הסוללות של הסמארטפון שלנו לא מספיק טובות. זמן העבודה קצר והן לא מחזיקות יותר מיום. כן, האייפון 7 החדש שלכם מחזיק סבבה. אבל תנו לו חצי שנה, תעמיסו באפליקציות ושבו על פייסבוק כל ביום, ופתאום אתם ב-60 אחוז והבוקר רק התחיל.
אבל זה לא העניין היחידי, גם הבטיחות שלהן לא מדהימה. סוללות ליתיום יון פועלות בכל מכשיר שאנחנו משתמשים בו (סמארטפונים, טאבלטים, לפטופים ורחפנים), אבל הן גם עלולות לסבול במקרים קיצוניים מתקלות. סאגת הסוללות המתפוצצות ב-Note 7 של סמסונג הוכיחה את זה.
פאבלט הדגל של סמסונג - נוט 7, סבל מתקלה חמורה שהובילה את המכשיר להתלקח. התקלה הזו חזרה, גם לאחר שסמסונג ביצעה ריקול ושלחה מכשירים מתוקנים. בעקבות כך, החליטו בסמסונג לבטל את מכירתו וייצורו של הנוט 7. אבל רגע, סמסונג תצטרך לייצר מכשירי סלולר נוספים, למשל הגלקסי S8 שיוצג בפברואר הקרוב. וחברות סלולר אחרות גם ממשיכות לייצר מכשירים עם פחות או יותר אותה טכנולוגיה. מה עושים? קודם כל - קצת הסטוריה.
טכנולוגיה משנות ה-70
סוללות הליתיום יון ותיקות מאוד. הסוללות מהסוג הזה הומצאו כבר בשנת 1970, כאשר בשנת 1985 הוצג אב טיפוס של הסוללות ורק ב-1991 הציגה סוני סוללה מסחרית. במשך השנים הסוללות הפכו לקטנות ודקות יותר, לצד גידול בקיבולת של הסוללה, אבל הטכנולוגיה די דומה, ובעיות התחממות עדיין קיימות בה.
יצרניות הסמארטפונים שוברות את הראש איך להציע ללקוחות שלהם מכשירים הפועלים זמן רב יותר באמצעות סוללות חדישות יותר. הגדלת קיבולת הסוללה היא פתרון אחד, הבעיה, שככל שקיבולת הסוללה גדולה יותר, המכשיר הופך לכבד וגדול יותר. הפתרון הזה טוב לפאבלטים המגיעים עם מסך בגודל 5.7 אינץ' ומעלה.
טעינה אלחוטית היא פתרון נוסף. טכנולוגיית הטעינה האלחוטית קיימת כבר מספר שנים, כאשר אפשר למצוא אותה בעיקר בדגמי הדגל של סמסונג מהשנים האחרונות ומוטורולה. טעינה אלחוטית מאפשרת להניח את הסמארטפון על משטח טעינה בבית הקפה או בבית, מבלי לחבר אותו פיזית לכבל. הסמארטפון חייב להיות מונח על המשטח בשביל שתתבצע טעינה. פתרון אחר אותו ניתן לראות במגוון סמארטפונים שיצאו בשנה וחצי האחרונות הוא טעינה מהירה. רוב היצרניות מציעות טעינה מהסוג הזה. למשל, ב-G5 אפשר לטעון 83% מאנרגיית הסוללה בתוך חצי שעה. משתמשי ה-OnePlus 3 וגלקסי S7 אדג' יכולים לטעון 60% מהסוללה בתוך חצי שעה.
פתרון הטעינה המהירה הקיים בדור הנוכחי הוא חביב מאוד, ובהחלט מהווה שדרוג למהירות הטעינה, אבל הוא לא מושלם. לפני כשנה הציגה חברת וואווי טכנולוגיה (ברמת אב טיפוס) לטעינה מהירה בסמארטפונים. וואווי הצליחה לטעון 48% מסוללה בקיבולת 3000 מיליאמפר בתוך פחות מ-5 דקות. בחברת StoreDot הישראלית פיתחו טכנולוגיה לטעינת סמארטפונים בתוך חצי דקה עד דקה. הפתרון הזה יאפשר בעתיד לטעון את הסמארטפון בזמן שממתינים בקופה בבית הקפה או בסופרמרקט.
סוללות גמישות
במעבדת טיוטה בארצות הברית הצליחו לפתח סוללה המיוצרת ממגזניום. היתרון של טכנולוגיה זו לעומת סוללות הליתיום יון הקיימות היום בסמארטפונים, הוא הקיבולת הגבוהה שלהן. סוללות מגנזיום מספקות קיבולת הגבוהה עד פי 12 מסוללות ליתיום יון. הקיבולת הגבוהה נוצרת בעקבות כך שיוני המגנזיום מסוגלים לשאת מטען חשמלי כפול, להגביר את הצפיפות האנרגטית ולבסוף להגדיל את הקיבולת של הסוללה. בנוסף, הן זולות יותר, קטנות יותר, בטוחות יותר, ואפילו מציעות יעילות הטענה פי חמישה משל סוללות ליתיום. מה שאומר, שלפחות בתיאוריה, שימוש בסמארטפונים עם סוללות מגנזיום, ישמרו על המשתמשים מפני התלקחות שלהן.
