Warum laden Smartphones so viel langsamer, wenn der Akku fast voll ist?

Haben Sie schon einmal bemerkt, wie sich Ihr Smartphone relativ schnell auflädt, bis Sie ungefähr 80% aufgeladen haben? Es dauert viel länger, 100 % zu erreichen, und das liegt an der Art und Weise, wie Lithiumbatterien von Ihrem Gerät behandelt werden.

Drei Stufen von Lithium Aufladen des Akkus

Lithium-Akkus haben drei Ladestufen, von denen jede darauf ausgelegt ist, den Akku in seinen am stärksten gefährdeten Zuständen zu schützen. Dies sind:

Konstantstrom-Vorladung, auch bekannt als “Erhaltungsladung”
Konstantstromregelungsmodus
Konstantspannungsregelungsmodus

Vorladung

Die erste Stufe gilt, wenn der Akku leer ist oder die Zellspannung unter 3,0 V liegt. Die Zelle muss langsam reaktiviert werden, um Probleme zu vermeiden, die durch längeres Belassen des Akkus im entladenen Zustand verursacht werden .

Die Passivierungsschicht der Batterie, ein Schutzschild, der sich als Teil einer normalen chemischen Reaktion bildet, muss sich möglicherweise erholen, und die Erhaltungsladung mit niedriger Spannung ermöglicht dies.

Diese Vorladephase findet normalerweise bei etwa 10 % der maximalen Ladegeschwindigkeit statt. Dies erklärt die Verzögerung beim Einschalten eines vollständig entladenen Smartphones. Zum Beispiel zeigt ein entladenes iPhone oft einige Minuten lang ein leeres Batteriesymbol an, bevor es die erforderliche Spannung hat, um ordnungsgemäß zu starten.

Während der Vorladephase wird der Strom konstant gehalten (aber mit einer geringeren Rate als in der nächsten Ladephase), während die Spannung allmählich ansteigt.

Konstantstromladung

Sobald der Akku 3,0 V erreicht hat, wird Ihr Telefon allmählich viel schneller aufgeladen. In dieser Ladephase wird der Strom auf einen konstant hohen Wert eingestellt, während die Spannung im Laufe der Zeit erhöht wird. Dies ist der Zeitpunkt, an dem Ihr Gerät am schnellsten aufgeladen wird und wenn ein verfügbarer Schnelllademodus verwendet wird.

In dieser Phase wird der Akku in so kurzer Zeit auf etwa 80 % geladen, wie es die Zelle sicher zulässt.

Konstantspannungsladen

Sobald der Akku etwa 80 % erreicht hat, wechselt der Ladevorgang in den Konstantspannungsregelungsmodus. An diesem Punkt wird die Spannung konstant gehalten, um die Batterie auf maximaler Ladung zu halten, während der Strom langsam reduziert wird. Dies verhindert eine Überladung und vermeidet eine Beschädigung des Akkus. Es bedeutet auch, dass der Ladevorgang verlangsamt wird, wenn sich der Ladezustand 100 % nähert.

Der Strom sinkt weiter, bis der Akku fast vollständig geladen ist. An diesem Punkt wird der Ladevorgang vollständig beendet. An dieser Stelle sollten Sie Ihr Smartphone idealerweise vom Ladegerät entfernen.

Wenn Sie Ihr Telefon angeschlossen lassen, entlädt sich der Akku leicht, bis er etwa 3,9 bis 4 V erreicht, woraufhin eine Aufladung erfolgt. Das Gerät wird so lange entladen und aufgeladen, wie Sie es am Ladegerät angeschlossen lassen.

Wie wirkt sich das auf das Schnellladen aus?

Vielleicht ist Ihnen aufgefallen, dass einige Smartphone-Hersteller für ein Schnellladen werben, mit dem Ihr Gerät zu “50 %” oder “80%” innerhalb kurzer Zeit. Dies liegt daran, dass das Schnellladen bedingt ist. Wenn Ihr Akkustand bereits hoch ist, wird das Schnellladen wahrscheinlich keine große Verbesserung bringen.

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Schnellladung kann nur während der Ladezeit mit konstanter Stromregelung verwendet werden. Sobald Sie den Konstantspannungsregelungsmodus oder eine Batteriekapazität von etwa 80 % oder mehr erreichen, werden Sicherheitsvorkehrungen getroffen, um die Zelle vor Schäden zu schützen.

