Литий ионный аккумулятор для iphone

Содержание
  1. Преимущества литий‑ионного аккумулятора
  2. Быстрая зарядка для удобства, медленная — для увеличения срока службы.
  3. 1 этап: зарядка в быстром режиме.
  4. 2 этап: режим компенсационной зарядки.
  5. Заряжать аккумулятор стало проще.
  6. Что значит, когда Apple пишет «литий-ионный полимерный» на аккумуляторах iPhone — он Li-ion или Li-Pol?
  7. Объясняем, зачем Apple указывала «Polymer» на аккумуляторах
  8. Рассказываем, что значит « Li-ion Polymer » и чем отличается от просто «Li-ion»
  9. Поясняем, отличается ли аккумулятор с надписью «Li-ion Polymer» от «Li-Polymer»
  10. Так Li-ion или Li-Pol?
  11. Просто Li-ion:
  12. Li-ion Polymer (сокращают «Li-Polymer»/«Lithium-Polymer»):
  13. Настоящие Li-Polymer:
  14. Когда наступит революция в аккумуляторах?
  15. Недостатки литий-ионных батарей
  16. Недолговечность
  17. Чувствительность к температуре
  18. Чувствительность к интенсивному заряду или разряду
  19. Высокая цена
  20. Небезопасность
  21. Что такое графен?
  22. Может ли графен решить проблемы батарей?
  23. Но ведь графеновые аккумуляторы уже давно продаются
  24. Не революция, а эволюция
  25. Ёмкость аккумуляторов
  26. Скорость зарядки
  27. Чувствительность к температуре
  28. Продление срока службы

Преимущества литий‑ионного аккумулятора

По сравнению с традиционными аккумуляторами, литий‑ионные аккумуляторы заряжаются быстрее, их ёмкость больше, они мощнее, меньше весят и дольше служат. Узнав подробнее о том, как работают аккумуляторы, вы научитесь использовать их гораздо эффективнее.

Быстрая зарядка для удобства, медленная — для увеличения срока службы.

Литий‑ионный аккумулятор Apple стремительно заряжается до 80% благодаря режиму быстрой зарядки, а затем переключается в более медленный режим дозарядки малым током. Время, которое потребуется на зарядку аккумулятора до 80%, зависит от типа вашего устройства и его настроек. Если температура аккумулятора превышает рекомендованные значения, максимальный уровень заряда может быть программно ограничен до 80%. Благодаря такому комбинированному процессу ваше устройство будет снова готово к работе без лишних промедлений. А ещё это продлевает срок службы аккумулятора.

1 этап: зарядка в быстром режиме.

Больше мощности за меньшее время.

2 этап: режим компенсационной зарядки.

Понижает силу тока, увеличивая срок службы.

Заряжать аккумулятор стало проще.

Заряжайте литий‑ионный аккумулятор Apple, когда вам удобно. Нет никакой необходимости полностью разряжать его перед подзарядкой. Дело в том, что литий‑ионные аккумуляторы Apple работают циклами. Один цикл завершается, когда вы израсходовали заряд, аналогичный 100% ёмкости аккумулятора, — и это не обязательно запас энергии, полученный за одну зарядку. К примеру, вы можете использовать 75% ёмкости аккумулятора в течение дня, а за ночь полностью дозарядить его. Если на следующий день вы используете 25% его ёмкости, то в сумме с предыдущим расходом получится 100%. Таким образом один цикл будет пройден за два дня. Цикл может быть пройден и за большее количество дней. После определённого числа зарядок ёмкость аккумулятора любого типа уменьшается. Однако в литий‑ионных аккумуляторах каждый полный цикл зарядки лишь незначительно снижает ёмкость. Поэтому литий‑ионные аккумуляторы Apple сохраняют не менее 80% первоначальной ёмкости даже после большого числа циклов. Это число может различаться в зависимости от типа устройства.

Источник

Что значит, когда Apple пишет «литий-ионный полимерный» на аккумуляторах iPhone — он Li-ion или Li-Pol?

Apple использует в своей продукции аккумуляторы одного единственного типа — обычные литий-ионные , упакованные в полимерную оболочку.

