کالبدشکافی سرعت نور؛ چرا باتری‌های 120 واتی شیائومی دو تکه هستند؟

در دنیای امروز که زمان به ارزشمندترین دارایی انسان تبدیل شده، شرکت شیائومی با معرفی تکنولوژی‌های شارژ ۳۳، ۶۷ و به‌ویژه HyperCharge ۱۲۰ واتی، یکی از بزرگترین چالش‌های کاربران گوشی‌های هوشمند یعنی «انتظار برای شارژ» را حل کرده است. اما پشت این اعداد ارقام خیره‌کننده، یک مهندسی پیچیده و ساختاری متفاوت در باتری‌ها نهفته است.

اگر دقت کرده باشید، گوشی‌هایی مانند Xiaomi 11T Pro یا Xiaomi 12 Pro که از شارژ ۱۲۰ واتی پشتیبانی می‌کنند، از باتری‌هایی با ساختار دوگانه (Dual-Cell) بهره می‌برند و دارای دو برد فلت اتصال دهنده باتری به گوشی هستند ولی در گوشی هایی که دارای ساختار سل دوگانه هستند ولی دارای برد وفت اتصال دهنده یک عددی هستند می توان به گوشی  Xiaomi Redmi Note 14 4G  اشاره کرد. در این مقاله جامع، به بررسی دقیق چرایی این ساختار، عملکرد فنی و تاثیر آن بر طول عمر گوشی می‌پردازیم.

۱. چرا باتری گوشی‌های ۱۲۰ واتی دو تکه است؟ (فیزیک علیه سرعت)

اولین سوالی که به ذهن می‌رسد این است که چرا نمی‌توان ۱۲۰ وات توان را به یک باتری معمولی تزریق کرد؟ پاسخ در قوانین پایه فیزیک نهفته است.

چالش مقاومت و گرما

طبق قانون ژول، گرمای تولید شده در یک مدار با مربع جریان ($I^2$) رابطه مستقیم دارد. وقتی می‌خواهید ۱۲۰ وات انرژی را وارد یک سلول واحد باتری کنید، باید یا ولتاژ را به شدت بالا ببرید یا شدت جریان (آمپر) را. افزایش هر کدام از این‌ها در یک سلول واحد، منجر به تولید گرمای وحشتناکی می‌شود که می‌تواند به سرعت ساختار شیمیایی باتری را تخریب کرده یا حتی باعث تورم و انفجار شود.

راهکار هوشمندانه: تقسیم بار (Dual-Cell Structure)

شیائومی برای دور زدن این محدودیت فیزیکی، باتری را به دو سلول مجزا تقسیم کرده است. به عنوان مثال، در گوشی ۱۱ تی پرو که باتری ۵۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی دارد، ما در واقع با دو باتری ۲۵۰۰ میلی‌آمپری روبه‌رو هستیم که در کنار هم قرار گرفته‌اند.

در هنگام شارژ، توان ۱۲۰ واتی به دو مسیر ۶۰ واتی تقسیم می‌شود. هر سلول به طور همزمان با توان ۶۰ وات شارژ می‌شود. این کار باعث می‌شود:

• دمای هر سلول در محدوده ایمن باقی بماند.
• سرعت شارژ به صورت موازی (Parallel) دو برابر شود.
• فشار الکتریکی روی قطعات مدار کاهش یابد.

۲. تکنولوژی MMT؛ انقلابی در مسیر حرکت الکترون‌ها

علاوه بر دو تکه بودن باتری، شیائومی از تکنولوژی دیگری به نام MMT (Middle Middle Tab) استفاده می‌کند. در باتری‌های سنتی، جریان برق از یک سمت (قطب) وارد شده و تا انتهای باتری حرکت می‌کند. این مسیر طولانی باعث ایجاد مقاومت داخلی و تجمع گرما در انتهای مسیر می‌شود.

در تکنولوژی MMT، جریان برق از مرکز باتری وارد می‌شود. تصور کنید به جای اینکه مسافران یک قطار همگی از درِ اول وارد شوند، از درهای میانی وارد واگن‌ها شوند. این کار باعث می‌شود:

1. مسافت طی شده توسط الکترون‌ها به نصف کاهش یابد.
2. مقاومت داخلی (Impedance) به شدت کمتر شود.
3. باتری دیرتر داغ شود و بتواند برای مدت طولانی‌تری با حداکثر توان (Peak Power) شارژ شود.

۳. تحلیل عملکرد پمپ‌های شارژ (Charge Pumps)

یکی دیگر از قطعات حیاتی در گوشی‌های ۳۳ تا ۱۲۰ واتی شیائومی، Charge Pump است. وظیفه این قطعه، تبدیل ولتاژ و جریان خروجی از آداپتور به مقادیر بهینه برای باتری است.

در سیستم ۱۲۰ واتی، شیائومی از دو پمپ شارژ موازی استفاده می‌کند. این پمپ‌ها با بازدهی خیره‌کننده ۹۸.۵ درصد عمل می‌کنند. این یعنی تقریباً تمام انرژی خروجی از پریز برق به باتری منتقل می‌شود و تنها ۱.۵ درصد آن به گرما تبدیل می‌شود. این بهینه‌سازی همان چیزی است که اجازه می‌دهد گوشی در عرض ۱۷ دقیقه از ۰ به ۱۰۰ درصد برسد بدون اینکه ذوب شود!