חברת פנסוניק הציגה החודש בתערוכת הטכנולוגיה CEATEC ביפן, סוללה גמישה במיוחד (ברמת אב טיפוס). הסוללה בטכנולוגיית ליתיום יון, מגיעה בעובי של 55 מ"מ והיא מיועדת למוצרי מחשוב לבישים, כך שהיא תוכל להשתלב עם מסכים גמישים ולספק פתרון משלים. את הסוללה ניתן לעקם ולכופף בזווית של עד 25 מעלות, מבלי לפחד שהיא תישבר. נקודת התורפה של הסוללה היא קיבולת האנרגיה שלה - רק 17.5 מיליאמפר. פנסוניק גם מציעה סוללה מעט גדולה יותר בגודל, אבל כוללת קיבולת גדולה יותר - 60 מיליאמפר. כרגע לא מדובר בפתרון יעיל עבור שעונים חכמים וכמובן לא סמארטפונים, אבל זה מראה את הכיוון שהטכנולוגיה הולכת אליה.
סוללות לא מתפוצצות
לא רק לפנסוניק יש סוללה היודעת להתקפל. באוניברסיטת סטנפורד הציגו לפני כשנה סוללת אלומיניום. מדובר בסוללות הניתנות במהירות רבה, עד כדאי טעינה מלאה בתוך כדקה. הסוללות מחומרי אלומיניום בטוחות לשימוש, בניגוד לסוללות ליתיום יון. בעוד סוללות ליתיום תתפוצץ אם יקדחו בה חור, לסוללות אלומיניום לא יקרה כלום. סוללות אלומיניום מציעות אורך חיים ארוך בהרבה מזה של סוללות ליתיום יון, מדובר באלפי טעינות לעומת מאות טעינות בליתיום יון. בשביל לאפשר את קצב הפריקה האיטי, השתמשו החוקרים בחומרי גרפיט, מינרל פחמני. היום הסוללות בסמארטפונים מאבדות שעות עבודה, לאחר שנה - שנה וחצי של שימוש. מה שדורש מהמשתמש לקנות סוללה חדשה. במכשירים בהן הסוללה פנימית, כמו גלקסי S7 או אייפון לדורותיו, הדבר דרוש מהמשתמש ללכת למעבדה בשביל לבצע את ההחלפה הזו.
סוללות האלומיניום בעלות בלאי נמוך פי 7.5 מסוללות ליתיום יון והן גם זולות יותר מליתיום. המחיר של סוללות אלומיניום זול בכשלישי משל ליתיום. הסוללות מאלומיניום נשמעות מבטיחות מאוד, אבל עדיין ייקח זמן עד שהן יגיעו לשוק לשימוש מסחרי.
סוללה במכונת כביסה
חברת Jenax פיתחה סוללה גמישה, אותה אפשר לקמט כמו נייר. בצורה הזו, ניתן לשלב את הסוללות של החברה בכל מכשיר, בין אם זה שעון, סמארטפון או אפילו משקפיים חכמות, בהן אין יותר מדי מקום לסוללה. ב-Jenax מבטיחים שהסוללה שלהם בטוחה לשימוש וגם עמידה בתנאי קיצון של חום או קור. בהדגמה של החברה מחודש ינואר, היא הציגה כיצד הסוללה הדקיקה שלה, מחליפה 3 סוללות AAA במכונית צעצוע. בהדגמה אחרת, היא מראה איך משטח דק של סוללה משולב בתוך קסדה עבור הפעלה מצלמת אקסטרים. כמובן שבחברה גם הדגימו איך מפעילים סמארטפון עם הסוללה שלהם. הרעיון של Jenax, הוא שניתן לשלב את הסוללה שלהם בכל מוצר, אפילו בביגוד, כאשר הסוללות מסוגלות לשרוד גם כביסה ועדיין להמשיך לעבוד.
הסטארט אפ SolidEnergy, אשר הוקם על-ידי בוגרי מעבדות MIT, פיתח סוללה המגיעה בחצי מהגודל והמשקל של סוללת סטנדרטית. מדובר בסוללה המגיעה עם אנודה דקה מאוד, כאשר הסוללה עושה שימוש בשכבה דקה של ליתיום מתכת. מהסיבה הזו, הסוללה מכילה יותר יונים חשמליים, המעניקים לסוללה קיבולת גדולה יותר. מדובר בקיבולת כפולה מסוללות הקיימות היום. סוללות מהסוג הזה ישפרו בצורה משמעותית את זמני העבודה של הסמארטפונים שיצאו בעתיד לשוק. החסרון בטכנולוגיה, טמפרטורת הפעולה של הסוללה גבוהה מאוד וגם אורך החיים שלה יחסית נמוך. בעיות שיפתרו בהמשך.
יתרון מהותי בטכנולוגיה של SolidEnergy, הוא שניתן להתאים את פסי הייצור הקיימים של היצרניות לזו החדשה. כך יחסית במהירות, יהיה ניתן להביא את הסוללות המשוכללות לסמארטפונים של הצרכנים, ולא להקים מפעלים חדשים ויקרים. מי שבסופו של דבר יחליט עד כמה SolidEnergy תצליח, הן יצרניות הסמארטפונים, אשר צריכות לשלב את המוצר הזה במכשירים שלהן.
אז מתי זה יקרה?
העתיד בתחום הסוללות נשמע מבטיח, אך קשה לדעת מתי הפיתוחים החדשים, כמו סוללות מסוג אלומיניום או מגנזיום יגיעו לשוק, בעיקר בגלל שמדובר בטכנולוגיות חדשות לגמרי, אשר עדיין נמצאת בפיתוח. במילים אחרות - אם הגעתם עד לפה עם הסוללה שלכם, דעו שזה לא יהיה בטלפון הבא שלכם כנראה. אולי זה שאחריו.
אולי בעוד שנה-שנתיים, כבר נוכל לטעון את הסוללות כל מספר ימים ואפילו להסתובב עם מכשירים בעלי עיצוב גמיש.