Wie ich meinen letzten Beitrag schon erwähnt habe, möchte ich hier auf den Zusammenhang zwischen Akku und Leistung eines Smartphones eingehen. Im Allgemeinen funktionieren die Akkus gleich, egal ob ich ein iPhone, Samsung, HTC, Sony oder Huawei Smartphone habe.
Grundlagen
Batterie (Primärzellen) = Speichermedium für elektrische Energie. Beim entladen wird chemische Energie (Reaktion von Chemikalien) in elektrische Energie umgewandelt und abgegeben. Kann nach dem entladen nicht wieder aufgeladen werden. Dürfen aus Sicherheitsgründen nicht wieder aufgeladen werden! Einsatz für Geräte die wenig gebraucht werden oder einen geringen Energiebedarf haben (Fernbedienung, Kameras, Wecker, Wage, Taschenlampen…)
Akkumulator (Akku – Sekundärzelle) = ist eine Batterie die sich immer wieder aufladen lässt. Ursprünglicher Weise wurde der Begriff Batterie nur für Primärzellen benutzt. Mittlerweile werden aber auch Akkus als Batterien bezeichnet. Einsatz für Geräte im täglichen Gebrauch und hohem Energieverbrauch (Smartphones, elektrische Zahnbürsten, elektrischer Haarschneider usw.)
Kapazität = die gespeicherte elektrische Leistung, angegeben in Amperestunden (Ah)- zur Veranschaulichung: die Menge an Wasser die in eine Badewanne passt.
Leistung = elektrische Energie die pro Zeiteinheit einer Batterie entnommen werden kann. Angegeben in Watt (W) – zur Veranschaulichung: z.B. wie viel Wasser in einer bestimmten Zeit aus der Badewanne abfließt.
Lithium-Ionen-Technologie für Smartphone-Akkus
Bei Smartphone-Akkus wird fast überall Lithium-Ionen-Technologie verwendet. Der Name ergibt sich aus dem verwendeten reaktiven Material – Lithium.
Lithium-Ionen-Batterien sind leichter, kleiner und haben eine längere Lebensdauer als ältere Technologien. Sie laden schnell, sind wenig Wartungsintensiv und können im Vergleich mehr Leistung abgeben. Dafür sind sie relativ teuer. Laut Apple sind wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien die beste Technologie für iPhones.
Warum werden die Batterien mit der Zeit schwächer?
Wenn Akkus mit der Zeit schwächer werden nennt man das „chemisches Altern“. Wie schnell eine Batterie altert hängt davon ab, wie stark diese beansprucht wird (z.B. Einsatzzeit, Ladezyklen, starke Temperaturschwankungen…). Je älter ein Akku wird umso schwerer fällt es ihm die Ladung zu halten. Die Fähigkeit, sofort die benötigte Energie zu liefern nimmt mit dem chemischen Alter ab. Man muss öfters laden.
Das liegt daran, dass die beweglichen Lithium-Ionen, welche beim entladen vom Minus- zum Pluspol wandern (bei beladen anders herum), mit der Zeit weniger werden. Je weniger bewegliche Lithium-Ionen desto weniger Leistung kann der Akku bringen und wird so schwächer. Wenn du dich für den genauen chemischen Prozess interessierst, findest du hier weitere Infos.
Wie hängt der Zustand meines Akkus mit der Leistung meines iPhones zusammen?
Kann der Akku die von der Elektronik angeforderte Energie nicht sofort bereitstellen, stürzt das Gerät ab. Damit das nicht mehr passiert, hat Apple seit dem 23.01.2017 die Energieverwaltung der iPhones angepasst. Es merkt, dass der Akku die gewünschte Energie nicht liefern kann und verlangsamt die Anwendungen des iPhones. Es wird weniger Energie benötigt und das Handy schaltet sich nicht unerwartet ab. Ein neuer Akku kann der Verlangsamung entgegen wirken. Eine passende Werkstatt für einen Tausch des Akkus findest du auf MeinMacher. Einfach PLZ und Hersteller eingeben.
