Выбор города
Изменить
Москва
Санкт-Петербург
Архангельск
Астрахань
Анадырь
Абакан
Барнаул
Благовещенск
Белгород
Брянск
Биробиджан
Владимир
Волгоград
Вологда
Воронеж
Владикавказ
Владивосток
Великий Новгород
Горно-Алтайск
Грозный
Екатеринбург
Ижевск
Иваново
Иркутск
Йошкар-Ола
Казань
Кызыл
Краснодар
Красноярск
Калининград
Калуга
Кемерово
Киров
Кострома
Курган
Курск
Липецк
Майкоп
Махачкала
Магас
Магадан
Мурманск
Нальчик
Нижний Новгород
Новосибирск
Нарьян-Мар
Набережные челны
Омск
Оренбург
Орёл
Петрозаводск
Петропавловск-Камчатский
Пенза
Псков
Пермь
Ростов-на-Дону
Рязань
Сыктывкар
Симферополь
Саранск
Ставрополь
Самара
Саратов
Смоленск
Салехард
Сочи
Сургут
Тамбов
Тверь
Томск
Тула
Тюмень
Тольятти
Уфа
Улан-Удэ
Ульяновск
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Черкесск
Чебоксары
Чита
Челябинск
Элиста
Южно-Сахалинск
Якутск
Ярославль
Барановичи
Бобруйск
Борисов
Брест
Витебск
Гомель
Гродно
Жодино
Лида
Минск
Могилев
Новополоцк
Орша
Пинск
Солигорск
Алматы
Атырау (Гурьев)
Кокшетау
Костанай
Нур-Султан
Павлодар
Петропавловск
Семей (Семипалатинск)
Тараз
Уральск
Ереван
Лучшая Гарантия Обмен и возврат без проблем Читайте отзывы покупателей и оценивайте качество магазина на Яндекс.Маркете
Корзина 0

Ваша корзина

Нет товаров

Всего 0 р

Оформить заказ

Товар успешно добавлен в корзину
Количество
Всего
В корзине 0 eд. товара В корзине 1 ед. товара
Всего товаров
Продолжить покупки

Где в смартфоне обычно находится аккумулятор: принципы и дизайн

Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Большинство пользователей хорошо знают, что аккумулятор находится в телефоне под крышкой, которая бывает съёмная (на защёлках-фиксаторах), а бывает несъёмная — приклеенная эпоксидным клеем (и про батарею тоже говорят, что она несъёмная).


При производстве аккумуляторов для телефонов учитывается будущий фактор размещения. Так, чаще всего фиксация делается на обратной стороне экрана при помощи двухсторонней клейкой ленты или при помощи того же эпоксидного клея (как у крышки).


Реже батарея вклеивается в саму крышку или внутреннюю рамку (как «бутербродная прослойка»). Между крышкой и аккумулятором обычно размещают дополнительные модули (NFC-антенну и катушку беспроводной зарядки).


Предлагаем узнать, подчиняются ли производители в этом процессе каким-то строгим законам (или хотя бы правилам) дизайна.


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Дизайн при производстве аккумуляторов для телефонов

Аккумуляторы со временем стали основополагающим фактором выбора смартфона. Вот только размер, мощность и надёжность ограничены внутренней экономикой предприятия. Предлагаем взглянуть, что же это за ограничения.


1. Дорогие ресурсы для изготовления

Литий-ионные/Литий-полимерные аккумуляторы содержат значительное количество кобальта, который является ценным ресурсом.


2. Скромные возможности технологии

Срок службы батареи строго ограничен (количество циклов зарядки от 300 до 800, очень редко до 1500), что ограничивает также и срок службы самого продукта (особенно когда замена не может быть сделана легко).


3. Требования безопасности и экологичности

Повторное использование или восстановление продукта требует неразрушающих условий правильной эксплуатации и быстрого процесса утилизации по окончанию (первого) срока службы.


В дальнейших суждениях мы опираемся на опыт научного деятеля Карстена Шишке (Karsten Schischke) из Института надёжности и микроинтеграции Фраунгофера IZM. Подробнее о его работах мы рассказывали здесь (непременно почитайте, если интересен сам источник информации).


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Исследование Карстена основана на разборке 91 модели смартфонов. Оно показывает, что для одних и тех же функций часто производители выбирают два или три разных базовых дизайна, включающих параметры и способы интеграции.


Вот, какими основными дизайнерскими масштабами мыслят производители:

  • • общая доля веса аккумулятора в конструкции смартфона,
  • • статистика по интеграции (местоположение внутри телефона),
  • плотность энергии (тоже статистика).

Например, с этим пониманием можно объяснить появление L-образной батареи в флагманских линейках Samsung Galaxy и Apple iPhone. Мы уже рассказывали, например, с какими ограничениями компании сталкиваются в этом процессе. Наконец, давайте узнаем о параметрах выбора подробнее.


→ Также мы выяснили, о чём думала Apple, когда отказалась от съёмного аккумулятора в iPhone.


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Вес аккумулятора

Есть явная закономерность в выборе соотношения веса смартфона целиком и батареи в нём в отдельности. Доля элемента питания не должна превышать 40% общего веса устройства, иначе оно может быть слишком тяжёлым. Это не правило, а закономерность.


