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Jahr für Jahr werden die Akkus in Smartphones immer fortschrittlicher: Ihre Kapazität steigt, Gewicht und Abmessungen nehmen ab und Nachteile verschwinden.

Vergessen Sie nicht die Umweltsicherheit, denn dieser Teil gilt als der „schmutzigste“ in modernen Geräten.

Mal sehen, welche Art von „Batterien“ heute zu finden sind mobile Geräte Oh.

Haupttypen von Batterien

Im Laufe der Geschichte der Mobiltelefonentwicklung haben sie verwendet vier Arten von Batterien:

• Nickel-Cadmium;
• Nickel-Metall-Hybrid;
• Lithium-Ionen;
• Lithium-Polymer.

Bis heute sind die letzten beiden Typen als die technologisch fortschrittlichsten, effizientesten und „saubersten“ im Arsenal der Entwickler geblieben. Diese Batterietypen sind in den Beschreibungen der meisten Smartphones zu finden.

Diese Art der Stromversorgung stammt aus der Zeit vor dem Mobilfunk. Die ersten Proben sind seit Ende des 19. Jahrhunderts bekannt. Bis zum Ende des letzten Jahrhunderts unternahmen die Industriellen zahlreiche Versuche, ihre inhärenten Mängel zu beseitigen, und es gelang ihnen teilweise auch.

So oder so hatten die Entwickler der ersten Mobilgeräte einfach keine große Wahl. Basic Die Beschwerden lauteten wie folgt:

• die Verwendung giftiger, gesundheitsschädlicher Metalle im Design;
• unzureichende Batteriekapazität;
• begrenzte Anzahl von Lade-/Entladezyklen;
• geringe Technologie in der Produktion, was zu höheren Kosten führt;
• der sogenannte „Memory-Effekt“.

Letzteres lag daran, dass beim Laden eines unvollständig entladenen Akkus dessen Kapazität um einen bestimmten Betrag abnahm. Dies führte dazu, dass der Akku vor dem ersten Gebrauch mehrmals einen vollständigen Lade-Entlade-Zyklus durchlaufen musste.

Solche Netzteile hatten auch Vorteile – einen breiten Betriebstemperaturbereich. Es gab jedoch deutlich mehr Nachteile, und um diese zu beseitigen, wurde der folgende Batterietyp entwickelt.

Sie enthielten kein giftiges Cadmium, dessen bloße Erwähnung bei besonders leicht zu beeinflussenden Umweltschützern Hysterie auslöst. Zudem war der Memory-Effekt deutlich schwächer.

Auch die Kapazität ist gestiegen, die Kosten hingegen sind leicht gesunken. Aber sie wurden mit NiCd-Akkus verglichen und gravierende Mängel:

• die Notwendigkeit, ein komplexes Ladegerät zu verwenden;
• Reduzierung der Anzahl der Lade-/Entladezyklen.

Beide Batterietypen unterlagen einer relativ hohen Selbstentladung, was die Autonomie der darauf basierenden Mobilgeräte stark einschränkte. Und als die nächste Generation am Horizont auftauchte, warfen die Designer sie mit einem freudigen Kreischen in den Mülleimer der Geschichte.

Dieser Batterietyp hat eine echte Revolution in der Welt der Gadgets ausgelöst.

Von nun an hat sich die Dauer ihrer Arbeit im Standby-Modus deutlich erhöht. Auch der lästige Memory-Effekt ist verschwunden, obwohl einige besonders fortgeschrittene Nutzer die Akkus ihrer Geräte weiterhin aus altem Speicher „trainieren“.

Die meisten Smartphone-Modelle auf dem heutigen Markt sind mit diesem Akkutyp ausgestattet.

Aber sie haben auch Nachteile, und zwar durchaus unangenehme.:

1. Enger Betriebstemperaturbereich.
2. Mögliche Gefahr der Batteriezerstörung durch Tiefentladung oder Überladung.
3. Schnelle „Alterung“, die nach 2-3 Jahren zum Ausfall der Batterie führt.
4. Ziemlich hohe Kosten.