„Ein Merkmal, das die sofortige Energiezufuhr beeinflusst, ist die Impedanz der Batterie. Eine Batterie mit hoher Impedanz kann nicht schnell genug Energie bereitstellen, wenn ein System sie benötigt. Die Impedanz einer Batterie kann sich mit zunehmendem chemischen Alter erhöhen. Sie steigt auch vorübergehend bei niedrigem Ladezustand und in einer kalten Umgebung, und bei einem hohen chemischen Alter fällt dieser Effekt bedeutend stärker aus. Dies sind typische, chemisch bedingte Eigenschaften von Batterien, die alle Lithium-Ionen-Batterien industrieweit aufweisen.
Wenn Strom von einer Batterie mit höherer Impedanz abgezogen wird, fällt ihre Spannung beträchtlich. Elektronische Komponenten benötigen eine Mindestspannung, um richtig zu funktionieren. Zu diesen Komponenten zählen der interne Speicher des Geräts, die Stromkreise und die Batterie selbst. Das Energieverwaltungssystem ermittelt die Fähigkeit der Batterie, die benötigte Energie zu liefern, und regelt die Auslastung, um den Betrieb zu gewährleisten. Wenn der Betrieb nicht mehr aufrechterhalten werden kann, ohne das Energieverwaltungssystem einzuschränken, schaltet sich das System zum Schutz der elektronischen Komponenten aus. Auch wenn das Ausschalten aus Sicht des Gerätes beabsichtigt ist, kann es für den Nutzer unerwartet sein.“ Zitat Apple
Impedanz = Innenwiderstand
Hier macht sich die Verlangsamung bemerkbar
Bei einem schlechten Akku-Zustand regelt die Energieverwaltung von Apple die Maximalleistung dynamisch. Betroffene Systemkomponenten sind CPU (Prozessor) und GPU (Grafik) eines iPhones.
D.H. das Energiemanagement verlangsamt Prozessor- und Grafikeinheit damit sie weniger Energie benötigen. Wie stark die Veränderungen wahrzunehmen sind, hängt davon ab in welchem Maß die Energieverwaltung eingreifen muss.
Folgendes könnte man bemerken:
- Apps starten langsam
- niedrigere Bildrate (wie viele Bilder in einer bestimmten Zeit geladen werden)
- Hintergrundbeleuchtung dunkler (Kontrollzentrum)
- geringere Lautstärke (bis zu 3dB)
- allmählich sinkende Bildrate in Apps (mit der Zeit lädt die App Bilder immer langsamer)
- Blitz der Kamera evtl. deaktiviert
- im Hintergrund aktualisierte Apps müssen nach dem Start ggf. neu geladen werden
Diese Bereiche werden NICHT beeinflusst (Aussage Apple):
- Qualität und Übertragungsleistung von Telefonaten über das Mobilfunknetz
- Qualität von Fotos und Videos
- Leistung des GPS
- Ortungsgenauigkeit
- Sensoren (Gyroskop, Beschleunigungsmesser, Barometer)
- Apple-Play
So kannst du deine Batterielaufzeit verbessern und die Lebensdauer verlängern
Batterielaufzeit = Zeitspanne zwischen zwei Ladevorgängen
Lebensdauer = Zeitspanne bis der Akku ausgetauscht werden muss
- vermeide extreme Temperaturen. Hitze wie Kälte schaden der Batterie. Temperaturen über 35 Grad können dauerhafte Schäden verursachen. Die Wohlfühltemperatur liegt zwischen 16° – 22° (Funktionsbereich 0° – 35°). Extreme Kälte kann dazu führen, dass dein Smartphone sich abstellt. Keine Angst. Sobald es wieder Raumtemperatur erreicht hat lässt es sich wieder einschalten
- Geräte sollten nicht länger als nötig am Ladekabel stecken
- entferne Schutzhüllen und Taschen während dem laden um eine Überhitzung zu vermeiden
- lange Ruhezeiten (mehrere Wochen) vermeiden. Der Akku sollte regelmäßig entladen und aufgeladen werden
- weitere Tips zur Optimierung der Einstellungen oder Infos zum Batterieverbrauch findest du Hier.