باتری لیتیومی گوشی چیست؟

در این مطلب با باتری لیتیومی و فناوری‌های مرتبط با آن آشنا خواهید شد. همچنین در ادامه مقاله، به بررسی خصوصیات و ویژگی‌های این باتری و نحوه عملکرد آن پرداخته خواهد شد. در نهایت، با خواندن این مقاله، می‌توانید برای خود یک دید کامل‌تر و دقیق‌تر از این نوع باتری بسازید.

پس تا انتهای این مقاله با ماکروتل همراه باشید تا اطلاعات فنی و دقیق تری درمورد باتری های لیتیومی موبایل کسب کنید.

باتری لیتیومی چیست؟

باتری لیتیومی موبایل یا باتری لیتیوم یونی، نوعی باتری قابل شارژ است که از فناوری لیتیوم استفاده می‌کند و در بیشتر گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل دیگر مانند تبلت‌ها، دوربین‌های دیجیتال، دستگاه‌های پخش موسیقی و غیره استفاده می‌شود.

این باتری‌ها با استفاده از فناوری لیتیوم، امکان شارژ مجدد را به‌صورت چند باره فراهم می‌کنند. به طور کلی، باتری لیتیومی از دو الکترود (کاتد و آند)، الکترولیت و پوششی برای جلوگیری از خوردگی تشکیل شده است.

هنگامی که باتری شارژ می‌شود، یون‌های لیتیوم به سمت کاتد حرکت می‌کنند و هنگامی که باتری تخلیه می‌شود، یون‌های لیتیوم به سمت آند حرکت می‌کنند.

باتری لیتیومی موبایل به دلیل وزن کم، حجم کوچک، عمر طولانی، نرخ خود تخلیه پایین و کارایی بالا، بسیار محبوب است و به‌عنوان یکی از بهترین گزینه‌های باتری برای دستگاه‌های قابل حمل در نظر گرفته میشود.

مقایسه باتری لیتیومی با سایر باتریها

باتری لیتیومی یکی از پیشرفت‌های مهم در فناوری باتری است و برای دستگاه‌های همراه مانند تلفن‌همراه و تبلت، یکی از بهترین گزینه‌ها است.

در ادامه، باتری لیتیومی را با دو نوع باتری قدیمی‌تر، یعنی باتری نیکل-کادمیوم و باتری نیکل-متال هیدرید مقایسه کنیم.

باتری نیکل فلزی هیدرید (NiMH):

این نوع باتری دارای چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتری نیکل کادمیوم است، اما باز هم نمی‌تواند با باتری لیتیومی رقابت کند. همچنین، باتری نیکل فلزی هیدرید دارای اثر حافظه است و با انجام بارگذاری پرشدن ناقص باتری، قابلیت ذخیره انرژی باتری کاهش می‌یابد.

باتری نیکل کادمیوم (NiCd):

این نوع باتری دارای چگالی انرژی کمی است و با کاهش شارژ، قابلیت شارژ شدن بیشتری را نسبت به باتری لیتیومی ندارد. همچنین، این نوع باتری دارای "اثر حافظه" است که به معنای این است که با انجام بارگذاری پرشدن ناقص باتری، قابلیت ذخیره انرژی باتری کاهش می‌یابد.

از این‌رو، این نوع باتری برای استفاده در دستگاه‌های همراه مناسب نیست.

در مقایسه با دیگر انواع باتری‌ها، باتری لیتیومی دارای مزایایی نظیر وزن کمتر، حجم کمتر، کارایی بالا، برد زمانی بیشتر و عدم نیاز به باطری‌های بزرگ‌تر است.

همچنین، باتری لیتیومی دارای عمر بیشتری نسبت به باتری‌های دیگر مانند باتری نیکل کادمیوم (NiCad) و باتری نیکل متال هیدرید (NiMH) است.

فرآیند شارژ و دشارژ باتری لیتیومی موبایل

باتری لیتیومی از فناوری شیمیایی پیشرفته‌ای استفاده می‌کند که برای شارژ و دشارژ به طور خاص طراحی شده است. این باتری ها در مقایسه با باتری های دیگر سبک وزنتر، کارایی بیشتری دارند و نسبت به سایر نوع باتری ها نیاز به نگهداری و نظارت کمتری دارند.