Es ist anzumerken, dass sich die Nachteile seit dem ersten Erscheinen dieser Art von Stromversorgung im Handel deutlich ausgeglichen haben. Doch die Produzenten wollten mehr.

Erstens waren sie mit den relativ hohen Kosten nicht zufrieden und so wurde ein anderer Batterietyp entwickelt.

In ihnen wich der explosive Elektrolyt einer Polymermasse. Der Preis für solche Netzteile ist leicht gesunken, vor allem aufgrund der Notwendigkeit, komplexere Schutzschaltungen einzusetzen. Die Leistung hat sich auch nicht wesentlich erhöht.

Aber das Gute an festem Polymer ist, dass es die Hände der Designer frei macht und es ihnen ermöglicht, die Form und Größe des Elements nach eigenem Ermessen zu wählen. Zu dieser Zeit erschienen viele ultradünne Smartphone-Modelle mit nicht austauschbaren Akkus.

Beide Arten von Lithiumbatterien haben einen gemeinsamen Nachteil: Unabhängig von der Nutzungsintensität und der Anzahl der Lade-/Entladezyklen nimmt ihre Kapazität allmählich ab. Und nach ein paar Jahren kann das Gerät guten Gewissens weggeworfen werden. Oder hängen Sie es beispielsweise als exotische Dekoration an die Wand.

Es wird angenommen, dass der Lithium-Polymer-Typ etwas weniger „hartnäckig“ ist, aber diese Informationen gehören zur Kategorie der Mythen; es gibt Beispiele, die diese Aussage sowohl bestätigen als auch widerlegen. Es ist also sicherlich nicht möglich, Wahrheit von Fiktion zu unterscheiden.

Schnellladetechnologie

Oft hört man von Verkäufern, die den Kauf eines Smartphones anbieten, von einem bestimmten Akku mit Funktion schnelles Aufladen. Besonders Fortgeschrittene erschrecken Käufer zudem mit dem beeindruckend klingenden Qualcomm Quick Charge, die Erfahrensten legen zusätzlich Version 2.0 oder 3.0 bei. Was sind das für Wunderbatterien?

Tatsächlich hat diese Technologie nichts mit der Art der Stromquelle zu tun. Sie können lediglich eine höhere Stromstärke verwenden, was die Ladezeit erheblich verkürzt.

Und um sicherzustellen, dass es nicht zu einer zerstörerischen Überladung kommt und der Ladevorgang korrekt durchgeführt wird, überwacht der Chipsatz, in dem diese Technologie tatsächlich implementiert ist. Bisher ist es perfekt entwickelt und es besteht keine Gefahr für das Gerät, wenn es verwendet wird.

Zusammenfassend können wir sagen: Die wichtigsten Batterietypen in Smartphones sind heute Lithium-Ionen (Li-Ion) und Lithium-Polymer (Li-Pol). In mobilen Gerätemodellen findet man beides, und es gibt in absehbarer Zeit keine Alternative dazu.

Aber Massenimplementierung Solche Batterien haben Lithium zu einem strategischen Faktor gemacht wesentliches Element, und Länder, die über Vorkommen an Mineralien verfügen, die dieses enthalten, sind Objekte von kommerziellem (und nicht nur) Interesse des transnationalen Kapitals.

Der Akku ist ein integraler Bestandteil eines Mobiltelefons und gewährleistet dessen autonomen Betrieb. Wie oft Sie das Ladegerät verwenden müssen, hängt von der richtigen Verwendung des Akkus sowie von den Fähigkeiten Ihres Telefons ab.

Arten von Batterien

Es gibt drei Haupttypen von Batterien, die in Mobiltelefonen verwendet werden: Nickel-Cadmium, Lithium-Ionen und Lithium-Polymer. Tatsächlich gibt es noch mehr davon, aber die übrigen Arten haben sich nicht weit verbreitet, sodass wir sie nicht in den Rahmen dieses Artikels einbeziehen.