💬 Но иногда возникают дискуссии и споры, почему же тогда на аккумуляторе iPhone написано: « Li-Ion Polymer » вместо « Li-ion ».

Объясняем, зачем Apple указывала «Polymer» на аккумуляторах

На самом деле на корпусах всех оригинальных аккумуляторов смартфонов Apple как раз и указан тип технологии « Li-ion ». В ряде случаев (до iPhone 6S ) упоминался материал, в который элемент упакован — « Polymer » (полимерный).

💡 Это уточнение (с материалом оболочки) было полезным для безопасности до некоторых пор.

Например, такая информация использовалась в ремонтных работах авторизованных сервисных центров компании. Понимание материалов в том числе помогало специалистам правильно выбрать степень нагрева для отклеивания комплектующих.

После iPhone 6 во избежание маркетинговой путаницы с настоящей литий-полимерной технологией производитель отказался от надписи « Polymer ». С тех пор указывается только « Li-ion Battery » в таблице характеристик на корпусе батареи. Технология дублируется в виде утилизационного логотипа в нижней части элемента.

Рассказываем, что значит « Li-ion Polymer » и чем отличается от просто «Li-ion»

Надпись « Li-ion Polymer » на корпусе аккумулятора iPhone означает, что перед вами литий-ионный полимерный или литий-ион-полимерный представитель семейства литий-ионных элементов питания.

Li-ion Polymer отличается от обычных Li-ion -аккумуляторов (например, 18650 ) по следующим особенностям:

  • не имеют жёсткого корпуса;
  • помещаются в мягкий, но прочный полимерный материал (pouch-bag);
  • используют менее хрупкий микропористый электролит вместо традиционного пористого сепаратора.
Читайте также:  Серийный номер айфона не найден

Эти отличия позволяют производить аккумуляторы типа Li-ion Polymer тоньше и компактнее, чем обычные Li-ion . При необходимости инженеры могут изготавливать такие элементы в необычных формах. Например, для заполнения большего свободного пространства внутри смартфона.

Другими словами, в настоящее время:

  • все литий-ионные батареи являются « Li-ion »,
  • но не все « Li-ion » являются литий-ион-полимернымиLi-ion Polymer »).

Поясняем, отличается ли аккумулятор с надписью «Li-ion Polymer» от «Li-Polymer»

Нередко в реальной жизни производители пишут « Li-Polymer » на корпусе типичного литий-ионного аккумулятора в полимерной оболочке. То есть на самом деле он упакованный в «pouch-bag» мягкий корпус « Li-ion Polymer » (как мы указали выше для iPhone ).

Существует, конечно, истинная технология литий-полимерных аккумуляторов , главными особенностями которых являются:

  • полимеризованный (гелевый или даже твердотельный) электролит вместо жидкостного (как у просто Li-ion, так и у Li-ion Polymer);
  • повышенная безопасность при экстремальных условиях эксплуатации (нет угрозы утечки электролита, устойчивость к перезарядке);
  • ещё компактнее в размерах, можно изгибать и создавать практически любые формы;
  • невероятно дорогое производство (отсутствие инвестиций и логистики, низкий спрос);
  • экспериментальный характер технологии (всё ещё ведутся исследования);
  • меньше плотность энергии, чем у традиционных литий-ионных.

То есть вы практически не встретите настоящие литий-полимерные аккумуляторы в гаджетах. И уж тем более технология истинного « Li-Pol » не дошла до смартфонов, где аккумулятор не может быть дороже чипсета или других компонентов ( узнайте почему это не востребовано).

Так Li-ion или Li-Pol?

Нужно понимать главное — все современные смартфоны оснащаются сейчас аккумуляторами типа Li-ion . Посмотрите базовые основы технологии, которые полезно знать каждому владельцу смартфона.

Компания Apple всегда использовала литий-ионные аккумуляторы от iPhone 1 до iPhone 12, лишь по-разному обозначая их на корпусе до iPhone 6S и после iPhone 6 (что и породило путаницу).

Просто Li-ion:

  • жидкостные, в жёстких корпусах и с пористым сепаратором;
  • достаточно габаритные и прочные, чтобы их можно было даже легко вытаскивать, просто сняв крышку ( съёмные батареи , как в старых телефонах).

