{"id":78452,"date":"2024-01-14T13:11:38","date_gmt":"2024-01-14T13:11:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/eigenschaften-von-handy-akkus-spannung-kapazitaet-und-selbstentladung\/"},"modified":"2024-01-14T16:33:23","modified_gmt":"2024-01-14T16:33:23","slug":"eigenschaften-von-handy-akkus-spannung-kapazitaet-und-selbstentladung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/eigenschaften-von-handy-akkus-spannung-kapazitaet-und-selbstentladung\/","title":{"rendered":"Eigenschaften von Handy-Akkus | Spannung, Kapazit\u00e4t und Selbstentladung"},"content":{"rendered":"<h2>Eigenschaften von Handy-Akkus<\/h2>\n<p>Handy-Akkus sind heute meist als Pouch-Lithium-Ionen-Akkus gestaltet. Diese k\u00f6nnen je nach Pflege und Ladeverfahren 300 bis 500 Mal vollst\u00e4ndig aufgeladen werden. Durch den Verzicht auf ein Geh\u00e4use bieten Pouch-Zellen die h\u00f6chste gravimetrische Energiedichte.<\/p>\n<p>Der Lithium-Ionen-Akku, kurz Li-Ion-Akku, ist eine Art Sekund\u00e4rbatterie (wiederaufladbar), bei der Lithium-Ionen w\u00e4hrend der Entladung durch einen Elektrolyten von der Anode zur Kathode und beim Laden zur\u00fcckwandern.<\/p>\n<h3>Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus<\/h3>\n<p>Lithium-Ionen-Akkus bieten mehrere spezifische Vorteile. Die wichtigsten sind ihre hohe Zellspannung, hohe Energiedichte und das Fehlen eines Memory-Effekts.<\/p>\n<h3>Charakteristische Parameter von Akkus<\/h3>\n<p>Um die Leistungsf\u00e4higkeit verschiedener Akkus vergleichen und verstehen zu k\u00f6nnen, sind bestimmte Parameter charakteristisch. Diese dienen als Referenz, wenn ein Akku f\u00fcr spezifische Anforderungen ben\u00f6tigt wird.<\/p>\n<h4>Zellspannung<\/h4>\n<p>Die Spannung elektrischer Batterien entsteht durch die Potentialdifferenz der Materialien der positiven und negativen Elektroden in der elektrochemischen Reaktion. Fast alle Lithium-Ionen-Zellen arbeiten mit 3,8 Volt. Damit Strom vom Ladeger\u00e4t zur Batterie flie\u00dft, muss eine Potentialdifferenz bestehen. Daher liefern Ladeger\u00e4te oder USB-Anschl\u00fcsse f\u00fcr fast alle Smartphones eine Spannung von 5V.<\/p>\n<h4>Abschaltspannung<\/h4>\n<p>Die Abschaltspannung ist die minimal zul\u00e4ssige Spannung. Bei Lithium-Ionen-Akkus liegt diese h\u00f6here Abschaltspannung bei etwa 3,2 V. Ihre Nennspannung betr\u00e4gt zwischen 3,6 und 3,8 V; die maximale Ladespannung kann bis zu 4 &#8211; 4,2 V betragen. Li-Ion kann bis zu 3V und niedriger entladen werden; jedoch werden bei einer Entladung auf 3,3V (bei Raumtemperatur) etwa 92-98% der Kapazit\u00e4t genutzt. Wichtig ist, dass bei Lithium-Ionen-Akkus eine Unterspannung unter 3,2V zu chemischer Instabilit\u00e4t in der Zelle f\u00fchren kann, was die Lebensdauer des Akkus verk\u00fcrzt.<\/p>\n<h4>Kapazit\u00e4t<\/h4>\n<p>Die koulometrische Kapazit\u00e4t ist die Gesamtmenge an Amperestunden, die zur Verf\u00fcgung steht, wenn der Akku mit einem bestimmten Entladestrom von 100% SOC bis zur Abschaltspannung entladen wird. Die Kapazit\u00e4t von Laptop-Akkus liegt typischerweise zwischen 3.000mAh und 4.000mAh.<\/p>\n<h4>C-Rate des Akkus<\/h4>\n<p>Die C-Rate wird verwendet, um auszudr\u00fccken, wie schnell ein Akku relativ zu seiner maximalen Kapazit\u00e4t entladen oder geladen wird. Sie hat die Einheit h<sup>-1<\/sup>. Eine 1C-Rate bedeutet, dass der Entladestrom den gesamten Akku in 1 Stunde entl\u00e4dt. Die meisten Li-Ion-Akkus k\u00f6nnen nur eine maximale Temperatur von 60\u00b0C aushalten und sollten mit maximal 45\u00b0C unter einer 0,5C-Laderate geladen werden. Die C-Rate f\u00fcr einen 18650-Akku liegt normalerweise bei 1C, was bedeutet, dass wir maximal 2,85A aus dem Akku entnehmen k\u00f6nnen.<\/p>\n<h4>Selbstentladung<\/h4>\n<p>Akkus entladen sich allm\u00e4hlich selbst, auch wenn sie nicht angeschlossen sind und keinen Strom liefern. Dies liegt an nicht stromerzeugenden &#8222;Neben&#8220;-chemischen Reaktionen, die in der Zelle auch ohne Last stattfinden. Li-Ion-Akkus haben eine Selbstentladungsrate, die von den Herstellern typischerweise mit 1,5-2% pro Monat angegeben wird. Die Rate steigt mit der Temperatur und dem Ladezustand.<\/p>\n<h4>Degradation<\/h4>\n<p>Bei jedem Lade-Entlade-Zyklus tritt eine gewisse Degradation bei wiederaufladbaren Akkus auf. Diese erfolgt meist durch die Migration des Elektrolyten von den Elektroden oder durch das Abl\u00f6sen von aktivem Material von den Elektroden. Die meisten modernen 18650-Lithium-Ionen-Akkus, die h\u00e4ufig in Laptop-Akkus verwendet werden, haben eine typische Lebensdauer von 300 \u2013 500 Lade-Entlade-Zyklen, wobei ein Zyklus definiert ist als das Aufladen eines vollst\u00e4ndig entladenen Akkus auf 100% und dann das Entladen auf Null wieder. Normalerweise h\u00e4lt ein Handy-Akku zwischen zwei und drei Jahren. Die goldene Regel f\u00fcr optimales Laden ist, den<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Characteristics of Cell Phone Batteries\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/electric-battery\/characteristics-of-cell-phone-batteries\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Fast alle Handy-Akkus funktionieren mit 3,8 Volt. 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