Früher erfreuten sich Nickel-Cadmium-Batterien großer Beliebtheit, heute werden sie aufgrund ihrer schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt und einer Reihe anderer Nachteile fast nicht mehr eingesetzt. Moderne Mobiltelefone verwenden sie nicht, es sei denn, Sie finden einen solchen Akku in einem sehr alten Modell. Ihre weite Verbreitung war einst auf ihre geringen Kosten zurückzuführen, ansonsten hatten sie jedoch eine Reihe negativer Eigenschaften: schnelle Selbstentladung, geringes Verhältnis von Kapazität zu physikalischer Größe und starke Erwärmung während des Betriebs. Nickel-Cadmium-Akkus verfügen über einen sogenannten „Memory-Effekt“, aufgrund dessen sie regelmäßig mehrere Zyklen hintereinander geladen und vollständig entladen werden müssen. Dieser Effekt macht sich bemerkbar, wenn mit dem Aufladen einer noch nicht vollständig entladenen Batterie begonnen wird. Dadurch verbleibt eine Ladung, die nicht genutzt werden kann, und dadurch verkürzt sich die Zeit Batterielebensdauer Geräte. Im Durchschnitt benötigen Nickel-Cadmium-Batterien mehr als 1000 Lade-Entlade-Zyklen.

Lithium-Ionen-Akkus werden in modernen Mobilgeräten am häufigsten verwendet. Sie sind langlebiger und weniger umweltschädlich als Nickel-Cadmium und verfügen gleichzeitig über eine deutlich höhere Energiedichte: Trotz ihrer bescheidenen physikalischen Abmessungen verfügen sie über eine relativ hohe Kapazität. Sie haben keinen „Memory-Effekt“ und zeichnen sich durch eine geringe Selbstentladungsrate aus. Zu den Nachteilen dieses Batterietyps gehört die Alterung (auch wenn sie nicht bestimmungsgemäß verwendet werden), weshalb vom Kauf für eine spätere Verwendung abgeraten wird. Besser noch: Achten Sie beim Kauf eines neuen Lithium-Ionen-Akkus auf das Produktionsdatum. Dieser Batterietyp erfordert jedoch keine besondere Wartung Ordnungsgemäße Lagerung(im geladenen Zustand) und im Betrieb unter Temperaturbedingungen hält es viel länger. Im Durchschnitt halten Lithium-Ionen-Batterien typischerweise 500 bis 1000 Lade-Entlade-Zyklen.

Lithium-Polymer-Akkus stellen eine Verbesserung gegenüber Lithium-Ionen-Akkus dar, sind aber günstiger. Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte, langsame Selbstentladung aus und sind noch umweltfreundlicher. Wie Lithium-Ionen-Batterien Sie zeichnen sich durch eine allmähliche Alterung aus. Im Durchschnitt haben Lithium-Polymer-Akkus 500 bis 600 Lade-Entlade-Zyklen.

Merkmale des Batteriebetriebs

Die folgenden Gründe können die Lebensdauer der meisten Batterien verkürzen oder sie ganz unbrauchbar machen:

• Nichteinhaltung der Betriebsvorschriften (Unterkühlung, Überhitzung, Feuchtigkeitseintritt);
• physischer Schaden an der Kontaktgruppe;
• Öffnen Sie die Batterie selbst zu Hause.
• häufige Stürze und Schläge;
• Aufladen des Akkus bei eingeschaltetem Telefon;
• Ersetzen des Akkus bei eingeschaltetem Telefon;
• regelmäßiges Langzeitaufladen (mehr als einen Tag beim Einschalten);
• Langzeitlagerung ohne Verwendung.

