تفاوت هاي ظاهري و ذاتي باتري ليتيم داخل گوشي و باتري همراه-پاوربانكي

همانطور كه ذكر شد باتري هاي قابل شارژ ليتيومي به دو گروه شناخته ميشود؛ آنها كه در داخل وسايل شما قرار گرفته اند تحت عنوان "باتري هاي ليتيومي قابل شارژ" معرفي شده و گروه دومي كه اين باتري ها را پر ميكنند و با عناوين "شارژر همراه" يا "پاور بانك"  و گاهي نيز به "باتري همراه" معروفند.
اما لازم است بدانيد در اصل هردو مدل، يكي هستند با كمي اختلاف، كه عمدتا مربوط به اختلاف سطح ولتاژ ناچيز و شيوه ساخت آن (كيفيت) و مدار الكترونيكي داخلي و نيز ظاهر آنست.

1- برتري باتري هاي پاوربانكي از نظر مدار هاي الكترونيكي داخلي

شيوه هاي حفاظتي براي يك باتري پاوربانكي در عهده مدارات الكترونيكي ميباشد و هرچه اين مدارات هوشمندتر و با كيفيت بالاتري طراحي شده باشند، باتري نيز از عمر بيشتري برخوردار خواهد شد. و بالطبع قيمت تمام شده نيز بالاتر خواهد بود.

اما از آنجا كه باتري هاي ليتيم داخل وسيله، حتي الامكان ميبايست كوچكتر، و كم حجم تر و سبكتر و در عين حال ارزانتر ساخته شوند، در آنها اينگونه مدارات الكترونيكي قرار داده نميشود بلكه مدارات حفاظتي را به خود گوشي دارنده آن ميسپارند و قطعا هرچه گوشي گرانقيمت تر باشد بخش الكترونيك شارژ هم مطمئن تر و هوشمند تر خواهد بود. اما عموما داراي يك آي سي شارژر استاندار و نسبتا ارزان قيمت هستند. (معمولا تمام اين بخش داخل يك مدار مجتمع قرار گرفته و اصطلاحا بنام آي سي شارژر، معروفند).

چرا گاهي اوقات باتري گوشي يا تبلت تان دقايقي قطع شده، نه تنها شارژ نميشود بلكه دستگاه هم از كار ميافتد؟

اين مشكلي است كه اكثر تعميركاران و حتي مهندسان حرفه اي ممكن است گناه آنرا بگردن پردازنده (سي پي يو) بيندازند! در حاليكه اينطور نيست.
بايد خاطر نشان كنيم كه شما در باتري داخل گوشي تان بجاي دو سر مثبت و منفي، سه سر مشاهده ميكنيد كه سر وسط به ورودي مدار خاصي از وسيله متصل هستند و نه به ورودي ولتاژ. اين سر، از داخل باتري به يك حسگر حرارتي متصل است تا هنگام گرم شدن باتري در هر وضعيتي كه باشد، نه تنها باتري شارژ نشود، بلكه حتي از مدار هم خارج شده و تا لحظاتي احتمالا گوشي شما خاموش شود تا حرارت باتري بحد اعتدال برسد.
بهمين دليل است كه كاربراني كه كارهاي سنگين انجام ميدهند، مثل بازي هاي حرفه اي (!)، عملا پردازنده شان را با تمامي قواي ممكنه درگير آن ميكنند، ناگهان در ميان بازي، گوشي گير كرده و تصور ميكنند كه پردازنده است كه گير (هنگ) كرده، در حاليكه ممكن است در آن لحظه، باتري بدليل جريان بالايي كه سيستم از او طلب ميكند، آنچنان داغ شده باشد كه مدار حفاظتي، هوشمندانه جريان مربوط به بازي را قطع كرده تا پردازنده و باتري هر دو خنك شده و به آنها آسيب بيشتر نرسد!

