Nykypäivän usein tekniikasta riippuvainen elämäntapa on paljon velkaa mobiililaitteiden akuille. Se on säännöllisesti käyttämiemme kannettavien laitteiden, kuten älypuhelinten, tablettien ja kannettavien tietokoneiden, elinehto. Älypuhelinten akkujen toiminnan ymmärtäminen ja niiden tehokkuuden parantaminen auttaa meitä maksimoimaan laitteidemme suorituskykyä ja vähentämään akkuihin liittyviä ongelmia.

Tarjoamme tässä yleisen tason katsauksen mobiililaitteiden akkuteknologiaan, joka kattaa kaiken monenlaisista käytetyistä akuista niiden toimintaan ja ehdotuksiin akun käyttöiän maksimoimiseksi. Puhelimemme akkujen taustalla olevan tieteen tunteminen antaa mahdollisuuden tehdä valistuneita päätöksiä siitä, miten kohtelemme laitteitamme, ja mikä pitää akut käytössä luotettavina.

Lithium-Ion-akut

Litiumioniakut ovat ladattavia akkuja, joita käytetään yleisesti älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa ja tableteissa. Ne ovat litiumparistoja, jotka käyttävät litiumioneja energian varastoimiseen ja siirtämiseen.

Litiumioniakut käyttävät kemiallista reaktiota litiumionien siirtämiseen kahden elektrodin, katodin ja anodin välillä. Kun akku ladataan, litiumionit kulkevat katodilta anodille. Tämä siirtää energiaa akkuun. Kun akku tyhjenee, ionit palaavat katodille ja luovuttavat energiaa.

Litiumioniakkujen ensisijainen etu on niiden korkea energiatiheys, jonka ne voivat varastoida tietyssä tilavuudessa. Niillä on erittäin alhainen itsepurkautumisnopeus; siksi yksi lataus kestää pitkään. Litiumioniakkujen etuna on suuri määrä lataus-/purkausjaksoja, josta seuraa pitkä käyttöikä.

Mutta litiumioniakuilla on haittapuolensa. Niitä voi vahingoittaa pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille. Ne ovat kalliimpia kuin useimmat muut akkuvaihtoehdot.

Useat kädessä pidettävät elektroniset laitteet, kuten älypuhelimet, tabletit, kannettavat tietokoneet ja digitaalikamerat, käyttävät litiumioniakkuja. Suuren energiatiheytensä ja pitkän käyttöikänsä vuoksi niitä käytetään myös sähköajoneuvoissa ja tietyissä uusiutuvan energian järjestelmissä.

Litiumpolymeeriakut

Litium-polymeeriakut, jotka tunnetaan myös nimellä LiPo-akut, ovat ladattavia akkuja, jotka käyttävät polymeerielektrolyyttiä nestemäisen elektrolyytin sijaan. Tämä tekee niistä kevyempiä ja joustavampia kuin litiumioniakut.

Litium-polymeeriakut siirtävät litiumioneja katodi- ja anodielektrodien välillä. Polymeerielektrolyytit mahdollistavat pienempiä, joustavampia akkumalleja, jotka voidaan muotoilla useisiin muotoihin ja kokoihin.

Litium-polymeeriakuissa on suunnitteluvapaus. Niitä voidaan valmistaa monissa muodoissa ja koossa, joten ne sopivat täydellisesti kannettaviin laitteisiin, joissa on rajoitetusti tilaa. Ne säilyttävät latauksensa pidempään alhaisen itsepurkautumisnopeuden ja suuren energiatiheyden vuoksi.

Litiumpolymeeriakkujen käytöllä on kuitenkin haittoja. Ne ovat lämpötilaherkkiä ja voivat olla kalliimpia valmistaa kuin litiumioniakut. Tämän seurauksena ne saattavat tarvita ylimääräisiä suojatoimenpiteitä ylikuumenemista ja vaurioita vastaan korvatakseen litiumioniakkuja heikomman vakauden.

Älypuhelimet, tabletit ja kannettavat tietokoneet käyttävät litiumpolymeeriakkuja niiden siirrettävyyden ja pitkän käyttöiän vuoksi. Kannettavuuden ja mukautumiskykynsä vuoksi niitä käytetään usein kauko-ohjattavien lelujen ja dronien energialähteenä. Lisäksi niitä käytetään rajoitetusti sähköajoneuvoissa ja uusiutuvan energian järjestelmissä.

Solid-state-akut

Solid-State akut ovat ladattavia akkuja, jotka käyttävät kiinteitä elektrolyyttejä nestemäisten tai geelielektrolyyttien sijaan. Tämä mahdollistaa vakaamman ja turvallisemman akun suunnittelun, jossa on suurempi energiatiheys ja nopeampi latausaika. Litium-ionit siirtyvät akun katodin ja anodin välillä kiinteän elektrolyytin kautta.

Enemmän energiaa voidaan varastoida puolijohdeakkuihin, jotka latautuvat nopeasti. Nestemäiset tai geelielektrolyytit ovat turvallisempia ja vakaampia kuin litiumakut, koska ne eivät vuoda eivätkä syty palamaan. Yksinkertaisemman rakenteensa ansiosta solid-state-akut ovat ympäristölle turvallisempia.

Solid-state-akuissa on kuitenkin myös joitain haittoja, kuten niiden korkeammat tuotantokustannukset ja se, että ne ovat vielä kehitysvaiheessa. Ne vaativat myös lisäturvaominaisuuksia ylikuumenemisen tai vaurioiden estämiseksi.

Solid-state-akut voivat pidentää puhelimen akun käyttöikää ja latausvälejä. Akun vuotamisen ja palamisen riskin vähentäminen voi tehdä puhelimista turvallisempia ja kestävämpiä. Kuluttajalaitteiden puolijohdeakkuja ei ole laajalti saatavilla vielä, mutta kehitys on nopeaa.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että puhelimen akku vaikuttaa puhelimen suorituskykyyn, ja erilaisten akkutyyppien tunteminen voi auttaa meitä optimoimaan laitteen energian käyttöä. Useimmat mobiililaitteet käyttävät tällä hetkellä litiumioniakkuja, joilla on korkea energiatiheys ja alhainen itsepurkautumisnopeus. Ohuet ja kevyet laitteet käyttävät litiumpolymeeriakkuja, koska ne ovat joustavampia. Solid-state-akut voivat parantaa turvallisuutta, energiatiheyttä ja kestävyyttä, vaikka niitä kehitetään edelleen. Käyttämällä virtapankkeja, akkukoteloita ja oikeita lataustapoja voimme pidentää puhelimemme akkujen käyttöikää ja varmistaa laitteen luotettavan ja jatkuvan toiminnan. Akkutekniikan kehittyessä myös mobiililaitteiden suunnittelu muuttuu.