Eine Batterie zu überladen ist eine schlechte Idee. Im besten Fall kann dies Schäden verursachen, die die Fähigkeit des Akkus beeinträchtigen, eine Ladung zu halten, aber im schlimmsten Fall wird der Akku immer heißer, was zu körperlichen Schäden führen kann. Glücklicherweise verwalten moderne Smartphones den Ladevorgang für Sie, um dies zu verhindern.

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Wie Smartphones Ihren Akku weiter schützen

Lithium-Zellen sind nicht anfällig für den gefürchteten “Speicher” Effekt, unter dem ältere Akkus litten, wo sie “vergessen” ihre Ladekapazität, es sei denn, sie wurden vorher vollständig entladen. Lithiumbatterien sind jedoch nicht unfehlbar und verlieren mit der Zeit mit jedem Ladezyklus an Kapazität.

Ein Ladezyklus geht nicht nur von 0 % auf 100 %, sondern stellt einen kumulativen Verschleiß des Akkus dar. Wenn Sie beispielsweise zwei Tage hintereinander von 50 % auf 100 % laden, wird ein vollständiger Ladezyklus verwendet. Einige Smartphone-Hersteller haben Maßnahmen ergriffen, um eine vorzeitige Batteriealterung mit einer Funktion namens optimiertes Laden zu verhindern.

Das optimierte Laden funktioniert, indem Sie Ihr Gerät zu 80 % aufladen und warten. Durch das Erlernen Ihrer Gewohnheiten und Ihrer Routine wird das Gerät die letzte Ladephase so einstellen, dass Sie das Ladegerät am wahrscheinlichsten entfernen, beispielsweise wenn Sie morgens aufwachen.

iOS 13 hat diese Funktion rückwirkend auf alle iPhones angewendet, und OnePlus hat im Januar 2020 eine ähnliche Funktion eingeführt.

Halten Sie Ihre Batterie in gutem Zustand

Es gibt ein paar Tipps, die Sie befolgen können, um Ihre Batterie gesund zu halten. Der erste ist, dass Sie sie nach Möglichkeit nicht vollständig entladen. Lithiumbatterien profitieren von flachen Entladungen, wo die 40-80-Regel ins Spiel kommt (manchmal auch als 40-70-Regel bekannt).

Diese Logik schreibt vor, dass Sie vermeiden sollten, dass der Akku Ihres Telefons unter 40% fällt oder über 80% aufgeladen wird, um eine optimale Gesundheit zu erzielen. Lithiumzellen funktionieren und speichern am besten in diesem Zustand und ein Über- oder Unterschreiten dieser Werte kann sich negativ auf den Batteriezustand auswirken.

Leider können Sie dies nicht garantieren, es sei denn, Sie sehen Ihr Smartphone überhaupt an mal. Mit der Shortcuts-App von Apple können Sie Automatisierungen erstellen, mit denen Sie Sie über Ladezustände informieren können, wenn Sie diese Regel auf die Spitze treiben möchten.

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Für alle anderen ist sicherzustellen, dass optimiertes Laden nach Möglichkeit aktiviert ist (auf einem iPhone finden Sie diese Option unter Einstellungen > Batterie > Batteriezustand) ist ein guter Anfang. Es dauert einige Wochen, bis Ihr Gerät Ihre Routine erlernt hat. Danach wird Ihr Akku intelligent verwaltet, wenn er für längere Zeit an das Ladegerät angeschlossen bleibt.

Wenn Sie nicht die Möglichkeit haben, das softwaregesteuerte optimierte Laden zu verwenden (und selbst wenn, in gewissem Umfang), dann ist die beste Regel, Ihr Gerät mit Bedacht aufzuladen. Lassen Sie es nicht über Nacht angeschlossen, sondern laden Sie es den ganzen Tag über in kurzen Stößen auf.

Dies erfordert einige bewusste Anstrengungen und möglicherweise eine routinemäßige Änderung, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Wenn Sie zu den Menschen gehören, die Ihr Smartphone jahrelang aufbewahren, bevor Sie ein Ersatzgerät kaufen, ist dies eine großartige Möglichkeit, die Lebensdauer des Akkus zu verlängern.

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Nicht nur Smartphones

Andere Geräte mit Lithiumbatterien wie Tablets, Laptops, Gamecontroller, Wearables und sogar tragbare Ladegeräte können alle von einem durchdachteren Laden profitieren. Viele davon haben keine optimierten Lademodi, aber alle profitieren von flachen Entladezyklen und der 80-40-Regel.

Haben Sie Probleme mit der Stromversorgung? Erfahren Sie, wie Sie mit einer einzigen Ladung die iPhone-Leistung maximieren, die Akkulaufzeit auf Android verbessern oder die Lebensdauer Ihrer Apple Watch verlängern.

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