Закономерность в весе была выявлена при сравнении господином Карстеном 91 модели смартфонов. В список вошли все популярные за последние годы бренды (с 2013 года выпуска до 2019-го от Nokia и BlackBerry до HTC, Sony и Apple).


  • 23% от общего веса телефона — средний показатель для всех участников;
  • 20% — Apple iPhone (в среднем);
  • 20%-30% — диапазон большинства телефонов от других брендов;
  • 26% — средний показатель для Samsung (но некоторые модели показали до 35%, например, «старичок» Galaxy S4).

Так, например, самый востребованный сейчас смартфон Xiaomi Redmi Note 8 Pro имеет вес 199 г, а его аккумулятор — 45 г (22%). Из всей же статистики исследования цифры показали среднее значение веса смартфона в 125 г, в котором находится средний аккумулятор — 29 г (23%).


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Размещение аккумулятора

Во многих смартфонах батарея проектировалась съёмной. Извлечение подразумевалось без каких-либо инструментов (после снятия с защёлок задней крышки). Порой без её удаления оказывалось невозможно даже заменить SIM-карту.


Конструкция съёмного аккумулятора использовалась, например, в топовой серии смартфонов Samsung Galaxy, начиная с Galaxy S3 mini.


Позже уровень интеграции изменился. Батареи там, где они не предназначены для замены пользователем, стали вклеивать в корпус на две тонкие двухсторонние клейкие ленты на заднюю часть экрана.


Одним из первых смартфонов с такой конструкцией стал iPhone. Инженерный дизайн перенял Android-конкурент Apple в флагманской модели Samsung Galaxy S5, а затем и другие устройства.


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Отдельно остановимся на клейких лентах крепления аккумулятора (в виде полосок). Они могут удаляться только с помощью инструмента (нагрев при помощи фена или растворители). Кроме того, полимер и фольгированная оболочка батареи тоньше жёсткого корпуса съёмного аккумулятора, и может быть повреждена в процессе извлечения.


Крепление батареи на двухстороннюю клейкую ленту должно предусматривать безопасное удаление. Производители оставляют вдоль торцевой части специальные язычки (с ярлыками). Если потянуть за них, то можно вынуть батарею без повреждения её корпуса.


Такая конструктивная особенность внедрена с 2013-го года. Считается, что первым стал планшет Asus Google Nexus 7 (Schischke et al., 2014), а теперь встречается во всех iPhone, начиная с версии 6, затем Huawei P9, линейка Samsung Galaxy и так далее практически в любом современном смартфоне.


Встроенные несъёмные батареи не обязательно тоньше, чем те батареи, которые можно снять. Мы об этом говорили подробно здесь.


Если вы сравните Samsung Galaxy S3 2012-го года со съёмным аккумулятором и Galaxy S7 2016-го с несъёмным, то обнаружите одинаковую толщину обоих элементов питания (6 мм). А вот объём батареи Galaxy S7 будет немного больше, его номинальная ёмкость почти на 50% выше (3000 мАч против 2100 мАч).


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

Плотность энергии

Объём самого аккумулятора, его номинальная ёмкость и накапливаемая энергия в разобранных смартфонах складываются в несколько интересных тенденций.


Объём почти не изменился

Объём батареи за всю историю эволюции смартфонов практически всегда остаётся на одном уровне, немного увеличиваясь в топовых флагманских моделях и планшетофонах с большим экраном (например, серия Samsung Galaxy Note или линейка фаблетов iPhone Plus).


Жёсткий каркас заменили на мягкую оболочку

Применение дизайна «пакетных элементов» (в полимерной или фольгированной оболочке) не привело к уменьшению размера батарей.


При всём при этом ёмкость увеличивается

Номинальная ёмкость батареи увеличилась по мере совершенствования литий-ионной и литий-полимерной технологий и роста потребности в энергии аппаратной начинки смартфонов.


Сформировалась уверенная тенденция к увеличению плотности энергии батареи смартфона. В период с 2012-го по 2019-й средний показатель вырос примерно на 50%. Вполне вероятно, в 2020-м и 2021-м годах производители представят разработки для ещё большего уплотнения энергии в существующих габаритах аккумуляторов.


Где находится аккумулятор в телефоне: принципы производства аккумуляторов для телефонов

***

Как вы теперь знаете, место, где находится аккумулятор в телефоне, выбрано путём холодного расчёта при производстве. Вес, габариты, объём «пакета» химии, ёмкость, накапливаемая энергия, прочная оболочка для надёжности и безопасности, способы извлечения и ремонтопригодности привели к практически полному исчезновению съёмных батарей.


Теперь производитель вынужден экспериментировать с L-образными формами, размещением тяжёлых компонентов так, чтобы смартфон не вываливался из руки и многое другое. Компании обязаны не повторять ошибок дизайна взрывающегося Samsung Galaxy Note 7 — ведь шутки с электрохимическими элементами питания могут закончиться трагедией.


Логотип компании «Неовольт»

Напишите в комментарии, насколько критически важным вы считаете отказ производителей от съёмных аккумуляторов и готовы ли мириться с несъёмной конструкцией ради увеличения плотности энергии в новых моделях смартфонов или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.


Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.



Оставить комментарий

Комментарий: *
Имя: *
E-mail: * (Не публикуется)
Вебсайт: (url сайта сhttps://)
ubun
Обязательные поля помечены *