Как производители выбирают аккумулятор для смартфона?

13 March

🔋 Neovolt.ru Блог База знаний

Существует проект «sustainablySMART» (на гранты ЕС) под кураторством научного деятеля Карстена Шишке (Karsten Schischke) из Института надёжности и микроинтеграции Фраунгофера IZM.

В этом документе (последняя редакция 31 октября 2019) энтузиасты, учёные и инженеры зафиксировали «все существующие технологии проектирования, обеспечения надёжности и повторного использования, в том числе восстановления жизнеспособных интеллектуальных мобильных устройств».

Именно в такой формулировке — не придирайтесь к сложному слогу.

⚛ Карстен Шишке, учёный инженер из IZM
⚛ Карстен Шишке, учёный инженер из IZM
Возможно вам будет интересно, Карстен Шишке — это тот самый человек, который два года назад обратил внимание человечества на усложнение ремонтопригодности современных гаджетов, если помните такой прецедент из новостей.
Сам Карстен занимается исследованиями потенциальных возможностей для улучшения автономности портативной электроники. Его работы вошли в основу технологий повышения энергоэффективности благодаря инновационным разработкам в области экологического проектирования промышленного оборудования.

Герметичность и ёмкость вместо ремонтопригодности

Автор пишет, что cрок службы смартфона в значительной степени определяется дизайном. Его команда сформировала статистику:

  • примерно 1/3 всех ремонтов относится к дисплею,
  • 1/6 к замене батареи,
  • оставшиеся 50% — к разным другим деталям и компонентам.

Аккумуляторы всегда можно было заменить самостоятельно во многих моделях, представленных на рынке 3-5 лет назад. Но в настоящее время, как правило, производители запрещают это делать.

Просто элементы питания встраивают в смартфон под крышкой или приклеивают к задней стенке экрана в средней части корпуса без возможности простого извлечения.

➡ Посмотрите, как стало сложно заменить аккумулятор в Apple iPhone на примере модели X

Интеграция батареи облегчает дизайн, который имеет более высокий класс защиты от пыли и воды.

  • ✔ Герметичность корпуса снижает риск случайного повреждения продукта.
  • ❌ С другой стороны является барьером для замены батареи с высокой степенью износа.

Толщина аккумулятора, например, при сравнении Galaxy S3 (съёмного) и Galaxy S7 (несъёмный) может остаться на одинаковом уровне, но объём химии батареи будет уже увеличен. Ёмкость аккумулятора в несъёмной конструкции значительно увеличилась.

Ремонтопригодность не так важна, как дизайн и продажи

Нужно понимать, требования к питанию новейших смартфонов и время автономности являются всё более критически важным аргументом продаж. Нет смысла наивно полагать, что это не скажется на тенденциях в промышленном дизайне.

💡 Аккумуляторная батарея должна иметь как можно большую ёмкость, когда как её габариты (и в целом объём) не должны, например, помешать увеличению числа модулей на материнской плате.

В смартфонах электроника становится всё более компактной. Уменьшение размеров комплектующих позволяет немного упростить задачи по размещению аккумуляторов необычной формы внутри мобильных устройств. Например, L-образные литий-полимерные батареи. Это стало возможным благодаря передовым технологиям интеграции и упаковки чипов.

⚠ Но нестандартные приёмы порождают новую проблему — производители вынуждены увеличивать количество эпоксидного клея.

В результате мы сталкиваемся с физической зависимостью основных полупроводниковых узлов от соседних модулей при разборке. Подход со сложно демонтируемыми материалами значительно препятствует ремонту на уровне системной платы и повторному использованию компонентов.

➡ Можно ли отследить выключенный телефон, если аккумулятор несъёмный?

В следующей статье мы подробно поговорим о выборе физических параметров элементов питания при создании и проектировании мобильных устройств. Подпишитесь на наш канал, чтобы не пропустить это.

Расскажите в комментарии, был ли у вас опыт разборки смартфона для замены аккумулятора? Сложная ли оказалась процедура и успешно ли выполнили сборку?