در فرآیند شارژ باتری لیتیومی، جریان الکتریکی به باتری تزریق می‌شود و یون‌های لیتیوم از کاتد آن به سمت آند جابجا می شوند. هنگامی که باتری به حداکثر شارژ خود می‌رسد، فرآیند شارژ به طور خودکار متوقف می شود.

در فرآیند دشارژ، الکترون‌ها به کاتد حرکت می‌کنند و در این راه، از لیتیوم‌های موجود در آن کاتد الکترولیت خودشان الکترون جذب می‌کنند. این الکترون‌ها در نهایت به سمت آند حرکت می‌کنند و توسط مدار برقی توسط باتری به عنوان جریان الکتریکی ارائه می‌شوند.

یکی از مزایای باتری‌های لیتیومی، این است که آن‌ها دارای توان بالا و عمر باتری طولانی هستند. برای نمونه، یک باتری لیتیومی به طور متوسط می‌تواند در حالت شارژ شده تا 500 چرخه استفاده شود.

به‌علاوه، فرآیند شارژ آن سریع است و به طور متوسط در عرض یک تا دو ساعت تمام می شود.

در نتیجه، باتری لیتیومی به‌عنوان یکی از بهترین نوع باتری‌ها برای استفاده در موبایل‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته شناخته می شود.

مزایا و معایب استفاده از باتری لیتیومی در موبایل

باتری لیتیومی یکی از پر استفاده‌ترین نوع باتری‌ها در دنیای الکترونیکی است که در دستگاه‌های موبایل نیز به‌کار می‌رود. در ادامه به مزایا و معایب استفاده از باتری لیتیومی در موبایل می پردازیم.

مزایا

۱. حجم کم و وزن سبک: باتری لیتیومی از جمله باتری‌هایی است که در مقایسه با دیگر باتری‌ها، حجم کمتری دارد و وزن سبک‌تری دارد. به‌همین دلیل است که این باتری‌ها برای استفاده در دستگاه‌هایی مانند موبایل‌ها بسیار مناسب هستند.

۲. طول عمر باتری: باتری لیتیومی دارای طول عمر بیشتری نسبت به دیگر باتری‌ها است. برای مثال، باتری لیتیومی در مقایسه با باتری نیکل کادمیوم، دو برابر طول عمر بیشتری دارد.

۳. نرخ تخلیه خودکار پایین: باتری لیتیومی دارای نرخ خود تخلیه پایینی است. یعنی وقتی از گوشی استفاده نمی‌کنید گوشی تخلیه شارژ نمی‌شود.

۴. شارژ سریع: باتری لیتیومی قابلیت شارژ سریع را دارد. امروزه باتری‌هایی در بازار موجود است که زیر 20 دقیقه تا 100 درصد شارژ می‌شوند.

معایب

۱. حساسیت به دما: باتری لیتیومی بسیار حساس به تغییرات دما است. در صورتی که باتری در دمای بالا نگهداری شود، عمر آن کوتاه می‌شود و بعد از مدتی از عملکرد آن در حد مطلوب نیست.

۲. پایین بودن ولتاژ: با گذر زمان، ولتاژ باتری لیتیومی به صورت طبیعی پایین می‌آید و به نوعی عمر مفید آن را کوتاه می‌کند.

۳. خطر انفجار: در صورتی که باتری لیتیومی به درستی نگهداری نشود و در شرایط خاصی، مانند ترکیدن یا سوراخ شدن آن، خطر انفجار یا آتش سوزی وجود دارد که به‌دلیل مواد استفاده شده در باتری است.

۴. قیمت بالا: هزینه باتری لیتیومی در مقایسه با دیگر نوع باتری‌ها بالا است و برای تعویض باتری می‌تواند هزینه‌ای به نسبت بالاتری از باتری لیتیوم پلیمر داشته باشد.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری باتری لیتیومی موبایل

فناوری باتری لیتیومی برای موبایل‌ها به‌طور چشمگیری پیشرفت کرده است و این پیشرفت‌ها بهبود عملکرد و عمر مفید باتری‌ها را به‌همراه داشته است. برخی از پیشرفت‌های اخیر در فناوری باتری لیتیومی موبایل عبارتند از:

۱. باتری‌های با ظرفیت بالاتر: به‌دلیل رشد روزافزون استفاده از دستگاه‌های هوشمند و نیاز بیشتر به انرژی، توسعه باتری‌های با ظرفیت بالاتر و قابلیت شارژ سریع‌تر از جمله پیشرفت‌های مهم در این زمینه است.

