Kāpēc viedtālruņu akumulatoru tehnoloģiskā attīstība stāv uz vietas  (101)

Palielināta akumulatora ietilpība vai papildu aksesuāri tiešā veidā ietekmē ierīču biezumu un attiecīgi arī patērētāju uztveri par tām. Ņemot vērā tehnoloģisko attīstību, sistēmplates un procesori kļūst gabarītos arvien mazāki, tādēļ pašā ierīcē atliek arvien vairāk brīvas vietas, kuru var atvēlēt akumulatoriem. Tomēr ierīču biezuma samazināšanu visvairāk ierobežo tieši akumulatoru tehnoloģiju attīstības dīkstāve.

Pirmie mobilie tālruņi izmantoja niķeļa kadmija (Ni-Cd) akumulatorus. Neskatoties uz savām priekšrocībām (liels resurss un augsta elektroatdeve), tiem bija maza energoietilpība (45 līdz 65 vatstundas uz kilogramu).

Vēlāk šo akumulatoru tipu aizstāja niķeļa metālhidrīda (ni-MH) akumulatori, kuriem bija lielāka energoietilpība – 60 līdz 72 Wh / kg. Tomēr arī šis bateriju tips nenodrošināja ilgmūžīgu darbību – akumulators kalpoja tikai 200 līdz 500 uzlādes ciklus. Interesanti, ka ierīces ar šo akumulatoru tipu ražoja līdz pat 20. gadsimta beigām.

Izrāviens akumulatoru tehnoloģiju jomā bija 1991. gadā "Sony" prezentētais litija jonu (Li-Ion) akumulators, kas ir viens no vispopulārākajiem akumulatoru tipiem vēl šobaltdien, pateicoties tā sabalansētajiem raksturlielumiem.

Mūsdienās litija jonu akumulatoru energoietilpība ir 240 Wh / kg, kas vairākas reizes pārsniedz priekšteču sniegumu. Tāpat šim akumulatoru tipam ir samērā zema pašizlāde, un kalpošanas laiks ir vairāk nekā 600 uzlādes ciklu. Jāņem vērā, ka litija augstā ķīmiskā aktivitāte var novest pie tā, ka noteiktos apstākļos tas uzliesmo.

Līdz ar litija jonu akumulatoriem popularitāti iemantoja arī litija polimēru (Li-Po) akumulatori. Atšķirība ir tā, ka litija polimēru akumulatorus var veidot dažādās formās, tostarp izliektā. Turklāt Li-Po akumulatori ir mazāk toksiski un ekspluatācijā drošāki par Li-Ion.

Tādējādi tie akumulatori, kas šodien tiek izmantoti viedtālruņos un planšetdatoros, vienkāršoti sakot, ir vairāk nekā 20 gadus vecas tehnoloģijas.

Mūsdienās jaunu akumulatoru tehnoloģiju izstrādātāji darbojas vairākos virzienos. Tomēr pagaidām nav neviena risinājuma, kas būtu sabalansēts visos raksturlielumos un būtu galvastiesu pārāks par šobrīd izmantotajiem litija jonu un litija polimēru akumulatoriem.

Piemēram, sudraba cinka akumulatori, kuri aktīvi tiek izmantoti militārajā un kosmiskajā jomā, ir absolūti nedroši un toksiski. Lai arī tiem ir iespaidīga energoietilpība (teorētiski līdz 425 Wh / kg), tie ir ļoti dārgi un kalpo tikai līdz 100 uzlādes cikliem.

Stenfordas universitātē izstrādā alumīnija jonu (Al-Ion) akumulatorus. Gluži kā Li-Po akumulatorus, tos var veidot dažādās formās, var uzlādēt dažās minūtēs un tiem ir kolosāls kalpošanas laiks (līdz 7500 uzlādes ciklu). Tomēr tie spēj dot tikai divu voltu spriegumu (pretēji 3,6 voltiem litija jonu akumulatoru gadījumā). Tāpat alumīnija jonu akumulatoriem ir samērā zema energoietilpība – tikai 140 Wh / kg.

Vēl viens jauns izstrādājums ir litija sēra (Li-S) akumulatori. To energoietilpība ir divkārt lielāka nekā litija jonu akumulatoriem. Tāpat tiem ir samērā ilgs kalpošanas mūžs (līdz 1500 uzlādes ciklu) un zema pašizlāde. Tomēr tiem vēl nepieciešama pilnveidošana un testēšana sarežģītos apstākļos (piem., dažādās temperatūrās), tāpēc tik drīz Li-S akumulatorus plaša patēriņa tirgū vēl neredzēsim.

Protams, galvenais iemesls, kāpēc plaša patēriņa preču nozarē turpina izmantot litija jonu un litija polimēru akumulatorus, nav tāpēc, ka trūkst jaunu tehnoloģiju. Ja ļoti vēlētos, preču ražotāji spētu tirgū ieviest ko inovatīvu, nevis prezentēt kārtējo jauno baterijas ietvaru un pārnēsājamās "akumulatoru bankas" ar tām pašām litija jonu komponentēm.

No otras puses, tam būtu nepieciešami ilgi testi un visa akumulatoru ražošanas procesa pārkārtošana. Tomēr lielākajiem viedtālruņu ražotājiem tas pagaidām nav izdevīgi.