انقلاب باتری در گوشی‌های هوشمند؛ فناوری پوسته‌ فولادی اپل راهگشای غول‌های ۱۰ هزار میلی‌آمپرساعتی اندروید

تولیدکنندگان پیشتاز اندروید، از جمله شیائومی، در حال پیاده‌سازی و الگوبرداری از رویکرد جدید شرکت اپل برای ارتقای توان باتری تلفن‌های همراه هستند. معماری باتری با پوشش فولادی صلب اپل که با فناوری سلول‌های متراکم این شرکت همراه شده است، می‌تواند استانداردهای شارژدهی و دوام باتری در گوشی‌های اندرویدی را به کلی دگرگون سازد.

بر اساس ارزیابی‌های فنی انجام‌شده، در صورت موفقیت‌آمیز بودن این آزمایش‌های مهندسی، پرچمداران آینده بازار موبایل می‌توانند به باتری‌های غول‌پیکری با ظرفیت ۹۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپرساعت مجهز شوند، بدون آنکه فرم بدنه دستگاه به آجرهای ضخیم و دست‌وپاگیر تبدیل شود.

بهره‌گیری از قاب فولادی برای بازیابی فضای مرده داخلی

این ایده برگرفته از تحولات اخیر در طراحی سخت‌افزاری اپل است. یک افشاگر شناخته‌شده در ویبو گزارش می‌دهد که یکی از برندهای بزرگ چینی، که احتمالاً شیائومی است، در حال آزمایش فناوری باتری با قاب فولادی اپل است. اپل نخستین بار پوسته‌های آلومینیومی را در آیفون ۱۶ پرو به کار گرفت و سپس آن را در سری آیفون ۱۷ پرو به قاب‌های صلب فولادی ارتقا داد. این روند طراحی در آیفون ۱۸ پرو مکس نیز ادامه یافت تا به ظرفیت گزارش‌شده ۵۳۹۱ میلی‌آمپرساعت دست پیدا کند اندروید آتوراریتی.

گوشی‌های سنتی از باتری‌های پاکتی نرم با لایه‌های آلومینیومی استفاده می‌کنند که طبیعتاً طی صدها چرخه شارژ دچار تورم می‌شوند. طراحان سخت‌افزار به دلیل خطرات ناشی از این تورم ناچارند فضای خالی مشخصی را درون بدنه دستگاه خالی نگه دارند که این امر به هدر رفتن حجم ارزشمند داخلی منجر می‌شود. استفاده از یک محفظه فولادی صلب با حذف نیاز به فضای حائل برای تورم، بهبود تبادل حرارتی غیرفعال و فراهم کردن امکان فشرده‌سازی قطعات، این مشکل را به طور کامل برطرف می‌کند.

تلفیق پوسته‌های فولادی با سلول‌های سیلیکون-کربن متراکم

در حالی که اپل در زمینه استفاده از پوسته‌های صلب پیشتاز است، سازندگان اندرویدی از نظر چگالی انرژی شیمیایی از رقیب خود جلوتر هستند. تولیدکنندگان چینی با بهره‌گیری از سلول‌های انباشته سیلیکون-کربن و قرار دادن لایه‌های آند و کاتد به صورت الگوهای زیگ‌زاگی به جای روش سنتی لوله‌ای، مقاومت داخلی را کاهش داده و سیلیکون را جایگزین گرافیت کرده‌اند تا انرژی بیشتری در ابعاد کوچک‌تر فشرده شود.

مدل شیائومی ۱۸ پرو مکس با استفاده از این فناوری پیشرفته توانسته است ظرفیت چشمگیر ۸۵۰۰ میلی‌آمپرساعتی را فراهم کند؛ آن هم در شرایطی که میزبان ماژول‌های دوربین پیچیده و نمایشگر پشتی است. تلفیق محفظه فولادی بهینه‌سازی شده اپل با شیمی سیلیکونی اندروید، نقاط ضعف هر دو رویکرد سخت‌افزاری را جبران کرده و دستیابی به ظرفیت ۱۰ هزار میلی‌آمپرساعت را امکان‌پذیر می‌سازد.

چالش‌های مهندسی پیش روی پرچمداران آینده

دستیابی واقعی به شارژدهی چندروزه با یک بار شارژ همچنان مستلزم غلبه بر چالش‌های طراحی است. فولاد در مقایسه با کیسه‌های آلومینیومی نرم وزن بیشتری به دستگاه اضافه می‌کند و جای دادن باتری‌هایی با این ابعاد عظیم، تلورانس‌های بسته‌بندی داخلی، پایداری حرارتی و توزیع کلی وزن را به چالش می‌کشد.

اگر سازندگان بتوانند این محدودیت‌های مونتاژ را مدیریت کنند، کاربران ممکن است در آینده‌ای نزدیک شاهد گوشی‌های پرچمداری باشند که توانایی تأمین انرژی برای چندین روز استفاده سنگین را داشته و در عین حال ایمنی ساختاری دستگاه را حفظ می‌کنند.