Исследователи из Техасского университета в Остине раскрыли причину быстрой деградации аккумуляторов в беспроводных наушниках. Международная команда учёных под руководством профессора Ицзинь Лю применила комплекс передовых методов визуализации, включая рентгеновское и инфракрасное излучение, чтобы понять, почему срок службы батарей в этих компактных устройствах со временем сокращается.

Исследование началось с личного опыта профессора Лю, который заметил, что в его наушниках, после двух лет использования только правого наушника, левый демонстрировал значительно более длительное время работы от батареи. Это наблюдение побудило команду провести детальное исследование проблемы.

Фото: The University of Texas at Austin, Cockrell School of Engineering

В ходе работы выяснилось, что основной причиной деградации является взаимодействие батареи с другими компонентами наушников — Bluetooth-антенной, микрофонами и электронными схемами. Эти элементы создают сложную микросреду, которая приводит к появлению температурного градиента между верхней и нижней частями аккумулятора, что существенно влияет на его работоспособность.

Дополнительным фактором оказалось влияние реальных условий эксплуатации: перепады температур, различное качество воздуха и другие внешние факторы. Несмотря на то, что современные аккумуляторы проектируются с учётом работы в сложных условиях, частые изменения окружающей среды создают особые проблемы для их стабильной работы.

Для проведения экспериментов исследователи использовали технологии визуализации в лабораториях Техасского университета и компании Sigray Inc., а также привлекли ресурсы крупных научных центров: SLAC, Брукхейвенской национальной лаборатории, Аргоннской национальной лаборатории и Европейского центра синхротронного излучения во Франции.

Как отметил главный автор исследования Гуаннан Цянь, на производительность батарей существенно влияют индивидуальные особенности использования устройств: различные температурные режимы, привычки зарядки и стиль эксплуатации. Команда планирует продолжить исследования, распространив их на батареи большего размера, используемые в смартфонах, ноутбуках и электромобилях.

Подробнее на iXBT