Die Kapazitäten von Lithium-Ionen-Akkus haben sich in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt. Angetrieben wird dies hauptsächlich durch Elektroautos, aber auch Mobiltelefone haben ihren Anteil am Lithium-Ionen-Markt.
Allerdings sind Lithium-Ressourcen im Vergleich zu den globalen Ambitionen von Tesla, Apple oder Samsung knapp. Bemühungen zum Recycling müssen durch Bemühungen zur Erhaltung der Akku-Lebensdauer unterstützt werden, ohne das allgemeine Nutzererlebnis zu beeinträchtigen.
Diese Artikelreihe wird die verschiedenen Aspekte beleuchten, die bewusste Handybesitzer berücksichtigen sollten, um die Lebensdauer, Nutzbarkeit und Recyclingfähigkeit ihres Handy-Akkus zu verlängern.
Wir sprechen über Lithium-Ionen-Akkus, einfach weil diese heutzutage der Standard sind und ihr ökologischer Fußabdruck hoch ist, was ihren Schutz umso wichtiger macht.
Das wahre Leben von Akkus
Obwohl sie theoretisch ewig halten sollten, sind Akkus in der Praxis Faktoren wie diesen ausgesetzt:
- Temperatur
- Feuchtigkeit
- Mechanische Erschütterungen
- Elektrischer Stress (plötzliches Laden/Entladen)
- Entladetiefe
- Erhaltungsladung (ständig geladen halten)
Die meisten Lithium-Ionen-Akku-Hersteller empfehlen 300 bis 500 Lade-/Entladezyklen für ihre Produkte. Das ist der konservative Ansatz, was bedeutet, dass sie über diesen Bereich hinweg nicht viel Kapazität verlieren sollten.
Nicht alle Zyklen sind gleich.
Sie hängen von der Entladetiefe, der Ladezeit und der Temperatur ab. Lithium-Ionen-Zellen reagieren sehr empfindlich auf die Entladetiefe. Je tiefer die Entladung, desto schlechter ist es für den Akku. Einige Studien bezeichnen Zyklen als einen kontinuierlichen Ladevorgang von Null auf 100%. Andere beziehen Mini-Zyklen (wie von 30% auf 50%) in diese Gleichung ein, aber sie sind hinsichtlich der Akku-Degradation nicht gleichwertig.
Der Akku-Zustand spiegelt sich in seiner Fähigkeit wider, Energie zu speichern, gemessen in mAh (Milliamperestunden).
Die Spannung spielt dabei keine große Rolle, da sie nicht linear ist. Beispielsweise beginnt ein Lithium-Ionen-Akku eines Handys bei 3,2 V (leer) und geht bis 4,35 V (voll). Dazwischen gibt es jedoch viele Ladezustände, die nicht direkt mit der Spannung korrelieren.
Zu diesem Thema gibt es online keine andere Autorität, die mehr Experimentergebnisse veröffentlicht hat als der Akku-Experte Cadex auf seiner Website batteryuniversity.com.
Sie haben ein Diagramm veröffentlicht, das die Degradation einer regulären 1500-mAh-Lithium-Ionen-Zelle zeigt.
Wie Sie im obigen Diagramm sehen können, hängt die Kapazität stark von der Anzahl der Zyklen ab. Aber das waren vollständige 0-100%-Zyklen. Dasselbe Szenario wäre bei kleineren Zyklen nicht eingetreten.
Tatsächlich hätten nicht nur diese Teilzyklen geholfen, sondern der Akku hätte auch insgesamt deutlich mehr kombinierte Aktivität gehabt, als wenn er vollständig durchgeladen worden wäre!
Wie Sie sehen, wurde bei einer geringen Entladetiefe (DoD) von 10% die Anzahl der Zyklen eines LiPO4-Akkus dramatisch erhöht. Ein lebendiges Beispiel sind die Akkus des Toyota Prius der zweiten Generation, die nach 15 Jahren noch funktionieren. Sie werden regelmäßig nur im Bereich von 50 bis 75% genutzt.
Schutz des Handy-Akkus
Aber das muss man bei einem Handy nicht so handhaben. Handys sollen eine viel kürzere Lebensdauer haben, aber der Nutzer sollte sein Gerät dennoch so lange genießen können, wie er möchte.
Praktisch gesehen wird die Lebensdauer auf über 5000 Zyklen erhöht, wenn Sie ein Handy nur auf 90% laden und dann den Stecker ziehen, bevor es Anzeichen von Degradation zeigt.
Chargie ist ein sehr nützliches Werkzeug, um dies zu erreichen. Über die eigene Nutzung hinaus kann Ihr altes Handy in der Tasche eines anderen neues Leben erhalten, nachdem Sie sich für ein Upgrade entschieden haben. Die Technologie eines Handys ist in der Regel 3-4 Jahre lang gut genug, aber ein Chargie schützt alle Ihre zukünftigen Handys und noch viel mehr.