Li-ion Polymer (сокращают «Li-Polymer»/«Lithium-Polymer»):

  • те же самые жидкостные литий-ионные аккумуляторы только с микропористым сепаратором (и то не всегда);
  • помещаются в мягкий полимерный корпус для экономии финансовых вложений и максимального заполнения внутреннего пространства;
  • не так безопасны для самостоятельного извлечения, хранения и перевозки (поэтому их чаще всего делают несъёмными ).

Настоящие Li-Polymer:

  • сложные в изготовлении с полимеризованным электролитом;
  • в массовом производстве не применяются.

Материалы на английском языке, которые помогут более подробно самостоятельно изучить вопрос отличий Li-ion от Li-Ion Polymer и от Li-Polymer (Li-Pol/Li-Po):

Источник

Когда наступит революция в аккумуляторах?

Разбираемся, где давно обещанные революционные графеновые батареи и почему мы до сих пор пользуемся аккумуляторами на основе лития.

С выходом каждого нового поколения iPhone мы видим, как улучшаются процессоры, память, дисплеи, камеры и почти все остальные компоненты. Почему мы не видим каких-то значительных улучшений в аккумуляторах? По сравнению с тем, как стремительно развиваются все остальные компоненты смартфона, кажется, что батареи стоят на месте.

Давайте для начала определимся, что не так с существующими литий-ионными батареями, и выясним, в чём их основные недостатки.

Недостатки литий-ионных батарей

Недолговечность

Думаю, каждый из вас замечал, что спустя год использования смартфона батарея теряет ёмкость на 10–15 %. 800–1000 циклов — это предел для большинства аккумуляторов в смартфонах, за этим пределом использование гаджета уже становится непрактичным.

Чувствительность к температуре

Большинство литиевых аккумуляторов плохо переносит перепады температур. Работа при слишком низких или слишком высоких температурах ведёт к деградации аккумулятора. Вспомните, как раньше iPhone вырубался на сильном холоде. На морозе химические компоненты теряют свои свойства и не могут производить достаточного напряжения — в итоге телефон выключается. Максимальный ущерб батареи наносится во время зарядки на морозе.

Высокие температуры также негативно влияют на компоненты батарей. Необязательно использовать телефон в сауне или в жарких странах. Наши девайсы сильно нагреваются, когда мы нагружаем их тяжёлыми задачами. Игры, работа с фото или видео, навигация — всё это заставляет процессор и другие компоненты работать интенсивней и выделять больше тепла. Если подвергать смартфон интенсивной нагрузке и при этом заряжать его, мы неминуемо получим избыточный нагрев.

Чувствительность к интенсивному заряду или разряду

Быстрая зарядка ведёт к излишнему выделению тепла, а высокая температура вредит компонентам батареи. Кроме того, быстрая зарядка может приводить к образованию дендритов на аноде. Дендриты — это такие волокна из металлического лития. Эти образования могут стать причиной замыкания и выхода из строя батареи.

Читайте также:  Когда покупать iphone 12 mini

Безусловно, это крайне экстремальный случай и производители стараются его не допустить. Для этого разрабатывают различные протоколы защиты от перегрева и замыкания. Но образование дендритов всё равно негативно влияет на ресурс батарей.

Интенсивный разряд также сопровождается выделением излишнего тепла. К тому же тепло выделяют и другие компоненты: процессор, экран и радиомодули. Всё это ведёт к перегреву батареи и её деградации.

Высокая цена

Литиевые аккумуляторы довольно дороги в производстве — по сравнению с другими типами аккумуляторов, конечно. Дело в том, что сам по себе литий — это редкоземельный металл, и стоит он недёшево. Производство литиевых аккумуляторов негативно сказывается на окружающей среде. А сами аккумуляторы способны сильно отравлять почву, поэтому их обязательно нужно перерабатывать.

Небезопасность

Литий — очень активный металл, и батареи на его основе могут очень ярко и звонко воспламеняться. Один из самых красноречивых примеров — Samsung Galaxy Note 7. Неправильно спроектированная батарея и ряд неудачных совпадений могут натворить беды.

