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

Nahaufnahme von Händen, die ein USB-Kabel an ein Smartphone anschließen

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, wie sich Ihr Smartphone relativ schnell auflädt, bis Sie etwa 80% aufgeladen haben? Das Erreichen von 100% dauert viel länger, und das liegt an der Art und Weise, wie Lithiumbatterien von Ihrem Gerät behandelt werden.

Drei Stufen des Aufladens von Lithiumbatterien

Lithiumbatterien haben drei Ladestufen, von denen jede darauf ausgelegt ist, die Batterie in ihren am stärksten gefährdeten Zuständen zu schützen. Diese sind:

  1. Konstantstrom-Vorladung, auch „Erhaltungsladung“ genannt
  2. Konstantstromregelungsmodus
  3. Konstantspannungsregelungsmodus

Voraufladen

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

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

iPhone Akku Display leer

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 (jedoch mit einer geringeren Rate als in der nächsten Ladephase), während die Spannung allmählich ansteigt.

Laden mit konstantem Strom

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 die Batterie in so kurzer Zeit, wie es die Zelle sicher zulässt, auf etwa 80 % ihrer Kapazität aufgeladen.

Laden mit konstanter Spannung

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 die Batterie fast vollständig geladen ist, woraufhin der Ladevorgang vollständig beendet wird. An dieser Stelle sollten Sie Ihr Smartphone idealerweise aus dem Ladegerät nehmen.

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iPhone-Akku zu 95 % aufgeladen

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 aufladen, wie Sie es am Ladegerät angeschlossen lassen.

Wie wirkt sich dies auf das Schnellladen aus?

Sie haben vielleicht bemerkt, dass einige Smartphone-Hersteller mit Schnellladen werben, mit dem Ihr Gerät innerhalb kurzer Zeit auf „50%“ oder „80%“ aufgeladen werden kann. Dies liegt daran, dass das Schnellladen bedingt ist. Wenn Ihr Akkustand bereits hoch ist, wird das Schnellladen wahrscheinlich keine große Verbesserung bringen.

Apple optimiertes Ladediagramm

Die 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 es 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 übernehmen 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 „Memory“-Effekt, unter dem ältere Akkus litten, bei dem sie ihre Ladekapazität „vergessen“, wenn sie nicht vorher vollständig entladen wurden. 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 repräsentiert den kumulativen Verschleiß des Akkus. 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.

Optimierte Ladefunktion für iPhones

Optimiertes Aufladen 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, z. B. wenn Sie morgens aufwachen.

iOS 13 hat diese Funktion rückwirkend auf alle iPhones angewendet, und OnePlus führte a . ein ähnliche Funktion im Januar 2020.

Halten Sie Ihre Batterie bei guter Gesundheit

Es gibt ein paar Tipps, die Sie befolgen können, um Ihre Batterie gesund zu halten. Erstens sollten 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 in diesem Zustand am besten und ein Über- oder Unterschreiten dieser Werte kann sich negativ auf den Batteriezustand auswirken.

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Leider können Sie dies nicht garantieren, wenn Sie nicht ständig auf Ihr Smartphone schauen. 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.

So erstellen Sie Automatisierungen auf einem iPhone oder iPad

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Für alle anderen ist es ein guter Anfang, sicherzustellen, dass das optimierte Laden nach Möglichkeit aktiviert ist (auf einem iPhone finden Sie diese Option unter Einstellungen > Akku > Akkuzustand). Ihr Gerät braucht einige Wochen, um Ihre Routine zu erlernen. Danach wird Ihr Akku intelligent verwaltet, wenn er 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 die besten Ergebnisse zu erzielen. Wenn Sie 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 von ihnen 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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