بجرات ميتوان گفت هيچ بخشي از گوشي و تبلت شما به اندازه بازي هاي سنگين نميتواند به كل گوشي شما لطمه وارد آورد. البته در گوشي هايي هم كه هات اسپات هستند و چند كاربره، اگر مثلا هر ده كاربر به واي فاي آن متصل باشند و همگي در حال دانلود هاي بيرحمانه! در آن حال هم ميتواند باتري شما بحد انفجار برسد.
 وجود پردازنده هاي 4 الي 8 و حتي 16 هسته اي باعث شده تا انتظارات كاربران از گوشي شان بيشتر شده و كارهاي سنگين را از آن طلب كنند و در نتيجه نه تنها به پردازنده، بلكه به باتري شان فشار بيش از حدي وارد كنند.

گزارشاتي كه ميرسد از قبيل "گوشي گرانقيمت فلان نشان تجاري در دستان يك كاربر آتش گرفت" و امثال اينها. اينطور بنظر ميايد كه بخش حفاظتي نتوانسته درست تشخيص دهد چه عاملي باعث بالا رفتن گرما در باتري شده كه آنرا سريعا قطع كند. ولي پيشنهاد ميكنيم كه هميشه از نرم افزارهاي پيشرفته اي كه براي پر كردن باتري گوشي تان هست استفاده كنيد، چراكه آنها علي رغم اينكه ممكن است زياد سر بسر شما بگذارند و فيلسوف بازي در بياورند و گاهي عصبي تان كنند، اما كارشان را معمولا بدرستي انجام ميدهند و مانع از بروز اين حوادث ميشوند و در ضمن با ارسال هشدار هاي لازم و پيشنهاداتشان، بر دوام باتري تان نيز مي افزايند.

نكته ديگر اينكه، اگر غالبا قطعه حسگر گرما را در روي باتري هاي وسايلي مثل بلوتوث و بلندگو (اسپيكر) نميبينيد (داراي دو سر هستند) دليل آن اينست كه احتمال چنين دردسري براي اينگونه لوازم وجود ندارد و استفاده كاربر در حد يك استفاده متعارف و منطقي از اين لوازم ميباشد.

يك نكته جالب!
تا كنون در هيج سايت يا منبعي مطلبي راجع به سر وسط باتري مشاهده نشده و براي اهل فن نيز اين موضوع ناشناخته ميباشد (شايد از اين ببعد از روي سايتمان كپي برداري شده و بخود نسبت دهند!) اما در يكي از سايت ها كه نگارنده آن نيز فردي كاملا متخصص در امور باتري هاي ليتيومي و حتي سازنده آن معرفي شده بود مطالب ذيل را در مورد سر وسط باتري ذكر كرده كه خواندن آن خالي از لطف نيست!
– تعیین ولتاژ باتری
– تعیین دمای باتری
– تشخیص فول شارژ شدن باتری
– تشخیص خراب شدن باتری
– تعیین میزان شارژ باتری و...
جند نقطه آخر بمعناي "و خيلي كارهاي ديگر" ميباشد!!

2- برتري باتري هاي پاوربانكي از نظر اختلاف ولتاژ و توان

تنها محركه انتقال جريان از منبعي به منبع ديگر، اختلاف سطح ولتاژ آن دو است. حال از آنجا كه هر دو باتري ها (باتري پاوربانك و باتري داخل گوشي) از يك نوع يعني ليتيم ايون با ولتاژ متعارف 3.7 ولتي هستند سوال اينجاست كه چگونه ممكن است يكي از آنها شارژر ديگري باشد؟!
پاسخي كه ميتوان داد شامل سه بخش است.

 اول اينكه:
باتري خالي شما ممكن است در حد 2 ولت رسيده باشد كه دستگاه از كار مي افتد و باتري همراه شما وقتي كاملا پر است (البته بعد از دو ساعت كه از شارژ آن گذشت) ممكن است حدود 3.7 ولت باشد و همين اختلاف سطح، سبب انتقال جريان از آن به باتري خالي خواهد شد.

