Galaxy Z Fold8 có gì để pin khó gặp sự cố?

Galaxy Z Fold8 được kỳ vọng đánh dấu một thay đổi đáng chú ý trong công nghệ pin của smartphone Samsung khi chuyển sang vật liệu silicon-carbon. Không chỉ tăng mật độ năng lượng, loại pin này còn buộc nhà sản xuất phải giải quyết bài toán về độ ổn định trong quá trình sạc và xả. Với dòng điện thoại màn hình gập, nơi không gian bên trong bị giới hạn và yêu cầu về kiểm soát nhiệt cao, đây càng là vấn đề quan trọng. Theo thông tin được cung cấp, Samsung đã không đơn giản thay thế vật liệu anode mà thiết kế lại nhiều thành phần của viên pin để hạn chế những rủi ro có thể phát sinh.

Galaxy Z Fold8 được cho là sẽ mở ra thay đổi đáng chú ý trong công nghệ pin của smartphone màn hình gập Samsung.

Điểm khác biệt của pin silicon-carbon nằm ở vật liệu cực dương (anode), khi silicon được kết hợp với carbon thay cho việc phụ thuộc chủ yếu vào graphite như pin lithium-ion truyền thống. Silicon có khả năng lưu trữ lithium cao hơn graphite, qua đó mở ra khả năng tăng mật độ năng lượng mà không nhất thiết phải làm viên pin lớn hơn. Đây là lý do công nghệ silicon-carbon ngày càng được các nhà sản xuất smartphone quan tâm. Một số thương hiệu từng công bố tỷ lệ silicon trong anode khoảng 10%, trong khi những thế hệ mới có thể nâng tỷ lệ này lên khoảng 16%. Tuy nhiên, ưu điểm về dung lượng đi kèm một thách thức lớn: silicon có xu hướng giãn nở và co lại mạnh khi pin liên tục trải qua các chu kỳ sạc, xả.

Sự thay đổi thể tích này có thể tác động đến cấu trúc bên trong viên pin, làm tăng nguy cơ hình thành các điểm bất ổn, phồng pin hoặc chập mạch nếu không được kiểm soát tốt. Trong trường hợp nghiêm trọng, các phản ứng nhiệt mất kiểm soát còn có thể dẫn đến hiện tượng thermal runaway. Chính vì vậy, việc đưa silicon vào pin không đơn thuần là thay một loại vật liệu bằng loại vật liệu khác. Với Galaxy Z Fold8, Samsung được cho là đã điều chỉnh cấu trúc pin để kiểm soát các đặc tính phản ứng của silicon. Một trong những giải pháp được đề cập là sử dụng lớp phủ carbon bao quanh vật liệu silicon, giúp hạn chế sự tác động của các hạt có tính phản ứng cao và cải thiện độ ổn định của anode trong quá trình vận hành.

Không dừng ở cực dương, Samsung còn thay đổi cách xử lý cực âm (cathode) bằng kỹ thuật pha tạp. Theo đó, một số nguyên tố như nhôm, titan hoặc niobi có thể được đưa vào mạng tinh thể của vật liệu cực âm nhằm củng cố cấu trúc. Những thành phần này được kỳ vọng giúp hạn chế các vết nứt siêu nhỏ hình thành khi vật liệu liên tục chịu biến đổi trong quá trình hoạt động, đồng thời tăng khả năng duy trì ổn định khi pin vận hành ở điện áp cao. Cách tiếp cận này cho thấy bài toán của pin silicon-carbon không chỉ nằm ở dung lượng, mà còn liên quan đến việc giữ cho toàn bộ hệ thống điện hóa hoạt động ổn định qua thời gian.

Chất điện phân và lớp ngăn cách bên trong pin cũng được Samsung đưa vào diện điều chỉnh. Các chất phụ gia đặc biệt trong chất điện phân được phát triển để hình thành một lớp bảo vệ trên bề mặt silicon, từ đó làm giảm mức độ phản ứng của vật liệu và hỗ trợ độ ổn định lâu dài. Trong khi đó, separator, tức lớp màng nằm giữa anode và cathode, được tinh chỉnh theo hướng sử dụng cấu trúc xốp nhằm hỗ trợ quá trình di chuyển ion và cải thiện khả năng kiểm soát nhiệt. Theo thông tin nguồn, Galaxy Z Fold8 Ultra được trang bị phần lớn những cải tiến này, còn Galaxy Z Fold8 tiêu chuẩn được tối ưu riêng để đáp ứng những giới hạn về không gian bên trong cũng như yêu cầu tản nhiệt của thiết kế gập.

Cấu trúc pin silicon-carbon đòi hỏi nhà sản xuất kiểm soát chặt chẽ sự giãn nở của silicon và độ ổn định nhiệt.

Việc Samsung chuyển sang pin silicon-carbon cũng có thể mở đường cho những nâng cấp lớn hơn trên các dòng smartphone khác. Galaxy S27 được dự đoán sẽ tiếp tục sử dụng công nghệ này, trong bối cảnh Samsung được cho là đang hoàn thiện quá trình sản xuất. Nếu những thay đổi về vật liệu và cấu trúc pin đạt được mục tiêu về độ ổn định, dòng Galaxy S thế hệ mới có thể hưởng lợi từ mật độ năng lượng cao hơn. Đáng chú ý, Galaxy S27 Ultra được kỳ vọng có thể tăng dung lượng pin lên khoảng 6.000 mAh và cải thiện tốc độ sạc, trong khi các thế hệ Ultra trước đây duy trì mức 5.000 mAh trong thời gian dài. Dù vậy, những thông tin này vẫn mang tính dự đoán và chưa phải thông số chính thức từ Samsung.