۲. بهبود کیفیت و عمر مفید باتری‌ها: با توسعه فناوری‌های جدیدی مانند تحلیل دقیق‌تر وضعیت باتری، بهینه سازی شدت شارژ و شرایط ذخیره‌سازی، عمر مفید باتری‌ها به‌شدت بهبود یافته است.

۳. استفاده از فناوری‌های جدید باتری: با استفاده از فناوری‌های جدید مانند باتری‌های لیتیوم-سولفور، باتری‌های قابل انعطاف، باتری‌های حاوی گرافن و غیره، عمر مفید و کیفیت باتری‌ها به مراتب بهبود یافته است.

۴. بهبود فناوری شارژرها: با توسعه فناوری شارژرهای سریع و هوشمند، زمان شارژ باتری‌ها به طور قابل توجهی کاهش یافته و به‌راحتی می‌توان باتری را در مدت زمان کوتاهی شارژ کرد.

۵. بهینه‌سازی مصرف انرژی توسط سیستم‌عامل‌ها: سیستم‌عامل‌های جدید با بهینه‌سازی مصرف انرژی در دستگاه‌های هوشمند، بهبود قابل توجهی در عمر مفید باتری‌ها ایجاد کرده‌اند.

۶. استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم: با استفاده از فناوری شارژ بی‌سیم، کاربران می‌توانند باتری خود را بدون نیاز به کابل شارژ، با قرار دادن دستگاه بر روی پایه شارژر شارژ کنند. این فناوری، علاوه بر سهولت کاربری، همچنین به بهبود عمر مفید باتری‌ها کمک می‌کند.

۷. بهبود کیفیت و عمر مفید صفحه نمایش: صفحه نمایش‌های جدید با کیفیت بالاتر و توانایی کاهش مصرف انرژی، موجب کاهش مصرف باتری و بهبود عمر مفید آن می‌شوند.

۸. استفاده از تکنولوژی‌های مدیریت انرژی: با استفاده از تکنولوژی‌های مدیریت انرژی، دستگاه‌های هوشمند قادر به تنظیم میزان مصرف انرژی خود در بستر استفاده هستند و بهبود عمر مفید باتری‌ها را به همراه دارند.

این پیشرفت‌ها در فناوری باتری لیتیومی موبایل، علاوه بر بهبود عمر مفید و کیفیت باتری‌ها، باعث بهبود کارایی و کاربردی‌تر شدن دستگاه‌های هوشمند شده است.

ساختار باتری‌های لیتیومی

باتری لیتیومی یک باتری قابل شارژ است که از لیتیوم به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می‌کند. ساختار کلی باتری لیتیومی شامل دو الکترود (آند و کاتد) است که در میان آن‌ها یک الکترولیت (معمولاً محلولی از نمک لیتیوم) قرار دارد. باتری‌های لیتیومی با توجه به ساختار و ترکیب اجزایشان به چندین نوع تقسیم می‌شوند:

1. باتری لیتیوم-یونی: این نوع باتری بیشتر در دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و شامل یک آند از فلز لیتیوم، یک کاتد از گرافیت و یک الکترولیت مایع محلول از نمک لیتیوم است.
2. باتری لیتیوم-پلیمر: در این نوع باتری، الکترولیت به صورت یک پلیمر جامد مانند پلی‌اتیلن اکساید عمل می‌کند. این نوع باتری به دلیل ساختار خود، نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی دارای وزن و حجم کمتری هستند و به‌راحتی قابل انعطاف هستند.
3. باتری لیتیوم-آهن: این نوع باتری از لیتیوم و آهن به عنوان آند استفاده می‌کند و ترکیبی از لیتیم‌آهن فسفات به عنوان کاتد دارد. این نوع باتری، دارای ظرفیت بالا و قابلیت استفاده در دماهای پایین است.

باتری‌های لیتیومی شامل سلول‌های لیتیوم یونی هستند که درون آن‌ها با استفاده از مواد شیمیایی خاص، یون‌های لیتیوم بین دو الکترود جابجا می‌شوند.