Получается так, что литиевые аккумуляторы довольно дорогие, с прихотливыми и нежными компонентами, да ещё и загрязняют окружающую среду. И тут у вас должен созреть вопрос: если литиевые батареи настолько плохи, почему мы всё ещё ими пользуемся? Где новые изобретения, революционные наноматериалы? Мы же в XXI веке живём!

Одним из таких революционных материалов является графен.

Что такое графен?

По сути, графен — это углерод, а углерод невероятно распространённый элемент на Земле. Графит, алмаз, сажа, графен — всё это углерод, а точнее, его аллотропные формы. Химическая формула у них идентична — «С», но то, как атомы углерода соединены друг с другом, и определяет свойства материала. Алмаз невероятно твёрдый, графит из грифеля карандаша легко можно сломать. Всё потому, что одни и те же атомы в графите и алмазе расположены по-разному.

Атомы в графене также расположены в пространстве особым образом. Во-первых, они выстроены толщиной в один атом. Во-вторых, атомы образуют шестиугольник, похожий на пчелиную соту:

Такая структура наделяет графен просто невероятными свойствами.
Графен — отличный проводник как электронов, так и тепла. Графен прочнее стали в 200 раз, при этом он невероятно гибкий, эластичный и почти прозрачный.

Из-за таких свойств графен получил огромную популярность в среде учёных: ему за пару лет придумали сотни сомнительных применений. В научном сообществе тестирование свойств графена стало почти мемом. Доходит до того, что в графен добавляют куриный помёт, чтобы проверить, как это отразится на его качествах.

Благодаря такому хайпу вокруг графена, на рынке появились графеновые куртки, платья, теннисные ракетки, машинное масло с графеном и ещё куча всякого бесполезного барахла, которое зачастую графена в своём составе не имело, а в лучшем случае графена добавляли сотые доли процента.

Дело в том, что чистый графен — чрезвычайно дорогой материал:

  • Один грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд;
  • Один грамм графена, смешанного с пылью, стоит около $1000.

Может ли графен решить проблемы батарей?

До сих пор человечество не знает коммерчески успешных способов получения графена в промышленных масштабах. Высокая цена и трудности производства больших количеств графена — это одна из причин, почему мы не видим графеновых аккумуляторов в наших смартфонах. Но это не единственная причина. Использование графена в качестве катода или анода в батареях — не лучшая идея.

Именно поэтому графен не самый подходящий материал для долгосрочного хранения энергии.

В литиевых аккумуляторах заряд запасается за счёт того, что ионы лития проникают внутрь графитового анода и там прочно держатся. Этот процесс называется интеркаляцией. Литиевые аккумуляторы практически не подвержены саморазряду. Вы можете зарядить ваш Power Bank и через 2 месяца им воспользоваться.

Если мы возьмём батарею и вместо графита для изготовления анода применим графен, то ионы лития не смогут проникнуть внутрь графена, а будут накапливаться на поверхности. В таком случае ионы будут держаться за анод очень слабо, со временем ионы могут самопроизвольно покидать графен. В итоге мы получим саморазряд батарей.

Вариант, когда ионы накапливаются на поверхности анода и слабо за него держатся, хорошо подходит для суперконденсаторов. Это отличный вариант, когда нужно быстро и без особых усилий оторвать много ионов и перенести много энергии за короткий отрезок времени. Поэтому применение графена выглядит куда логичнее именно в суперконденсаторах, а вот для обычных аккумуляторов графен не особо подходит.

Читайте также:  Требуйте от него разблокировку этого iphone

Но ведь графеновые аккумуляторы уже давно продаются

Мы регулярно слышим, что тот или иной стартап уже запустил в продажу графеновые Power Bank. Периодически проскакивают новости о том, что гиганты вроде Samsung уже буквально завтра начнут ставить в свои смартфоны графеновые батареи. На самом деле это очередная маркетинговая уловка. В таких батареях графен применяется как добавка для улучшения тех или иных характеристик литиевых батарей.

