របៀបដែលបច្ចេកវិទ្យាប៉ាតេរីលីថីយ៉ូមប៉ះពាល់ដល់អាយុកាល និងសមត្ថភាពប៉ាតេរីរបស់ iPhone

ថ្មលីទីយ៉ូមសម្រាប់ iPhone៖ គីមីវិទ្យាសំខាន់ ការកំណត់ដែលបណ្តាលមកពីការរចនា និងការធ្លាក់ចុះក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែង

ពី LCO ទៅការលាយ NMC៖ របៀបដែលការវិវត្តន៍កាតូដបានធ្វើឱ្យការកើនឡើងនៃសាកល្បងថាមពល និងស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពកាន់តែប្រសើរឡើង

គំរូដំបូងៗនៃ iPhone បានប្រើ បាតេរីលីធៀម ជាមួយកាតូដអុកស៊ីតលីទ្យីញ-កូបាល់ (LCO)។ ទាំងនេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ណាស់ក្នុងការផ្ទុកថាមពលច្រើនទៅក្នុងទំហំតូចៗ ប៉ុន្តែពួកវាមានបញ្ហាស្ថេរភាពធ្ងន់ធ្ងរនៅពេលដែលបានប៉ាក់ប៉ៃលើ ៤,២ វ៉ុល។ ការប៉ាក់ប៉ៃលឿនអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាដែលគ្រោះថ្នាក់ ដូចជា ការរាប់ចំនួនកំដៅ (thermal runaway) និងការរីកលូតលាស់នៃដេនឌ្រីត (dendrite) នៅខាងក្នុងកោសិកាប៉ាក់ប៉ៃ។ ឥឡូវនេះ ស្ថានភាពបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងចាប់តាំងពីពេលនោះមក។ គំរូ iPhone បច្ចុប្បន្នប្រើកាតូដដែលផ្សំពីនីកែល-ម៉ាងហ្គាណេស-កូបាល់ (NMC) ជ взៈវិញ។ រូបមន្តថ្មីនេះបានកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់កូបាល់ប្រហែល ៦០ ភាគរយ ហើយបង្កើនតួនាទីរបស់នីកែលក្នុងសមីការ។ យោងតាមការសាកល្បងដែលធ្វើឡើងតាមស្តង់ដារ IEC 62133-2 ការផ្លាស់ប្តូរនេះបានធ្វើឱ្យថ្មរក្សាបាននូវសមត្ថភាពផ្ទុកប្រហែល ២០% ប្រសើរជាងមុន បន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់ ៥០០ ដងនៃការប៉ាក់ប៉ៃ។ ម៉ាងហ្គាណេសជួយរក្សាបាននូវស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ថ្ម ហើយការពារការបញ្ចេញអុកស៊ីសែនច្រើនពេកនៅពេលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ នីកែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើវ៉ុលខ្ពស់ជាងមុន ដោយមិនបង្កគ្រោះថ្នាក់។ ការកែលម្អទាំងអស់នេះធ្វើការរួមគ្នាដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកំដៅបានប្រសើរជាងមុន នៅក្នុងរាងកាយទូរសព្ទដែលមានស្តើងខ្លាំងណាស់។ នេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ ព្រោះ Apple បន្តកាត់បន្ថយទំហំផ្នែកខាងក្នុង ខណៈដែលនៅតែចង់បានសមត្ថភាពដូចគ្នាទាំងអស់ពីឧបករណ៍របស់ពួកគេ។

កត្តាទម្រង់ប៉ះប៉ុន្មានស្តើងជាងគេ ប្រទះនឹងការគ្រប់គ្រងកំដៅ៖ ហេតុអ្វីបានជា iPhone ផ្តល់អាទិភាពដល់ទំហំជាជាងការធ្វើត្រជាក់