Jeder der drei betrachteten Batterietypen verliert mit der Zeit an Kapazität und muss nach 2-3 Jahren Dauergebrauch ausgetauscht werden. Dies ist ein normaler Vorgang – Sie sollten den Herstellern nicht die Schuld für ein minderwertiges Produkt geben, das oft viel weniger hält als das Mobiltelefon selbst. Im Falle eines Ersatzbedarfs sollten Sie auf teurere Markenbatterien statt auf billige Fälschungen zurückgreifen, da die Ersparnis in diesem Fall sehr zweifelhaft sein kann.

Sie sollten sich auch darüber im Klaren sein, dass die Akkulaufzeit Ihres Geräts erheblich von Ihrem Standort beeinflusst werden kann. Basisstationen Mobilfunkanbieter. Je weiter die Station entfernt ist, desto mehr Energie wird zum Empfang des Signals benötigt und desto schneller muss die Batterie aufgeladen werden.

Auswahl eines Telefons je nach Akkukapazität

Heutzutage sind Telefone im Angebot, die mit Akkus mit einer Kapazität von 800 bis 1500 mAh ausgestattet sind. Es gibt Telefonmodelle mit Akkukapazitäten außerhalb dieses Bereichs, diese sind jedoch eher die Ausnahme von der Regel.

Beim Kauf eines Telefons und bei der vorläufigen Berechnung der Akkulaufzeit sollten Sie die Leistungsfähigkeit des Mobilgeräts als Ganzes richtig einschätzen. Tatsache ist, dass nicht jedes Telefon oder Smartphone mit einer Akkukapazität von 1300-1500 mAh wochenlang funktioniert, es kann auch genau das Gegenteil sein. Der Hersteller gibt in den Gerätespezifikationen meist nicht nur die Akkukapazität an, sondern auch die Akkulaufzeit bei Dauertelefonaten und im Standby-Modus. Im ersten Fall sind es normalerweise 5-8 Stunden, im zweiten Fall etwa zwei Wochen. Aber das sind trockene Zahlen für Extremfälle – wir verstehen tatsächlich, dass niemand stundenlang redet oder den ganzen Tag nur auf das Telefon schaut. Deshalb Echtzeit Die Leistung des Telefons hängt von seinen technischen Eigenschaften und der Akkukapazität ab und nicht von einem bestimmten Faktor.

Je einfacher das Telefon ist, desto länger kann es ohne Aufladen funktionieren. Der Hauptteil der „langlebigen“ Telefone sind typische All-in-One-Geräte, die über einen ganz gewöhnlichen Bildschirm mit einer Diagonale von bis zu 2 Zoll verfügen und nicht die ständige Nutzung drahtloser Kommunikation (Bluetooth, Wi-Fi, GPS-Module usw.) erfordern .). Die Akkukapazität der meisten dieser Geräte ist gering (bis zu 1000 mAh), aber das Fehlen energieintensiver Funktionen und Module bei mäßiger Belastung ermöglicht ein Aufladen etwa alle 5-7 Tage. Mit mäßiger Auslastung meinen wir tägliche Anrufe von 30-50 Minuten, 2-3 gesendete/empfangene Nachrichten, 1-2 mit der Kamera aufgenommene Bilder, etwa eine halbe Stunde Arbeit damit zusätzliche Anwendungen(Browser, Organizer, Audioplayer).

Heutzutage erfreuen sich Mobiltelefone und Smartphones mit Touchscreen großer Beliebtheit. Sie sind modern und praktisch, können aber ohne Aufladen nicht lange arbeiten. Große Touchscreens (und meistens haben sie eine Diagonale von 3 bis 4 Zoll) sind sehr energieintensiv und die Hardwareplattform (wenn es sich um ein Smartphone handelt) stellt eine erhebliche Belastung dar. Darüber hinaus werden Touchphones am häufigsten zur Überprüfung verwendet Email, eine Route planen, Daten übertragen, Multimedia-Inhalte ansehen – all diese Funktionen „fressen“ zusätzlich einen ordentlichen Teil der Akkukapazität. Der Betriebsplan für Smartphones mit Touchscreen sieht bis auf wenige Ausnahmen wie folgt aus: Tagsüber arbeiten, abends aufladen.

