот тип более дорогим при использовании в мобильной отрасли.

⚠ В последние годы всё больше производителей предпочитают использовать Li-Poly в телефонах.

У таких элементов есть способность принимать подходящие по нестандартные формы корпуса габариты, заполнять больше пространства внутри складных или гибких смартфонов и предлагать увеличенные ёмкости в сравнении с Li-Ion. А ещё они обеспечивают куда лучший уровень безопасности.

Смартфоны с никель-кадмиевым аккумулятором

• плотность вмещаемой энергии — до 60 Втч/кг;
• число циклов — до 1500;
• саморазряд — 20% в месяц;
• напряжение — 1.25В;
• температуры эксплуатации — +60…-40°C;
• эффект памяти — есть («калибровка» каждые 30 дней);
• самая низкая стоимость производства.

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы повсеместно применялись в 1990-х и в начале 2000-х годов для создания автономных телефонов, радиостанций, ноутбуков, камер и так далее. Этот тип батареи остаётся популярным и до сих пор в отдельных категориях бытовых и промышленных устройств.

⚠ NiCd быстро заряжается, допускает большие токи и выдерживает суровый климат, что особенно ценится в индустриальной и строительной сферах.

Значительные эксплуатационные недостатки, включая заметный саморазряд и пресловутый «эффект памяти» (уменьшение ёмкости без обслуживания в виде тренировочных циклов подзарядки), заставили производителей потребительских телефонов перейти на другие технологии.

Смартфоны с никель-металлгидридным аккумулятором

• плотность вмещаемой энергии — до 80 Втч/кг;
• число циклов — до 500 (меньше всех);
• саморазряд — 30% в месяц (быстрее всех);
• напряжение — 1.25В;
• температуры эксплуатации — +60…-20°C;
• эффект памяти — есть (тренировочные циклы через 90 дней);
• стоимость производства, как у Li-Ion.

Никель-металлгидридный (Ni-MH) аккумулятор был создан для усовершенствования характеристик батарей типа Ni-CD, предложив экологически чистое производство и меньшую зависимость от «эффекта памяти».

⚠ На поверку технология Ni-MH оказалась нестабильной (меньше служит) и значительно более дорогой в производстве, что сыграло негативную роль в популярности такого типа батарей у телефонов.

Сегодня Ni-MH продолжает совершенствоваться — совсем недавно Panasonic предложила элементы питания с увеличением ёмкости и расширенным диапазоном эксплуатационных температур. Со временем они смогут вытеснить NiCd-аккумуляторы в электромобилях и промышленности, но не в потребительской электронике, где за первенство сейчас сражаются литий-металлические, протонные и литиево-серные батареи будущего.

Затронутые темы: Телефоны | мощный аккумулятор | Время работы | Выбор | NiMH | NiCD | Li-Ion | Li-Poly