នៅពេលដែលនិយាយដល់ការរចនា Apple ផ្តោតលើភាពប្រណីតជាជាងការគ្រប់គ្រងកំដៅយ៉ាងហ្មត់ចត់។ សូមមើល iPhone ទាំងអស់ — វាមានចន្លោះប្រហែល ១,៥ មីលីម៉ែត្រ សម្រាប់សម្ភារៈប្រកបដោយកំដៅ (thermal interface materials) ប៉ុណ្ណោះ ដែលជាការថយចុះប្រហែល ២/៣ ធៀបនឹងចន្លោះដែលទូរសព្ទ Android ប្រភេទឆ្នើមភាគច្រើនផ្តល់ជូន។ ដោយសារការកំណត់នេះ កំដៅខាងក្នុងឧបករណ៍ទាំងនេះអាចកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សចន្លោះ ៨ ទៅ ១២ អង្សាសេលស្យូស (Celsius) នៅពេលអនុវត្តការងារធ្ងន់ៗ ដូចជាការនាំចេញវីដេអូ 4K ឬដំណាំកម្មវិធីបន្ថែមការពិត (augmented reality applications)។ ទូរសព្ទនេះមានសម្ភារៈការពារកំដៅដែលផ្សំពីក្រាហ្វីត (graphite heat spreaders) និងរាងកាយដែលផ្សំពីអាលុយមីញ៉ូម ដែលជួយរាតតាយកំដៅតាមរបៀបសកម្ម ប៉ុន្តែវាមិនគ្រប់គ្រាន់ទេនៅពេលដែលការងារបន្តយូរ។ នេះបណ្តាលឱ្យបាតុសាស្ត្រនៃការចាស់ទុះនៃថ្មកើនលឿនផងដែរ។ យោងតាមច្បាប់មូលដ្ឋានមួយចំនួននៃវិទ្យាសាស្ត្ររូបវិទ្យា ប្រសិនបើ Apple ចង់បានដំណោះស្រាយការគ្រប់គ្រងកំដៅប្រសើរជាងនេះ ដូចជាប៉ៃពិលកំដៅដែលផ្សំពីសំរិទ្ធ (copper heat pipes) ឬបរិវេណបាញ់កំដៅ (vapor chambers) ទូរសព្ទរបស់ពួកគេនឹងត្រូវកាន់តែក្រាស់ប្រហែល ៤០% ដែលជាការផ្ទុយនឹងស្តង់ដាររចនាដែលមានលក្ខណៈស្រស់ស្អាត និងប្រណីតរបស់ពួកគេយ៉ាងច្បាស់។ ហើយគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍គឺ យោងតាមការសិក្សាស្រាវជ្រាវអ្នកប្រើប្រាស់ថ្មីៗពី Statista នៅឆ្នាំ ២០២៣ ប្រហែល ៧៨% នៃមនុស្សនៅតែចូលចិត្តឧបករណ៍ដែលមានភាពប្រណីតជាជាងឧបករណ៍ដែលមានសមត្ថភាពគ្រប់គ្រងកំដៅប្រសើរជាង ទោះបីជាពួកគេដឹងថា ការរចនាដែលប្រណីតជាងនេះមានន័យថា ថ្មនឹងចាស់ទុះលឿនជាងនៅពេលវេលាបន្ត។

ការធ្លាក់ចុះនៃសមត្ថភាពថ្មក្នុងការអនុវត្ត៖ ការយល់ដឹងអំពីស្ថានភាពសុខភាព (SoH), សមត្ថភាពប្រើបាន និងដែនកំណត់នៃការរាយការណ៍របស់ Apple

កត្តាបណ្តាលឱ្យថ្មចាស់ផាន់គីមី៖ ការលូតលាស់នៃស្រទាប់ SEI, ការប៉ះគ្រាប់លេខីញ៉ូម និងផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើអាយុកាលថ្ម iPhone