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So sieht die Ladereglerplatine aus, wenn sie aus einem NOKIA BL-6Q-Akku und seinem Stromkreis entfernt wird.

Lassen Sie uns herausfinden, wie es funktioniert. Der Akku wird an zwei Kontaktpads an den Seiten des Controllers (B- und B+) angeschlossen. An Leiterplatte Es gibt zwei Mikroschaltungen – TPCS8210 und HY2110CB.

Die Aufgabe des Controllers besteht darin, die Batteriespannung zwischen 4,3 und 2,4 Volt zu halten, um sie vor Überladung und Tiefentladung zu schützen. Im normalen Entlade- (oder Lade-)Modus gibt die Mikroschaltung HY2110CB eine Hochspannung an die OD- und OS-Pins aus, die etwas niedriger ist als die Spannung an der Batterie.

Diese Spannung hält Sie ständig offen Feldeffekttransistoren TPCS8210-Chips, über die der Akku mit der Last (Ihrem Gerät) verbunden wird.

Wenn die Batterie entladen ist und die Spannung an der Batterie unter 2,4 Volt fällt, funktioniert der Tiefentladungsdetektor der Mikroschaltung HY2110CB und es wird keine Spannung mehr an den OD-Ausgang ausgegeben. Der obere (laut Diagramm) Transistor des TPCS8210-Chips schließt und somit wird die Batterie von der Last getrennt.

Sobald beim Laden des Akkus die Spannung am Akku 4,3 Volt erreicht, funktioniert der Überladedetektor des HY2110CB-Chips und es wird keine Spannung mehr an den OS-Ausgang ausgegeben. Der untere (laut Diagramm) Transistor des TPCS8210-Chips wird geschlossen und die Batterie wird ebenfalls von der Last getrennt.

Alternative Ersatzmethode

Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, verfügt keiner der Mikroschaltkreise über einen Ausgang zur Übertragung von Informationen über den Batteriestatus an Ihr Gerät. Der Ausgang des Reglers „K“ wird einfach über einen Widerstand mit einem bestimmten Wert mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Daher werden vom Batteriecontroller keine „geheimen“ Informationen empfangen. In einigen Controller-Modellen ist anstelle eines Konstantwiderstands ein Thermistor zur Steuerung der Batterietemperatur eingebaut.

Anhand des Werts dieses Widerstands kann Ihr Gerät den Batterietyp bestimmen oder sich abschalten, wenn dieser Wert nicht den erforderlichen Werten entspricht.

Dies bedeutet, dass es zum Austausch einer solchen Batterie durch eine Batterie eines anderen Herstellers nicht erforderlich ist, den Laderegler auszutauschen. Es reicht lediglich aus, den Widerstand zwischen den Anschlüssen „-“ und „K“ zu messen und den Anschluss „K“ anzuschließen. Verbinden Sie den Anschluss des Geräts über einen externen Widerstand mit demselben Wert mit dem Minuspol der Batterie.

Die Dokumentation für den im Controller verwendeten HY2110CB-Chip und für den TPCS8210-Chip kann heruntergeladen werden.

Schauen wir uns das Beispiel an E-Book LBOOK V5, wie man mithilfe von Kenntnissen über das Design des Ladereglers eine analoge Batterie am genauesten herstellt. Wir führen alle Arbeiten in folgender Reihenfolge durch:

• Wir finden die Batterie von Handy, kommt dem Original in Größe und Kapazität am nächsten. In unserem Fall ist das NOKIA BL-4U. (Rechts im Bild)
• Wir beißen das Kabel von der Originalbatterie so ab, dass der verbleibende Teil am Stecker ausreicht, um die neue Batterie anzulöten, und der verbleibende Teil der alten Batterie ausreicht, um die Leiter abzuisolieren und mit einem Tester zu messen.
• Wir nehmen einen beliebigen digitalen Tester und versetzen ihn in den Widerstandsmessmodus, die Messgrenze liegt bei 200 Kom. Wir verbinden es mit dem Minuspol und dem Controller-Anschluss der Originalbatterie. Wir messen den Widerstand.
• Schalten Sie das Gerät aus. Wir suchen den Widerstand mit dem nächstliegenden Nennwert. In unserem Fall sind es 62 Kom.
• Löten Sie einen Widerstand zwischen dem Minuspol der neuen Batterie und dem Ausgangskabel des Controllers am Stecker. (Gelbes Kabel im Bild).
• Löten Sie die Pole der „+“- und „-“-Anschlüsse an die Plus- und Minuspole der neuen Batterie. (Rote und schwarze Drähte im Bild).

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Jeder hat Batterien, die in mobilen Geräten verwendet werden, verfügen über Kontakte am Rand. Sie dienen der Durchführung des Ladevorgangs. Der Artikel geht den Fragen nach, wofür die einzelnen Kontakte zuständig sind und wie sich die Stromversorgung von Dreipolbatterien von Vierpolbatterien unterscheidet. Es wird untersucht, welche Funktion sie erfüllen und wie sie zu einer besseren Funktion beitragen.

Inhalt

Warum hat ein Telefonakku 3 Kontakte?

Je nach Stromversorgungskreis entsteht eine bestimmte Anzahl an Anschlüssen. Zwei, drei oder vier. Welche auf der linken und rechten Seite + und - darstellen, was den positiven, negativen Stromanschluss bestimmt. Der dritte, mittlere Kontakt ist als Sendequelle an der Batterie vorhanden offizielle Informationen, einschließlich: Ladezustand, Temperatur und andere nützliche Daten.

Die Temperatur wird durch einen in der Batterie eingebauten Sensor überwacht. Für Ladekontrollregler. Der Sensor überwacht die Temperatur während des Ladevorgangs. Es übermittelt Informationen über den Ladezustand in Prozent und schaltet sich bei Überladung oder Tiefentladung ab. Durch das Verfahren können Sie die Lebensdauer verlängern, sodass Sie kein Geld für eine neue Batterie ausgeben müssen. Eine dringende Frage für Besitzer, die einen nicht entfernbaren Akku haben.

Bei „hochentwickelten“ Smartphones übermittelt der dritte Kontakt Informationen über technische Spezifikationen: Seriennummer, Informationen zum Telefon, Hersteller usw.

Wichtig! genau Li-Ionen-Batterien für mobile Geräte sind aus den oben beschriebenen Gründen mit einem dritten Anschluss ausgestattet.

Warum hat ein Telefonakku 4 Kontakte?

Wenn bei dreipoligen Akkus der dritte (mittlere) Stift für die Temperaturüberwachung, das Aufladen und die Übertragung von Serviceinformationen verantwortlich ist, übernimmt der vierte Stift möglicherweise einige der Funktionen des dritten Stifts, wie bei ähnlichen Telefonen.

Wichtig! In diesem Fall lässt sich nicht genau beantworten, wofür genau der dritte Anschluss und wofür der vierte verantwortlich ist. Hersteller Ladegeräte bewirbt dieses Problem nicht.

Auf mobilen Geräten kann Pin 4 die Rolle des Schutzes übernehmen, wenn er nicht in das „native“ Gerät eingesteckt ist. Der Ladevorgang findet nicht statt, da die über diesen Kontakt übermittelten Informationen nicht mit denen des „echten“ Geräts übereinstimmen. Sie haben zum Beispiel Samsung-Telefon. Und Sie können dafür keine Batterie der gleichen Marke finden. Suchen Sie nach einem passenden Analogon. Möglicherweise verfügt es über eine ähnliche Anordnung der Batterien wie eine Batterie einer lizenzierten Marke.