 دوم اينكه:
انواع باتري هاي ليتيومي در شيوه ساخت ميتوانند تا حدي با يكديگر متفاوت باشند. هر چه از نظر كيفي و فني از فن آوري بالاتر برخوردار شوند به الطبع از نظر ولتاژ و پايين تر بودن مقاومت داخلي، مشخصه بهتري خواهند داشت. كما اينكه هرچه آمپر داخلي بيشتر باشد بمعناي كمتر بودن مقاومت داخلي و بالاتر بودن سطح ولتاژ در هنگام بار دهي ميباشد. توجه داشته باشيد كه حتي 0.2 ولت اختلاف سطح نيز ميتواند عامل جاري شدن جريان بسمت سطح پايين تر (باتري ضعيقتر) شود.
نكته!
ضمنا باتري هاي ليتيومي اين قابليت را دارند كه در هنگام ساخت و توليد، ولتاژ سلولي را تا حدي بالا و پايين ببرند، ولي اين بدين معنا نيست كه باتري هاي پاوربانكي مثلا 4.7 الي 5.5 ولت ميباشد! چراكه در ولتاژ بالاتر از 4 اساسا قابليت هزار بار پر و خالي شدن آن تضعيف ميشود و اين برخلاف اصل درجه يك بودن اين گروه از باتري هاي ليتيومي و پاوربانكي است. مضافا كه اگر ولتاژ آن بالاتر باشد با شارژر هاي معمولي قابل شارژ نبوده و يك شارژر خاص لازم خواهد داشت!

 و سوم اينكه:
در مدار داخلي پاوربانك بخشي قرار دارد كه بين دو منبع (باتري تحت شارژ و شارژر) ايجاد اختلاف سطح ولتاژ مينمايد و همين باعث جاري شدن جريان از شارژر همراه به باتري خالي خواهد شد. اين مدار در واقع اصلي ترين بخش مدار پاوربانك است كه ميتواند هر باتري ليتيومي معمولي را نيز به باتري پاوربانكي مبدل كند.
به بخش بالابرنده ولتاژ باتري، بوستر باتري نيز ميگويند.

بد نيست اين نكته را هم اضافه كنيم كه اگر بخش مذكور در پاوربانك وجود نداشت (با فرض اينكه راندمان باتري تحت شارژ حدود 20 در صد باشد اعداد اين مثال را حدودي در نظر بگيريد): 
مثلا يك پاوربانك 2.5 آمپر ساعتي، قاعدتا قادر نبود بعد از اينكه 50 در صد داخليش را تحويل باتري تحت شارژ دو آمپري داد، آن حدود يك آمپر باقيمانده را نيز انتقال بدهد، چراكه هر دو تقريبا نيمه پر بوده و سطح ولتاژشان هم تراز هستند و جرياني منتقل نميشود (افت ولتاژ دو سر مدار محافظ يكسويه كننده پاوربانك نيز ميتواند غوز بالا غوز شود!)  تا آنجا كه حتي وقتي باتري دو آمپري شما به 95 در صد هم كه ميرسد و باتري پاوربانكي تان مثلا به 5 در صد، باز پاوربانك قادر است مقدار باقيمانده را تحويل طرف مقابل دهد وگرنه ميبايست از آن شارژ بگيرد! (بافرض نداشتن مدار يك طرفه كننده كننده جريان خروجي)

3- برتري باتري هاي پاوربانكي از نظر ظاهر و ساخت

باتري هاي پاوربانكي غالبا استوانه ساخته ميشوند كه عملكرد بهتر و طول عمر بيشتري را از خود نشان خواهند داد، چراكه در اين حالت در تمامي طول ورقه هاي داخلي آن فشار فيزيكي يكساني وچود دارد.
بدليل محدوديت حجمي گوشي و تبلت ها، باتري هاي داخل آن، پهن و مسطح و تقريبا يك شكل ميباشند و اختلاف كلي آنها از نظر ظاهر در اتصالات (پايه هاي ولتاژ) بالاي آن و رنگشان ميباشد.البته نوع پليمري بدليل انعطاف در شكل پذيري ممكن است از حيث ظاهر در بعضي وسايل، كاربر پسند تر از با باتري هاي مسطح ايوني  باشند.

از نظر ساخت نيز همانطور كه ذكر شد در پاوربانك ها، پرداخت صفحات داخلي (ورقه ها) از فن آوري هاي پيشرفته تري جهت صيقل دادن و ساخت آنها استفاده ميشود كه در امر توزيع يكدست تر يون هاي الكتروليت آن تاثير بسزايي خواهد داشت.

هر باتري ليتيومي چاق و چله، باتري پاوربانكي نيست!