Например, если мы добавим графен в электроды, то повысим их проводимость. По сути, это останется всё такой же литиевый аккумулятор, характеристики которого улучшены графеном на 5–10 %. Подобных продуктов уже полно на рынке. Одним из первых смартфонов на моей памяти с применением графена в батарее был Honor Magic. Но какими-то выдающимися характеристиками его батарея не запомнилась.

Не так давно Наташа уже делала видео про Power Bank с графеном:

По сути, графеновые Power Bank отличаются от обычных только быстрой зарядкой. По большому счёту эти «банки» всё так же греются при зарядке и имеют заурядную ёмкость.

Чисто графеновые батареи на данном этапе развития технологий — это, скорее, маркетинг на хайповой теме. А вот литиевые гибриды, в которых графен используется как вспомогательный компонент, давно применяются. Samsung, Xiaomi, OPPO, OnePlus, Huawei и другие бренды вовсю добавляют графен в свои батареи.

Не революция, а эволюция

Если посмотреть на литиевые аккумуляторы под другим углом, то окажется, что они вовсе не стоят на месте, а постоянно развиваются — просто это развитие не скачкообразное, а очень плавное и постепенное. И самое главное: технология литиевых аккумуляторов ещё не достигла своего предела, и, возможно, графен поможет раскрыть потенциал литиевых аккумуляторов на 100 %.

Ёмкость аккумуляторов

Нам кажется, что увеличения ёмкости литиевых аккумуляторов нет, но это не так. Первые из них могли запасать порядка 100 Вт·ч/кг, спустя 20 лет постепенного развития эта величина удвоилась. На данный момент литиевые аккумуляторы могут запасать 200–240 Вт·ч/кг. По мнению учёных, им удастся увеличить энергоёмкость до 400 Вт·ч/кг. И, вполне возможно, именно графен поможет приблизить этот показатель к реальности.

Скорость зарядки

Это ещё один важный параметр, который уже сейчас улучшают за счёт графена. Так как графен имеет низкое сопротивление и прекрасно проводит ток, компоненты с добавлением графена меньше греются. Кроме того, графен столь же хорошо проводит и тепло, благодаря этому нагрев компонентов батареи лучше рассеивается.

В последние годы мы видим, как стремительно развиваются технологии быстрой зарядки. Не так давно гремели презентации технологий быстрых зарядок мощностью 120 Вт. И вот совсем недавно Xiaomi показала зарядку мощностью 200 Вт, которая наполняет батарею Mi 11 Pro ёмкостью 4000 мАч за восемь минут. Скорее всего, в батарее этого Mi 11 Pro не обошлось без добавления графена, но Xiaomi об этом умалчивает.

Чувствительность к температуре

Что пока не удалось значительно улучшить, так это чувствительность батарей к перепадам температуры и количество циклов заряда-разряда. В этих вопросах пока даже графен животворящий особо помочь не может. Точнее, графен помогает частично нивелировать негативное воздействие перегрева, а вот с низкими температурами бороться у него не выходит.

Продление срока службы

Что касается увеличения количества циклов заряда-разряда, то тут в помощь приходит другой компонент — кремний. Он позволяет увеличить ресурс литиевых батарей до 300 %, но побочный эффект кремния — увеличение размеров аккумуляторов. В итоге батареи с кремнием либо будут иметь такую же ёмкость, как и сейчас, но при этом будут физически в несколько раз больше, либо мы можем сделать компактную и долгоживущую батарею, которая будет иметь маленькую ёмкость.

Если подытожить, то можно сказать, что аккумуляторные технологии не стоят на месте, да и резких скачков не происходит. Но постепенный и очень уверенный прогресс всё же идёт. Не стоит ожидать от графена каких-то магических свойств. Графен не приведёт к революционному скачку в развитии батарей и уж точно не заменит технологию литиевых аккумуляторов, а только дополнит её. Думаю, не зря Илон Маск делает ставку именно на литиевые батарейки. Tesla не просто так вкладывает огромные средства в развитие именно литиевых аккумуляторов.

Что ж, нам остаётся только запастись терпением и ждать, когда технологии станут более совершенными и батареи окончательно избавятся от своих последних слабых мест!

Источник

Оцените статью