Nach der Lektüre des Artikels wird deutlich, dass der dritte und vierte Kontakt am Akku eines Mobilgeräts eine wichtige Rolle spielen. Schützt vor Überladung und Tiefentladung. Setzt Informationen an den Prozessor zurück. Verlängert die Lebensdauer des Telefons, was im Alltag wichtig ist, wenn es nicht mehr bequem ist, ohne Smartphone nach draußen zu gehen. Die Leistung hängt ganz von der Ladung ab. Deshalb ist es so wichtig zu wissen, wozu alle Anschlüsse der Batterie dienen. Dies ist praktisch, wenn Sie ein anderes Gerät aufladen müssen.

Wir sprechen über die Eigenschaften von Batterien in mobilen Geräten.

Millionen Menschen auf der ganzen Welt sind aktive Nutzer mobiler Geräte. Dies sind die Früchte einer gigantischen, milliardenschweren Industrie, die unsere Lebensweise ein für alle Mal verändert hat. Kleine und nicht so kleine, funktionale und einfache, teure und günstige Mobiltelefone, Tablets und Laptops haben eines gemeinsam: Sie alle nutzen Batteriestrom für den Betrieb. Ohne sie würden all diese Geräte zu Plastik-, Metall- und Textolitstücken werden, die nicht einmal eine Minute ohne Steckdose auskommen könnten.

Die Batterien in Ihrem Mobilgerät sind Wunderwerke der Chemietechnik – sie können enorme Energiemengen speichern, die Ihre Geräte stundenlang am Laufen halten können. Wie sind sie angeordnet?

Die meisten modernen Mobilgeräte verwenden Lithium-Ionen-Batterien (oder Li-Ionen-Batterien), die aus zwei Hauptteilen bestehen: einem Elektrodenpaar und einem dazwischen liegenden Elektrolyten. Die Materialien, aus denen diese Elektroden hergestellt werden, variieren (Lithium, Graphit und sogar Nanodrähte), aber sie alle basieren auf einer Lithium-basierten Chemie.

Es ist ein reaktives Metall, das heißt, es hat die Fähigkeit, mit anderen Elementen zu reagieren. Reines Lithium ist so reaktiv, dass es sich an der Luft entzündet. Daher verwenden die meisten Batterien eine sicherere Form namens Lithiumkobaltoxid.

Zwischen den beiden Elektroden befindet sich ein Elektrolyt, bei dem es sich in der Regel um ein flüssiges organisches Lösungsmittel handelt, das Strom leiten kann. Wenn ein Lithium-Ionen-Akku aufgeladen wird, halten Lithiumkobaltoxidmoleküle Elektronen fest, die dann bei der Verwendung Ihres Telefons freigesetzt werden.

Am gebräuchlichsten sind Lithium-Ionen-Batterien, da sie bei kleiner Größe eine große Ladung speichern können. Dies wird auf einer Skala der Energiedichte pro Masseneinheit gemessen. Bei einer Lithium-Ionen-Batterie beträgt dieser Wert 0,46–0,72 MJ/kg. Zum Vergleich: Bei einer Nickel-Metallhydrid-Batterie (Ni-MH) beträgt sie 0,33 MJ/kg. Mit anderen Worten: Lithium-Ionen-Akkus sind kleiner und leichter als andere Akkutypen, was kompaktere Geräte mit längerer Lebensdauer mit einer einzigen Ladung bedeutet.

Batteriekapazität

Die Batteriekapazität wird in Milliamperestunden (mAh) gemessen, was bedeutet, wie viel Energie die Batterie in einem bestimmten Zeitraum produzieren kann. Beträgt die Akkukapazität beispielsweise 1000 mAh, kann er Ihnen 1 Stunde lang 1000 Milliampere liefern. Wenn Ihr Gerät 500 Milliampere pro Stunde verbraucht, funktioniert es 2 Stunden lang.

Allerdings ist das Konzept der „Akkulaufzeit“ etwas komplizierter als das oben beschriebene Prinzip, da der Energieverbrauch je nachdem, welche Aufgaben das Gerät ausführt, variiert. Wenn beispielsweise sein Bildschirm eingeschaltet ist, funktioniert die Antenne Mobilfunkkommunikation, und der Prozessor wird stark belastet, verbraucht das Gerät mehr Strom, als wenn der Bildschirm ausgeschaltet ist und sich Prozessor und Antenne im Standby-Modus befinden.

