Porady

Poznajmy technologie: jak działa akumulator?

31 lipca 2015, Aktualizacja 20 marca 2018Lenovo

Trudno przecenić rolę akumulatorów w smartfonach i w tabletach – bez nich nasze urządzenia mobilne wcale by takie nie były.

Akumulatory wciąż działają wedle zasady obmyślonej ponad 150 lat temu. Akumulator ołowiowy wynaleziono w 1859 roku, i szczerze mówiąc od tamtego czasu niewiele się zmieniło. W smartfonach i tabletach znajdziemy akumulatory litowo-jonowe, zwane w skrócie Li-Ion.

Jak działa akumulator?

Akumulator to nic innego jak pojemnik, w którym składowane są substancje chemiczne. W akumulatorze Li-Ion znajdziemy elektrody litowo-metalowe i litowo-grafitowe. Pomiędzy nimi umieszczony jest elektrolit, który łączy się z warstwami grafitu podczas ładowania, co pozwala na składowanie energii. W czasie rozładowywania lit oddaje ładunek elektryczny.Jak działa akumulator?

Akumulatory litowo-jonowe są obecnie tak często stosowane, ponieważ w porównaniu z innymi rozwiązaniami mają kilka niewątpliwych zalet. Po pierwsze, oferują dużą gęstość energii – mogą być małe i lekkie, ale składować jej przy tym całkiem sporo. Po drugie, nie występuje w nich tak zwany efekt pamięci. O co chodzi? Z pewnością wielu z Czytelników pamięta, że telefony komórkowe radzono nam kiedyś ładować zawsze do pełna. To dlatego, że niektóre inne typy akumulatorów zmniejszały swą maksymalną pojemność, gdy często uzupełnialiśmy w nich energię tylko częściowo. W akumulatorach Li-Ion takie zjawisko nie występuje. Poza tym nie wymagają one formowania, czyli przeprowadzenia kilku cykli pełnego ładowania i rozładowywania po rozpoczęciu korzystania z nich.

Nie są jednak idealne. Szkodzą im choćby skrajne temperatury, które znacznie skracają ich żywotność i wpływają negatywnie na wydajność. Nie powinniśmy więc korzystać ze smartfonów i tabletów regularnie podczas dużego mrozu, ani zostawiać ich na długo na słońcu. Mają one skłonność do przegrzewania się, a w ekstremalnych warunkach potrafią po prostu przestać działać. W gorące letnie dni nasze urządzenia odmawiają czasem posłuszeństwa i wyłączają się właśnie z tego powodu. Akumulatory Litowo-Jonowe są też łatwopalne, więc podczas korzystania z nich należy zachowywać odpowiednią ostrożność.

Kolejna poważna wada to gęstość kumulowanej energii. Tak, pisaliśmy o tym, że w porównaniu z konkurencją akumulatory litowo-jonowe  wypadają na tym polu bardzo dobrze. Ale nie wystarczająco – gęstość energii jest w nich zaledwie kilkukrotnie wyższa od akumulatorów stosowanych jeszcze w XIX wieku! Nie stanowi to problemu w przypadku dużych urządzeń, ale smartfony, tablety czy laptopy nie mogą posiadać przecież ogromnych, kilkukilogramowych baterii, które zapewniłyby im bardzo długi czas pracy. A wraz z coraz lepszymi parametrami tych sprzętów, rośnie również ich zapotrzebowanie na prąd…

Jak oszczędzać energię?

Zarówno producenci urządzeń mobilnych i podzespołów do nich, jak i oprogramowania radzą sobie z niedoskonałością technologii na różne sposoby. Lenovo w serii tabletów Yoga może umieszczać po prostu większe i bardziej pojemne akumulatory dzięki zgrubieniu na obudowie. To jednak nie wszystkie sposoby na walkę z akumulatorami.

Popularne stały się ostatnio procesory korzystające z architektury big.LITTLE. Takie CPU posiadają kilka mocniejszych rdzeni oraz kilka słabszych. Te ostatnie aktywują się automatycznie, kiedy zapotrzebowanie na moc obliczeniową jest niższe. Zużywają oczywiście mniej energii od tych bardziej wydajnych, więc montowanie ich w smartfonach i tabletach owocuje dłuższym czasem pracy na jednym ładowaniu.

Również producenci ekranów starają się ograniczyć ich “energożerność” – zwłaszcza, że to ekrany odpowiadają za lwią część energii zużywanej w smartfonach i tabletach. Wyświetlacze OLED są bardziej energooszczędne od LCD, a do tego nie czerpią z akumulatorów, gdy wyświetlają barwę czarną. Nowoczesne LCD również są o wiele oszczędniejsze od tych sprzed kilku lat.

Jak widać, kłopoty z akumulatorami rozwiązuje się w tej chwili nie poprzez wprowadzanie nowych ich typów, a poprzez zmniejszenia łakomstwa urządzeń na energię. Słyszymy o tym z każdej strony – przesyłanie danych w standardzie Bluetooth Low Energy, tryby oszczędzania energii w urządzeniach mobilnych, szybsze ładowanie, lepsza optymalizacja systemu Android pod kątem zużycia energii i tak dalej.

Nowe typy akumulatorów

To jednak rozwiązania na krótką metę – niedługo zapewne nie poradzimy już sobie bez nowych typów akumulatorów, a jeśli takie nie powstaną, akumulatory zablokują dalszy rozwój technologii. Możemy być jednak dobrej myśli. Naukowcy z całego świata pracują równlolegle nad wieloma świeżymi rozwiązaniami, z których przynajmniej część po dopracowaniu znajdzie komercyjne zastosowania. Projekty powinny nabierać rozpędu, ponieważ wyjątkowo zainteresowani nowymi typami baterii są na przykład producenci elektrycznych samochodów.

Obiecująco prezentują się akumulatory, które zamiast grafitu wykorzystują krzem. Zapewnia to kilkukrotnie dłuższy czas pracy urządzeń na jednym ładowaniu. Niestety wiąże się z tym jeden problem – właściwości krzemu powodują, że szybko zwiększa on swą objętość, a akumulator traci swoja pojemność i właściwości. Inżynierom udało się już wpaść na kilka sposobów zaradzenia tej przeszkodzie, lecz projekty pozostają jak na razie w fazie prototypów.

A może rynek zdominują akumulatory aluminiowo-powietrzne? Mają być znacznie bardziej pojemne od litowo-jonowych, a ładowanie będzie się odbywało poprzez… dolewanie do nich wody. Pierwsze dostępne komercyjnie egzemplarze powinny być dostępne około 2017 lub 2018 roku. Czy czeka nas wreszcie era taniej energii i szybkiego ładowania? Oby.

 

Dowiedz się, jak działają czujniki w tabletach i smartfonach!



Udostępnij

Powiązane Artykuły

19 mln Polaków ma dostęp do sieci. Ile korzysta mobilnie?

Lenovo

#ifihadaYOGA: Jak uszczęśliwić kota?

Lenovo

Idea 2w1 - poznaj YOGA Book i Miix510

Lenovo

Komentarze do artykułu


widget instagram lenovo
widget twitter lenovo
widget facebook lenovo
widget youtube lenovo
Przeczytaj poprzedni wpis:
Lenovo Z70 – recenzja

  W dziesiątym odcinku Hardware na Luzie zrecenzujemy dla was idealny laptop dla wymagających graczy - Lenovo Z70! Jeśli poszukujesz...

Zamknij