ساختار باتری های موبایل

ساختار باتری موبایل

باتری های موبایل همانند تمامی باتری ها از چند بخش اصلی تشکیل شده اند. کاتد، آند و الکترولیت اجزای اصلی یک باتری موبایل را تشکیل می دهند که یک جداکننده یا سپراتور نیز برای جلوگیری از تماس بین کاتد و آند در آن وجود دارد.

کاتد یا قطب مثبت همان منبع یون های لیتیوم در باتری موبایل است. با واکنش های شیمیایی لیتیوم درون باتری برق تولید می شود. از آنجایی که عنصر لیتیوم در حالت عادی ناپایدار است، از ترکیب لیتیوم و اکسیژن (اکسید لیتیوم) برای کاتد استفاده می شود که به این مواد اصطلاحا “مواد فعال” می گویند.

از آنجایی که ظرفیت و ولتاژ باتری توسط نوع ماده فعال استفاده شده در کاتد تعیین می شود، بنابراین می توان گفت که کاتد تعیین کننده ظرفیت و ولتاژ یک باتری موبایل است.

هر چه مقدار لیتیوم بیشتر باشد، ظرفیت باتری بیشتر است و هر چه اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند بزرگتر باشد نیز ولتاژ بالاتر است. اختلاف پتانسیل برای آند بسیار اندک است ولی برای کاتد نسبتا بالا است. به همین دلیل کاتد نقش اساسی در ولتاژ باتری ایفا می کند.

همانند کاتد، روی آند نیز با ماده فعال پوشانده شده است ولی در اینجا نقش کمک به جریان یافتن بار الکتریکی را دارد. زمانی که باتری شارژ می شود، یون های لیتیوم در آند ذخیره می شوند. اما وقتی که باتری تخلیه شارژ می شود، یون های لیتیوم بطور طبیعی از طریق الکترولیت به کاتد باز می گردند و الکترون های جدا شده از یون های لیتیوم نیز در مسیر یک مدار خارجی حرکت می کنند تا برق تولید شود. آند یا قطب منفی باتری از گرافیت ساخته شده است که یک ساختار پایدار و حفره دار دارد.

الکترولیت در واقع یک واسط انتقال یون های لیتیوم بین کاتد و آند است. برای ساخت الکترولیت معمولا از مواد دارای رسانایی یونی بالا استفاده می شود تا یون های لیتیوم به راحتی جابجا شوند. برای مثال الکترولیت باتری های لیتیوم-یونی یک مایع حاوی نمک و افزودنی های دیگر است.

تفاوت انواع باتری موبایل

از لحاظ ترکیبات شیمیایی استفاده شده در باتری های موبایل، دو نوع باتری موبایل وجود دارند: باتری های لیتیوم-یونی (Li-ion) و لیتیوم-پلیمری (Li-Poly).

باتری های لیتیوم-پلیمری

باتری های Li-Poly جدیدترین و پیشرفته ترین نوع باتری های موبایل هستند. این باتری در واقع یک باتری قابل شارژ است که در آن یک الکترولیت پلیمری بجای الکترولیت مایع باتری های لیتیوم-یونی وجود دارد. این باتری ها را می توان در اندازه های کوچک مانند یک کارت الکترونیکی نیز تولید کرد.

باتری های لیتیوم-پلیمری معمولا بصورت باتری غیرقابل تعویض توسط کاربر شناخته می شوند. طراحی این نوع باتری ها به گونه ای است که احتمال آتش گرفتن یا نشت دادن را در آنها کم است.

باتری های لیتیوم-یونی

باتری های Li-ion قدیمی ترین و در عین حال معروف ترین نوع باتری های موبایل هستند که باتری گوشی سامسونگ یکی از شاخص ترین آنها است.

این باتری ها یک مدار محافظ فعال دارند که از بیش از حد داغ شدن یا سوختن آنها جلوگیری می کند. هم چنین عمر و وزن این باتری معمولا از باتری لیتیوم-پلیمری بیشتر است. باتری های لیتیوم-یونی به عنوان باتری های قابل تعویض توسط کاربر نیز شناخته می شوند.

مشخصات باتری موبایل

یکی از اصلی ترین مشخصات باتری موبایل ظرفیت آن است. اگر روی باتری های موبایل نگاه کنید شاهد یک عدد بر حسب میلی آمپر ساعت (mAh) خواهید بود که همان ظرفیت باتری است. هر چقدر این عدد بزرگتر باشد یعنی اینکه باتری می تواند شارژ بیشتری را در خود ذخیره کند و در نتیجه گوشی شما مدت زمان طولانی تری روشن می ماند.

البته ظرفیت باتری بالاتر لزوما بدین معنا نیست که گوشی شما بیشتر دوام می آورد چرا که اندازه صفحه نمایش، جنس سخت افزارهای روی بورد موبایل، پردازنده گوشی و غیره روی مدت زمان کار با گوشی با یک بار فول شارژ کردن باتری آن تاثیر می گذارند.

یکی دیگر از مشخصات باتری های موبایل ولتاژ آنها است. بطور کلی ولتاژ بیشتر باتری های موبایل بین 7/3 تا 2/4 ولت است. اگر ولتاژ باتری از 7/3 ولت کمتر شود با پیغام باتری ضعیف است مواجه می شوید که در این حالت باید آن را به شارژ بزنید. برای شارژ باتری موبایل حتما از کابل و شارژر اصلی آن استفاده کنید.

نگهداری باتری موبایل

یکی از نکاتی که در مورد باتری های موبایل اهمیت زیادی دارد نحوه نگهداری از آنها است. نگهداری نامناسب باتری می تواند باعث خراب شدن آن و آسیب رسیدن به گوشی شود. برای مثلا بیشتر باتری های لیتیوم-یونی دارای طول عمر بین 500 تا 1500 چرخه شارژ/تخلیه هستند. هر بار که گوشی را به شارژ می زنید و آن را جدا می کنید یک چرخه شارژ/تخلیه محسوب می شود.

البته شارژ اولیه باتری نیز هنگام شارژ کردن آن بسیار مهم است. برای مثال اگر شارژ باتری شما صفر درصد باشد و آن را فول شارژ کنید آنگاه پس از 300 تا 500 چرخه، ظرفیت باتری شما معادل 70 درصد ظرفیت اولیه آن خواهد بود. اما اگر وقتی شارژ باتری 25 درصد است و آن را تا 100 درصد شارژ کنید آنگاه باتری شما تا 2500 چرخه شارژ/تخلیه نیز آسیبی نمی بیند.

برای افزایش عمر باتری می توانید کارهای زیر را انجام دهید:

• شارژ گوشی را در یک سطح مناسب (حدود 25 تا 75 درصد) نگه دارید.
• گوشی را برای مدت زمان طولانی به شارژ نزنید تا Overcharge نشود.
• قبل از اینکه شارژ باتری به کمتر از 20 درصد برسد آن را به شارژ بزنید.
• حین شارژ شدن گوشی با آن کارهای سنگین انجام ندهید.
• گوشی را فقط با شارژر اصلی آن شارژ کنید.
• باتری را تا حد ممکن خنک نگه دارید.