មានរឿងពីរយ៉ាងដែលកើតឡើងនៅក្នុងទូរស័ព្ទ iPhone ដែលមិនអាចបកប្រែបានតាមរយៈពេលវេលា គឺការរីកចម្រើននៃកម្រិតរវាងអគ្គិសនីកថាប័នរឹង (SEI) និងអ្វីដែលគេហៅថា ការបំពាក់លីធីមជាឧបករណ៍។ នៅពេលដែលយើងចាប់ផ្តើមប្រើទូរស័ព្ទយើង ជាលើកដំបូង កម្រិត SEI ចាប់ផ្តើមបង្កើតឡើងជាធម្មតា នៅក្នុងរង្វង់ការចាក់សាំងដំបូងនេះ។ ប៉ុន្តែ នៅពេលដែលយើងបន្តចាក់ និងបញ្ចេញថ្ម កម្រិតនេះកាន់តែធាត់ ដែលធ្វើឲ្យអាតូលីទីអ៊ែរសកម្ម និងធ្វើអោយថ្មធ្វើការខ្លាំងជាងមុន ដោយប្រឆាំងនឹងការប្រឆាំងផ្ទៃក្នុងកើនឡើង។ បញ្ហាមួយទៀតកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលចាក់សាំង ដូចជាអាកាសធាតុត្រជាក់ក្រោម ១០ អង្សា សេ លីសियस ល្បឿនចាក់សាំងលឿនលើសពីកម្រិតធម្មតា ឬពេលដែលបំពង់ថ្មមានចាក់សាំងពេញ។ នេះបង្កើតការដាក់បញ្ចូលនៃលីថីមជាប្រភេទដែកដែលមានប្រតិកម្មនៅលើផ្ទៃអាណូត ដែលមិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយលីថីមដែលអាចប្រើបានសម្រាប់រង្វង់អនាគតទេ ប៉ុន្តែក៏បង្កើតនូវការកាត់បន្ថយខ្លីតូចនៅក្នុងបំពង់ថ្មផងដែរ ។ អ្នក ប្រើ ប្រាស់ ភាគ ច្រើន នឹង សង្កេត ឃើញ ថា កម្លាំង បំពង់ របស់ ពួកគេ ធ្លាក់ ចុះ ពី ៣ ទៅ ៥ ភាគរយ ក្នុង មួយ ឆ្នាំ ក្នុង ស្ថានភាព ធម្មតា ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើទុកនៅក្នុងបរិយាកាសក្តៅជាប្រចាំលើសពី ៣៥ អង្សា សេលស៊ីស, តាមស្តង់ដារវិស័យមួយចំនួន, ការបាត់បង់នេះអាចនឹងកើនឡើងពីរដង។ អ្វីដែល ធ្វើឱ្យ បញ្ហា ទាំងនេះ មាន ភាព ខកចិត្ត ជាពិសេស គឺ ថា មិន ដូច ការធ្លាក់ចុះ របស់ ផ្នែក ផ្សេងទៀត នៃ ឧបករណ៍ របស់ យើង ទេ ការប្រែប្រួល គីមី ទាំងនេះ បន្ត កើនឡើង ជាមួយនឹង ពេលវេលា ហើយ មិនអាច ប្តូរបាន សូម្បីតែ សម្រាប់ ទូរស័ព្ទ ដែល មិនសូវ ប្រើប្រាស់ ច្រើន នោះទេ ។ បន្ទាប់ពីបានអង្គុយនៅលើអគារតែពីរឆ្នាំហើយ iPhone ជាច្រើននៅតែបង្ហាញនូវសញ្ញាដែលអាចមើលឃើញបាននៃសុខភាពធ្លាក់ចុះ។

ហេតុអ្វីបានជា "% សុខភាពថ្ម" មិនមែនជាការវាស់ស្ទង់ដោយផ្ទាល់នូវសមត្ថភាពប្រើបានទេ — ហើយតើវាបញ្ជាក់អ្វីជាក់ស្តែង?