۴. مقایسه عملکرد: ۳۳ وات، ۶۷ وات و ۱۲۰ وات

برای درک بهتر تفاوت‌ها، بیایید عملکرد این سه سطح توان را در محصولات شیائومی مقایسه کنیم:

۵. امنیت و طول عمر؛ آیا باتری ۱۲۰ واتی زود خراب می‌شود؟

این بزرگترین نگرانی کاربران است: «آیا این سرعت بالا، باتری را نابود نمی‌کند؟»

واقعیت این است که شیائومی برای جلوگیری از تخریب باتری، بیش از ۳۴ ویژگی حفاظتی را در نظر گرفته است که شامل موارد زیر است:

• مانیتورینگ لحظه‌ای دما: حسگرهای متعدد در طول کابل، آداپتور و بدنه گوشی، دما را در هر ثانیه چک می‌کنند. اگر دما از حد مجاز بالاتر برود، توان شارژ فوراً کاهش می‌یابد.
• حفاظت در برابر شارژ بیش از حد (Overcharge): مدار پس از رسیدن به ۱۰۰ درصد، جریان را کاملاً قطع می‌کند.
• الگوریتم‌های نرم‌افزاری: گوشی یاد می‌گیرد چه زمانی شما بیدار می‌شوید و شارژ نهایی را به دقایق آخر موکول می‌کند (در حالت بهینه).

آمار واقعی: شیائومی تضمین کرده است که این باتری‌ها پس از ۸۰۰ چرخه شارژ کامل، هنوز ۸۰ درصد ظرفیت خود را دارند. برای یک کاربر معمولی، ۸۰۰ چرخه یعنی حدود ۲.۵ تا ۳ سال استفاده. این عدد دقیقاً مشابه (و حتی بهتر از) باتری‌های معمولی آیفون یا سامسونگ است که با سرعت‌های بسیار پایین‌تر شارژ می‌شوند.

۶. نقش سیستم خنک‌کننده مایع (LiquidCool)

گوشی‌هایی که از شارژ ۱۲۰ واتی پشتیبانی می‌کنند، معمولاً دارای سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته‌ای هستند. شیائومی در این گوشی‌ها از لایه‌های عظیم گرافیت، خمیرهای حرارتی با کیفیت بالا و اتاقک‌های بخار (Vapor Chamber) بزرگ استفاده می‌کند.

وقتی شما گوشی را به شارژر ۱۲۰ واتی متصل می‌کنید، این سیستم خنک‌کننده فعال شده و حرارت تولید شده توسط پمپ‌های شارژ و باتری را به سرعت به سطح بدنه منتقل می‌کند تا دفع شود. به همین دلیل است که بدنه گوشی ممکن است کمی گرم شود، اما هسته مرکزی و باتری در دمای امن باقی می‌مانند.

۷. نکات طلایی برای حفظ سلامت باتری‌های فست شارژ

حتی با وجود تمام تکنولوژی‌های محافظتی، رعایت این چند نکته می‌تواند عمر باتری ۱۲۰ واتی شما را به جای ۳ سال به ۵ سال برساند:

1. هنگام شارژ بازی نکنید: ترکیب گرمای پردازنده و گرمای شارژ ۱۲۰ واتی، دشمن اصلی باتری است.
2. قاب گوشی را در بیاورید: اگر محیط گرم است، خارج کردن قاب به دفع بهتر حرارت کمک می‌کند.
3. استفاده از کابل اصلی: کابل‌های ۱۲۰ واتی شیائومی دارای تراشه‌های شناسایی هستند و ضخامت بیشتری برای عبور جریان ۶ آمپری دارند. هرگز از کابل‌های متفرقه استفاده نکنید.
4. شارژ شبانه ممنوع (در صورت عدم نیاز): وقتی گوشی در ۲۰ دقیقه شارژ می‌شود، نیازی نیست آن را از شب تا صبح به شارژر متصل نگه دارید.

جمع‌بندی نهایی

تکنولوژی شارژ ۱۲۰ واتی شیائومی صرفاً یک عدد تبلیغاتی نیست؛ بلکه ترکیبی از شیمی پیشرفته باتری (Dual-Cell)، طراحی هوشمندانه مدار (MMT) و مدیریت دقیق انرژی (Charge Pumps) است. استفاده از دو سلول مجزا در مدل‌هایی مثل ۱۱ تی پرو، کلید اصلی دستیابی به سرعت شارژ زیر ۲۰ دقیقه بدون به خطر انداختن امنیت دستگاه است.

شیائومی ثابت کرده است که می‌توان همزمان سرعت خیره‌کننده و طول عمر استاندارد را در کنار هم داشت. حالا دیگر شارژ کردن گوشی، نه یک پروسه چند ساعته، بلکه یک توقف کوتاه در حد نوشیدن یک فنجان قهوه است.