الکترودهای باتری لیتیومی ممکن است از فلزات مختلفی تشکیل شوند، اما اغلب از گرافیت و فلزات انتقال دهنده‌ی یون‌ها، مانند کبالت، نیکل و الماس استفاده می‌شود.

در باتری‌های لیتیومی، الکترود مثبت کاتد و الکترود منفی آن آند است.در حین شارژ باتری، یون‌های لیتیوم از الکترود مثبت به سمت الکترود منفی حرکت می‌کنند و در حین دشارژ باتری، یون‌های لیتیوم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت جابجا می‌شوند.

این فرآیند چرخه شارژ و دشارژ باتری را ایجاد می‌کند.

ساختار سلول باتری لیتیومی شامل مواد شیمیایی مختلفی است که برای تولید انواع مختلف باتری لیتیومی استفاده می‌شوند.

به طور کلی، ساختار یک سلول باتری لیتیومی شامل طبقاتی از مواد مختلف است که در هم فشرده شده‌اند. طبقات مواد شیمیایی در سلول باتری شامل الکترودهای مثبت و منفی، الکترولیت و غشاء جداسازی است.

مدارهای موجود در باتری لیتیومی

در باتری‌های لیتیومی موبایل، مدارهایی برای محافظت از باتری نصب می‌شوند. این مدارها از نظر امنیتی و عملکرد باتری بسیار حائز اهمیت هستند. برخی از مدارهای موجود در باتری لیتیومی شامل موارد زیر هستند:

1. مدار حفاظتی: این مدار به منظور جلوگیری از شارژ بیش از حد، دمای بالا و کوتاه شدن دوره زمانی باتری استفاده می‌شود. این مدار با کنترل شدت جریان و ولتاژ ورودی به باتری، جلوی شارژ بیش از حد و کوتاه شدن دوره عمر باتری را می‌گیرد.

۲. مدار بالانس: این مدار به منظور تبدیل ولتاژ خروجی باتری به ولتاژ مورد نیاز تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شود. با توجه به تفاوت ولتاژ بین سلول‌های باتری، این مدار به منظور تعادل بردن ولتاژ سلول‌های باتری استفاده می‌شود.

۳. مدار نمایشگر: این مدار به منظور نمایش وضعیت باتری و وضعیت شارژ و دشارژ باتری به کاربر استفاده می‌شود. این مدار اطلاعاتی مانند ولتاژ، دما و دوره عمر باطری را به کاربر نشان می‌دهد.

۴. مدار تنظیم ولتاژ خروجی: این مدار به منظور تنظیم ولتاژ خروجی باتری به ولتاژ مورد نیاز دستگاه الکترونیکی استفاده می‌شود. این مدار با استفاده از مقاومت‌های مختلف، ولتاژ خروجی باتری را تنظیم می‌کند.

طول عمر باتری لیتیومی

طول عمر باتری لیتیومی به عوامل مختلفی مانند دما، رطوبت، فشار، تعداد دوره‌های شارژ و دشارژ، روش استفاده، نوع و مدل باتری و ... بستگی دارد.

با این حال، باتری‌های لیتیومی معمولاً طول عمر بیشتری نسبت به باتری‌های قدیمی‌تری مانند نیکل کادمیوم دارند. برای مثال، یک باتری لیتیومی در شرایط عادی مصرف و در دمای اتاق می‌تواند برای ۲ تا ۳ سال کارکرد داشته باشد.

همچنین، برخی از تکنولوژی‌های جدید باتری لیتیومی مانند باتری‌های یون سرامیکی و باتری‌های گرافنی می‌توانند طول عمر بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیومی معمولی داشته باشند. به طور کلی، با مراعات شرایط بهینه استفاده و نگهداری، می‌توان از طول عمر بیشتری برای باتری‌های لیتیومی بهره‌مند شد.

افزایش عمر باتری لیتیومی

1- استفاده از شارژر اصلی گوشی: استفاده از شارژر اصلی گوشی بهترین روش برای شارژ باتری است. شارژرهای بدون نام و نشان تجاری ممکن است باعث کاهش طول عمر باتری شوند.

2- شارژ صحیح باتری: باید مراقب باشید که باتری گوشی شما تا ۸۰ درصد شارژ شود و بیشتر از این شارژ نشود. شارژرهای جدید، عموما قابلیت شارژ به طور هوشمند و بهینه باتری را دارند.