پاوربانك در اذهان عمومي اغلب بمعناي باتري پرقدرت مطرح است و جالب اينجاست كه اغلب فروشندگان لوازم باتري خور، چنانكه باتري آن چاق و چله باشد به اصرار بمشتريانشان يك باتري پاوربانكي معرفي ميكنند! در حاليكه مطابق توضيحات فوق پاور بانك بودن عمدتا مربوط به مدار داخلي متصل به باتري است نه خود باتري.

همانطور كه ملاحظه كرديد باتري هاي پاوربانكي با باتري هاي معمولي ليتيومي عليرغم تشابه با مشخصه هاي الكتريكي ... از بعضي جنبه ها متفاوت ميباشند. ولي بد نيست به نكته ديگري هم اشاره كنيم:
در صنعت توليد باتري هاي ليتيومي انعطاف بسيار خوبي وجود دارد تا بتوان باتري را در هر ابعادي كه مايل هستيم با مشخصه 3.7 ولت و توان مورد نظر توليد كنيم. مطابق معمول ضخامت باتري هاي ليتيومي مسطح داخل لوازم حدود 3 ميليمتر و بشكل تخت و مستطيل است. بنابراين اگر باتري با ضخامت 5 ميلي متري را مشاهده كرديد تصور نكنيد كه آن يك باتري مخصوص پاوربانكي است؛ چراكه توليد كنندگان برخي لوازم، گاهي بدليل محدوديت سطحي كه در طراحي وسيله مورد نظرشان ايجاد ميشود ناچارند كه ضخامت باتري را بيشتر كرده تا به مقدار توان مورد نياز در همان اندازه از سطح باتري برسند.

باتري هاي ليتيومي كه بشكل استوانه اي ساخته ميشوند داراي كيفيت بهتري ميباشند چراكه در تمامي سطوح ورقه تشكيل دهنده آن،، يك فشار ثابت وجود دارد و تاخوردگي ندارد. ضمن اينكه معمولا داراي بدنه تمام فلزي و كاملا محكمي هستند و امكان باد كردن ندارند. در اغلب پاوربانك هاي خوب مشاهده ميشود كه براي ساخت باتري آمپر بالا، باتري را يك تكه نميسازند بلكه اين نوع باتري ها را بهم موازي كرده تا از آمپر بيشتري برخوردار شوند.

پاوربانك ها به اشكال متنوع و كاربر پسند توليد ميشوند كه هر سليقه اي را پاسخگو ميباشند. اوايل اين باتري هاي پشتيبان به نازكي گوشي هم ساخته ميشدند بطوريكه آنرا ميتوانستيد به پشت گوشي بچسبانيد (در جلد گوشي قرار ميگرفت و گوشي هاي ايراني جي ال ايكس نيز از آن استفاده ميبرد) و آنها از گروه باتري هاي پليمري ميباشند.

با بيان مطالب فوق اميدواريم تا از كم و كيف عملكرد و چگونگي شارژر همراه تان آشنايي نسبي پيدا كرده باشيد و نيز متوجه شده باشيد كه هر دو نوع باتري، عملا يكي هستند ولي باتري همراه، لزوما بسيار پرقدرت تر و كيفي تر از باتري داخل گوشي و تبلت ميباشد.

آيا ميتوانيم خودمان اقدام به ساخت يك پاوربانك كنيم؟

البته اين كار امكان پذير است و ممكن است كه براي بسياري افراد مهم نباشد كه هزينه ساخت آن مقرون بصرفه هست يا نه. فقط از اينكه خودشان يك وسيله اي را بسازند و از آن استفاده كنند مايه شادي و لذت شان ميشود.
شما ميتوانيد يك مدار آماده كه به آن كيت يا ماژول شارژر ميگويند را از مكان هايي كه قطعات الكترونيكي ميفروشند تهيه كرده و يك جعبه مناسب و نيز چند عدد باتري قابل شارژ خوب با آمپر مناسب تهيه كرده و در داخل يك جعبه قرار دهيد و گوشي خود را با آن شارژ نمائيد حالا چكار داريد كه چند تمام ميشود؟ بدون شك ساختن آن برايتان تجربه اي دوست داشتني خواهد بود!