منذ أزمة هاتف “نوت 7” الشهيرة عام 2016، التزمت شركة سامسونج بنهج محافظ وحذر للغاية فيما يتعلق بتقنيات البطاريات. ومع ذلك، يبدو أن هذا الجمود بدأ يكلف العملاق الكوري الجنوبي الكثير، خاصة مع تزايد مبادرات الشركات الصينية المصنعة للمعدات الأصلية (OEMs) التي بدأت بطرح بطاريات عملاقة تعتمد على تقنية السيليكون والكربون.
في محاولة للحاق بالركب، سعت وحدة Samsung SDI – الذراع المتخصص في البطاريات لدى سامسونج – لتقديم منافسة حقيقية في هذا المجال، إلا أن الجهود الأولية واجهت عقبات تقنية، مما دفع الشركة لإعادة ترتيب أولوياتها.
تحديات “الوحش” ذو الـ 20,000 مللي أمبير
كشفت تقارير تقنية حديثة أن سامسونج كانت تختبر نموذجاً لبطارية مزدوجة الخلايا بسعة إجمالية تصل إلى 20,000 مللي أمبير. يتكون هذا النموذج من:
- خلية أساسية: بسعة 12,000 مللي أمبير وسماكة 6.3 ملم.
- خلية ثانوية: بسعة 8,000 مللي أمبير وسماكة 4 ملم.
لكن المشكلة كمنت في الخلية الأساسية الكبرى؛ حيث أظهرت الاختبارات مخاوف جدية تتعلق بالاستقرار، وتدهوراً في جودة الإنتاج (Yield degradation)، بالإضافة إلى مشاكل ميكانيكية خطيرة.
مشكلة الانتفاخ الحراري
أثناء شحن الخلية بسرعة 100 واط، تعرضت الخلية ذات الـ 12,000 مللي أمبير لانتفاخ ملحوظ، حيث زادت سماكتها من 6.3 ملم إلى 8.2 ملم.
هذا الانتفاخ أدى لزيادة السماكة الإجمالية للبطارية المزدوجة لتصل إلى 14 ملم، وهو ما يعادل تقريباً سماكة الغلاف الخارجي لبعض الهواتف بالكامل، مما يجعلها غير عملية للاستخدام التجاري في الهواتف الذكية الحالية.
تغيير المسار: التركيز على السعات المتوسطة
كان هدف سامسونج النهائي هو تطوير بطارية بخلية واحدة سعة 12,000 مللي أمبير، نظراً لأن البطاريات أحادية الخلية أكثر كفاءة، لكن تثبيتها عند كثافة طاقة عالية يعد تحدياً هندسياً صعباً.
ونتيجة لهذه العقبات، قررت Samsung SDI تحويل تركيزها نحو تطوير بطاريات السيليكون والكربون (Silicon-Carbon Batteries) بسعات تتراوح بين 6,000 و 8,000 مللي أمبير.
أثبتت هذه السعات “المتواضعة” نسبياً اتساقاً أعلى في الإنتاج وتمدداً حجمياً (Volumetric Expansion) يمكن التنبؤ به والسيطرة عليه، مما يجعلها خياراً أكثر أماناً وواقعية للمستقبل القريب. وبالتوازي مع ذلك، لا تزال الشركة تعمل على تطوير بطاريات الحالة الصلبة (Solid-state batteries).
ما هي تقنية السيليكون والكربون؟
تختلف بطاريات السيليكون والكربون (Si/C) قليلاً عن بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، ويكمن السر في مادة الأنود (Anode).
فبدلاً من استخدام الجرافيت التقليدي، تعتمد هذه البطاريات على مادة مركبة من السيليكون والكربون ذات بنية نانوية ومقاومة للكسر.
تسمح هذه التقنية للأنود بالاحتفاظ بأيونات الليثيوم بنسبة تصل إلى 10 أضعاف مقارنة بالجرافيت، مما يعني زيادة هائلة في سعة البطارية وكثافة الطاقة، مع الحفاظ على تصميم نحيف للغاية، وهو ما تسعى إليه شركات الهواتف الحديثة بشدة.
📡 للمزيد من التغطيات اليومية، استكشف قسم الأخبار عبر موقعنا.
ابقَ دائماً في قلب الحدث التقني! 🔍
انضم الآن إلى نخبة متابعينا على تيليجرام و واتساب لتصلك أهم الأخبار والحصريات فور حدوثها! 💡
التعليقات