3- استفاده از حالت صفحه‌ی سیاه (Dark Mode): حالت صفحه‌ی سیاه می‌تواند به طور قابل توجهی مصرف باتری را کاهش دهد و برای افزایش عمر باتری موثر است.

4- کاهش روشنایی صفحه: استفاده از صفحه با روشنایی بالا مصرف باتری را افزایش می‌دهد. برای افزایش عمر باتری می‌توانید روشنایی صفحه را به حداقل برسانید.

5- خاموش کردن قابلیت‌های غیرضروری: خاموش کردن وای‌فای، بلوتوث، GPS و دیگر قابلیت‌های غیرضروری گوشی، مصرف باتری را به‌طور چشم‌گیری کاهش می‌دهد.

6- به‌روزرسانی نرم‌افزار: به‌روزرسانی نرم‌افزار گوشی، می‌تواند به عنوان یکی از بهترین روش‌ها برای بهبود عمر باتری گوشی به شمار رود. به‌روزرسانی‌های جدید، ممکن است با بهبود مصرف باتری و بهبود کارایی آن‌ها کمک کنند.

با به کارگیری روش های بالا میتوانید فرسوده شدن باتری لیتیومی گوشی خود را کمی به تعویق بیندازید. همچنین برای اطلاعات  بیشتر و راه‌های افزایش طول عمر باتری، می‌تونید مقاله ترفندهای مراقبت از باتری موبایل را مطالعه کنید.

کاربرد باتری‌های لیتیوم یونی

باتری‌های لیتیوم یونی به علت مزایای زیادی که دارند، در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی و برنامه‌های صنعتی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال:

دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها، دوربین‌های دیجیتال، پخش‌کننده‌های موسیقی و دستگاه‌های پزشکی قابل حمل.

• ابزارهای انرژی بخش مانند توربین‌های بادی، خورشیدی و هیدرو الکتریک.
• ابزارهای برقی خودرو مانند اتومبیل‌های برقی و هیبریدی.
• سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی برقی مانند سیستم‌های خانگی و صنعتی.
• دستگاه‌های نظامی و فضایی.

باتری‌های لیتیوم یونی به دلیل وزن سبک، ظرفیت بالا، حجم کم، زمان شارژ کوتاه، عدم نیاز به نگهداری و توانایی شارژ دریافتی بالا برای استفاده مجدد، به شدت در مقایسه با باتری‌های قدیمی‌تر، مورد توجه بیشتری قرار گرفته‌اند.

برای اطلاع از نحوه عملکرد باتری لیتیوم یونی و چگونی خراب شدن و آتش گرفتن آن، می‌توانید مقاله چرا برخی از باتری‌های لیتیوم یونی منفجر می‌شوند را مطالعه کنید.

قیمت باتری لیتیومی گوشی

قیمت باتری لیتیومی گوشی بسته به مدل و برند گوشی متفاوت است. همچنین قیمت باتری‌ها در بازار به شدت متغییر است و ممکن است در فروشگاه‌های مختلف با قیمت‌های متفاوتی عرضه شوند.

همچنین از عواملی که بر قیمت باتری تأثیر می گذارد می توان به برند و کیفیت باتری، ظرفیت، ورودی و خروجی آن اشاره کرد. برای خرید باتری لیتیومی گوشی میتوانید به لینک زیر مراجعه کنید.

برای اطلاع از قیمت باتری گوشی موبایل لیتیومی به این لینک مراجعه کنید.

درانتها

در این مقاله ابتدا با ساختار و اجزای باتری لیتیومی آشنا شدیم و سپس بررسی کردیم که چه مزایا و معایبی دارد. همچنین نگاهی به پیشرفت‌های اخیر در فناوری باتری لیتیومی موبایل و نوع جدید باتری لیتیوم-گرافنیت انداختیم.

در انتها، به موضوعاتی مانند فرآیند شارژ و دشارژ باتری، طول عمر باتری، انواع باتری لیتیومی و مدارهای موجود در آن پرداختیم.

درنتیجه با توجه به عملکرد بهتر باتری لیتیومی به دلیل وزن کم، ظرفیت بالا و عمر طولانی آن، امروزه به عنوان یکی از بهترین گزینه‌های برای مصرف در دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.