Deshalb müssen Sie sich nicht blind auf die vom Hersteller angegebenen Akkulaufzeitanzeigen verlassen – der Hersteller kann diese Zahlen basierend auf der Bildschirmhelligkeit angeben, ohne einige Funktionen wie WLAN oder GPS einzubeziehen. Es ist erwähnenswert, dass Apple in dieser Hinsicht ehrlicher ist und die „Überlebensfähigkeit“ des Geräts basierend auf der Leistung bestimmter Aufgaben angibt. Wenn Sie neugierig sind, wie viel Energie in einem bestimmten Betriebsmodus absorbiert wird, empfehlen wir die Verwendung der speziellen Battery Life Pro-Anwendung.

Energieflusskontrolle

Da Lithium-Ionen-Batterien dazu neigen, Feuer zu fangen, müssen sie sorgfältig überwacht werden. Batteriehersteller erreichen dies, indem sie einen speziellen Controller einbauen, der den Stromfluss überwacht. Deshalb enthält jede Batterie einen kleinen Computer, der verhindert, dass sie sich zu schnell entlädt und gefährlich ihre Ladung verliert. niedriges Niveau. Diese Komponente regelt auch den Strom während des Ladevorgangs und senkt ihn, wenn sich der Akku der maximalen Ladung nähert, um ein Überladen zu vermeiden.

Deshalb erwärmt sich ein vollständig entladenes Gerät beim Aufladen bei diesem Vorgang deutlich stärker als ein leicht entladenes.

Die Zukunft der Batterien

Die Batterieproduktionstechnologien stehen nicht still – viele Forschungslabore auf der ganzen Welt erforschen neue Technologien, die Lithium ersetzen können, sowie neue Ansätze zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Unter den neuen Technologien wurde viel an Superkondensatoren gearbeitet, bei denen eine Batterie Energie in Form von Elektrizität speichert und diese dann wieder abgibt, ähnlich wie der Blitz einer Kamera.

Superkondensatoren laden sich deutlich schneller auf, da sie an diesem Vorgang praktisch nicht beteiligt sind chemische Reaktionen, aber moderne Vertreter dieser Antriebsart sind nur in der Lage, Ladung in kurzen Stößen abzugeben, was das Gegenteil von dem ist, was für die meisten mobilen Geräte erforderlich ist.

Auch wasserstoffbasierte Brennstoffzellen sind eine Alternative zu bestehenden Batterien. Das kürzlich auf der CES vorgestellte Brennstoffzellensystem von Nectar nutzt eine Zehn-Dollar-Kartusche, die ein Mobiltelefon bis zu zwei Wochen lang mit Strom versorgen kann. Allerdings sind Brennstoffzellen immer noch zu groß, um in ein Telefon zu passen – das gleiche System von Nectar lädt den Lithium-Ionen-Akku lediglich auf, anstatt ihn auszutauschen.

Aber Schwefel könnte durchaus seinen Platz in Lithium-Ionen-Batterien einnehmen. Wissenschaftler der Stanford University führten kürzlich die Nanotechnologie ein, um Schwefel in die Batteriechemie einzubauen, wodurch sich die Kapazität verfünffachte und auch die Lebensdauer verlängert wurde. Gleichzeitig befindet sich diese Technologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium und wird in den nächsten Jahren nicht auf den Markt kommen.

P.S. Akkus in Mobilgeräten müssen ebenso wie normale Akkus entsorgt werden – Sie können sie nicht einfach in den Müll werfen. Deshalb möchten wir Sie gerne daran erinnern, dass iLand bereit ist, die Entsorgung veralteter Batterien zu übernehmen. Bringen Sie sie einfach in unser Büro und wir kümmern uns um den Rest!