ភាគរយនៃសុខភាពថ្ម ដែលបង្ហាញដោយ Apple មិនមែនជាការវាស់សក្តានុពលថ្មដោយផ្ទាល់ទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាអាស្រ័យលើរបៀបដែលថ្មឆ្លើយតបទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុល្ដេស (voltage) ការវិភាគគំរូនៃការតបតាមរយៈការប្រឆាំងផ្ទៃក្នុង (internal resistance patterns) តាមរយៈពេលវេលា និងកត្តាប្រវែងប្រវែងនៃការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព (thermal history) ទាំងអស់នេះ ត្រូវបានធ្វើឡើងក្រោមស្តង់ដារសុវត្ថិភាព UL 2580។ នៅពេលដែលយើងឃើញ ១០០% នេះមានន័យថា គ្រប់យ៉ាងកំពុងដំណើរការនៅក្នុងប៉ារ៉ាម៉ែត្រធម្មតា ចំពោះស្ថេរភាពវ៉ុល្ដេស។ នៅជុំវិញ ៨៥% យើងអាចសង្កេតឃើញភាពខុសគ្នាច្បាស់លាស់ក្នុងរបៀបដែលថ្មបំបែកថាមពល ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនមានន័យថា សក្តានុពលថ្មបានបាត់បង់ចំនួន ១៥% នៅកន្លែងណាមួយទេ។ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតសម្រាប់ Apple គឺការធានាឱ្យឧបករណ៍នៅតែអាចទុកចិត្តបាន ជាជាងការប្រក្រតីយ៉ាងខ្លាំងលើលេខទាំងនេះ។ ហេតុនេះហើយ Apple បានណែនាំឱ្យអ្នកទៅទទួលសេវាកម្មនៅពេលសុខភាពថ្មធ្លាក់ដល់ ៨០%។ ការណែនាំនេះមិនមែនគ្រាន់តែដោយសារសក្តានុពលថ្មបានបាត់បង់ ២០% ទេ ប៉ុន្តែដោយសារកត្តាដូចជា ការធ្លាក់វ៉ុល្ដេស (voltage drop) ក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្ម ចាប់ផ្តើមបង្កបញ្ហាដល់ការដំណើរការដែលមានសុវត្ថិភាព។ ដូច្នេះ ទោះបីជាស្មាតហ្វូន iPhone ពីរគ្រឿងបង្ហាញភាគរយសុខភាពថ្មដូចគ្នាក៏ដោយ សូម្បីតែអាយុកាលថ្មពិតប្រាកដរបស់វាអាចខុសគ្នាគ quite ច្រើន អាស្រ័យលើរបៀបដែលអ្នកប្រើប្រាស់វា សីតុណ្ហភាពបរិស្ថានប្រចាំថ្ងៃ និងជួនកាលក៏ដោយសារភាពខុសគ្នាតូចៗនៅក្នុងការកំណត់សម្រាប់សូហ្វវែររវាងឧបករណ៍ផ្សេងៗគ្នា។

សីតុណ្ហភាព និង ទម្លាប់សាកថ្ម៖ កត្តាសំខាន់ៗដែលអ្នកប្រើប្រាស់អាចគ្រប់គ្រងដើម្បីពន្យារអាយុកាលថ្មលីទីយ៉ូមសម្រាប់ iPhone

ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព៖ របៀបដែលការប្រើប្រាស់ជាបន្តបន្ទាប់នៅសីតុណ្ហភាពលើសពី ៣៥°C ធ្វើឱ្យអត្រាបាក់បែកកើនឡើងពីរដងក្នុងការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង

ការប្រើប្រាស់ iPhone ជាបន្តបន្ទាប់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង ៣៥ ដឺក្រេសេលស៊ីអ៊ុស បង្កឱ្យមានផលវិបាកអាក្រក់យ៉ាងខ្លាំងចំពោះថ្មរបស់វា។ ការសិក្សាពីក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិកបង្ហាញថា នៅពេលទូរសព្ទក្តៅហួល ស្រទាប់ SEI នឹងរីកលូតលាស់លឿនជាងធម្មតា ហើយល៉ីធីយ៉ូមចាប់ផ្តើមគ្របដណ្តប់លើអេឡិចត្រូដ ដែលបណ្តាលឱ្យចំនួនដងដែលយើងអាចប៉ាក់ថ្មទូរសព្ទបានមុនពេលវាបាត់បង់ថាមពល ថយចុះ។ បញ្ហានេះកាន់តែអាក្រក់ឡើង ព្រោះ iPhone មិនមានប្រព័ន្ធប៉ះស្កាត់ក្តៅផ្ទៃក្នុងទេ ដែលធ្វើឱ្យវាមានភាពរសើបជាងធម្មតាក្នុងការធ្វើសកម្មភាពដូចជា ការរើរាប់ផ្លូវតាម GPS លេងហ្គេមលើទូរសព្ទ ឬប៉ាក់ថ្មតាមរយៈឥទ្ធិពលវាយ៉ាង (wireless) នៅកន្លែងដែលក្តៅ។ ការទុក iPhone នៅក្នុងរថយន្តដែលឈប់នៅក្រោមពន្លឺថ្ងៃ ឬដាក់វាលើផ្ទៃក្តារបង្ហាញ (dashboard) ដែលទទួលពន្លឺថ្ងៃដោយផ្ទាល់ អាចបណ្តាលឱ្យសីតុណ្ហភាពខាងក្នុងកើនឡើងលើសពី ៥០ ដឺក្រេសេលស៊ីអ៊ុស ហើយបណ្តាលឱ្យមានផលប៉ះពាល់អាក្រក់ដល់ផ្នែកថ្មដែលមិនអាចត្រឡប់ទៅស្ថានភាពដើមវិញបាន។ សម្រាប់អ្នកដែលចង់ឱ្យទូរសព្ទរបស់ខ្លួនអាចប្រើបានយូរ មានជំហានសាមញ្ញមួយចំនួនដែលគួរចងចាំ៖ កុំប៉ាក់ថ្ម ឬដំណាំកម្មវិធីដែលទាមទារសាមាន្យខ្ពស់ក្រោមពន្លឺថ្ងៃដោយផ្ទាល់ ប្រសិនបើអាចធ្វើបាន។ បិទលក្ខណៈ «ធ្វើឱ្យសកម្មកម្មវិធីផ្ទះក្រៅ» (background app refresh) នៅពេលធ្វើដំណាំក្នុងទីក្រុង។ ហើយចងចាំថា ត្រូវដកការពារ (case) ចេញពីទូរសព្ទមុនពេលប៉ាក់ថ្មរយៈពេលយូរ ព្រោះការពារទាំងនេះជាញឹកញាប់បណ្តាលឱ្យកំដៅរក្សាទុកនៅខាងក្នុងឧបករណ៍។

ច្បាប់ ២០%-៨០% ត្រូវបានពិនិត្យឡើងវិញ៖ ភស្តុតាងអំពីជម្រៅនៃការប៉ះទង្គិច និងការណែនាំអំពីការប៉ះទង្គិចដែលអាចអនុវត្តបាន

ការប៉ះទង្គិចផ្នែកមួយប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់អាយុកាលនៃថ្ម lithium-ion។ ការសិក្សាដែលបានបោះពុម្ពក្នុង ទស្សនាវដី Journal of The Electrochemical Society បង្ហាញថា ការកំណត់ជម្រៅនៃការប៉ះទង្គិចឱ្យនៅតែ ២០-៨០% ជំន взវ៉ា ០-១០០% អាចបង្កើនចំនួនវដ្តសរុបដែលអាចសម្រេចបានបានបីដង ដោយកាត់បន្ថយការតានតឹងនៃរចនាសម្ព័ន្ធប៉ះទង្គិច និងបន្ថយការបង្កើតស្រទាប់ lithium នៅលើអេឡិចត្រូដ។ សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ iPhone ប្រចាំថ្ងៃ៖

• ដកកាប៊លចេញមុនពេលឈានដល់ ១០០% — ជាពិសេសក្នុងរយៈពេលយប់ — ព្រោះការរក្សាទុកនៅកម្រិតពេញនេះនឹងបង្កើនសក្ដានុពលនៅអេឡិចត្រូដអង្គុយ ហើយប៉ះពាល់ដល់ប្រតិកម្មរង
• ប៉ះទង្គិចឡើងវិញជាមុននៅជុំវិញ ២០% ដោយជៀសវាងការប៉ះទង្គិចជ្រៅ ដែលបណ្តាលឱ្យអេឡិចត្រូដប៉ះទង្គិចរងការតានតឹង
• អនុញ្ញាត ការសាកថាមពលដែលបានបង្កើនប្រសិទ្ធភាព ដែលរៀនស្គាល់គម្រោងប្រចាំថ្ងៃរបស់អ្នក ហើយពន្យាពេលការប៉ះទង្គិចចុងក្រាយទៅ ១០០% រហ until ត្រូវការ — ដែលកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលថ្មស្ថិតនៅកម្រិតវ៉ុលខ្ពស់ ដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរឥរិយាបថ