В истории мобильных устройств хорошо известны смартфоны с двумя аккумуляторами. Если их объединить по конструктивным сходствам, то получатся три актуальных варианта исполнения.
Интерес к данному вопросу возник с новой силой после недавней презентации OnePlus 8T. Это флагманский Android-смартфон с двойным аккумулятором. В СМИ сразу же вспомнили его предшественников OPPO Find X2 и iPhone X, где также применяются две ячейки.
Зачем смартфонам два аккумулятора?
С первыми двумя форм-факторами всё предельно просто. Вы устанавливаете большой аккумулятор вместо маленького или в дополнение к нему, когда собираетесь в дальнюю дорогу. Эдакий совмещённый с корпусом смартфона повербанк «по требованию».
А вот комбинация сразу двух аккумуляторов в смартфоне в формате несъёмного сдвоенного элемента питания применяется уже в других целях. И не ради финансовой выгоды производителя, как можно было бы подумать.
В поисках ответов мы обратились к исследованию (PDF-файл): «A State-of-the-Art Review of Smartphone Battery and Energy Usage» (Современный обзор батареи смартфона и использования энергии). Его провели в 2019-м году учёные нескольких университетов Индии. Мы также проследили несколько зависимостей у производителей мобильной электроники.
Спешим поделиться знаниями с читателями нашего блога.
1. Увеличение ёмкости
Продлить время работы смартфонов от одной зарядки относительно легко — нужно увеличить размер батареи. Но вместе с тем увеличится и само устройство, что понравится, как выяснилось, считанным единицам.
Производители стремятся не к эфемерной практичности, а к удовлетворению реальных массовых потребностей покупателей. Инженеры постоянно ищут способы, как лучше преобразовать большие батареи, чтобы они занимали минимум пространства. Так, например, мы с вами уже лишились съёмных аккумуляторов.
L-образные и двойные батареи в смартфонах — следующий этап эволюции компактного размещения больших аккумуляторов внутри маленьких корпусов гаджетов. Тем самым можно использовать свободное пространство в необычных формах элементов питания.
2. Быстрая зарядка
При увеличении общей ёмкости аккумулятора производители столкнулись с другой проблемой — им нужна более мощная зарядка. Иначе вы будете ждать часами, пока зарядится смартфон. Но чем больше мощность зарядки, тем больше и нагрузка на аккумулятор.
Например, инженеры OPPO первыми прибегли к конструкции сдвоенной батареи в смартфонах исключительно из-за быстрой зарядки Flash Charge.
Совершенствуя и без того быстрый стандарт SuperVOOC, потребовалось придумать способ, как заставить батарею выдержать длительное воздействие больших токов. Так, в смартфоне с одним элементом можно было подать ток 3C. При замене его на два элемента с такой же общей ёмкостью ток можно увеличить уже до 6C.
Это значит, что компания добилась устойчивости к перегреву при высоких скоростях заряда. С двумя элементами можно пустить ток 12,5 А с КПД зарядки до 98% при условии шестиступенчатой системы питания батареи.
В новом OnePlus 8T используется быстрая зарядка Warp Charge 65. Она лицензируется у компании OPPO. Есть ещё SuperDart Charge у смартфонов бренда Realme (является частью BBK — материнской компании OPPO).
Следует полагать, количество моделей смартфонов с двумя аккумуляторами у OPPO, OnePlus и Realme станет больше в будущем. Есть подобные разработки и у конкурентов. Например Lenovo Legion Phone Duel. Причина, зачем им двойные элементы — быстрая зарядка и безопасность.
3. Снижение рисков
Увеличенная ёмкость и быстрая зарядка приводят к новым проблемам в работе аккумулятора. Возникает даже риск случайного воспламенения.
В литий-ионной технологии положительный и отрицательный электроды разделяются, чтобы избежать соприкосновения и замыкания. В стремлении уменьшить размер корпуса батареи производители делают сепараторы максимально тонкими. И, как в случае Samsung Galaxy Note 7, разделитель может не выдержать.
Узнайте, что стало причиной взрывающихся Samsung Galaxy Note 7.
Когда батареи заряжены, они имеют тенденцию немного расширяться. Электроды слегка гнутся. При инженерных недоработках есть риск короткого замыкания, которое может привести к пожару и буквально убить человека.
Снизить такой риск можно. Нужно увеличить материала на ~10% запасом. Если места недостаточно, то для размещения выполняют модификацию внутреннего лотка в корпусе и меняют конструкцию с одинарного на двойной аккумулятор в телефоне.
***
Да, производители здорово хитрят аккумуляторной технологией. У них просто нет выхода — 30 лет литий-ионные батареи практически не меняются.
В 2020-м и 2021-м годах Apple, Samsung, Xiaomi, Huawei и другие смартфонные гиганты делают ставку на эффективное управление энергопотреблением:
- • программное обеспечение оптимизируется;
- • встроенные модули отключаются;
- • ключевые комплектующие делегируют свои задачи (например, плохой сигнал GPS заставляет модуль геолокации передать свои обязанности на Bluetooth и Wi-Fi);
- • популяризируются беспроводная и быстрая зарядка, чтобы у вас не занимало много времени восполнение заряда смартфона.
Смартфоны с двумя аккумуляторами — это уже принципиально новый подход к аппаратному воздействию на функции контроля питания и автономности мобильных гаджетов. И если зарядка двумя зарядными кабелями может показаться весьма противоречивой затеей, то ускорение быстрой зарядки в два раза вполне вписывается в концепцию будущего.
