Klimabaustein: Wie lädt man sein Smartphone richtig?

Smartphone-Akkus müssen ständig neu geladen werden. Viele laden ihr Smartphone auch über Nacht, damit es am nächsten Morgen vollgeladen ist. Heute besitzen die meisten Handys Lithium-Ionen-Akkus. Dieser Akku ist folgendermassen aufgebaut: Er besitzt eine Kathode, den Plus-Pol, und eine Anode, den Minus-Pol. Ihre Aktivmaterialien befinden sich auf Elektroden. Dabei besteht die Kathodenfolie aus Aluminium und die Anodenfolie aus Kupfer.
Damit es zu keinem Kurzschluss kommt, werden die Pole durch einen Separator – eine Trennschicht – getrennt. Diese Trennschicht ist nur für Lithium-Ionen durchlässig. So wandern die Lithium-Ionen beim Ladevorgang von der Kathode zur Anode. Beim Entladen bewegen sich die Ionen in die andere Richtung.

Fakten:

Das Bewegen dieser Lithium-Ionen belastet die Elektroden und verkürzt daher die Batterielebensdauer. Wird das Smartphone also aufgeladen, so ist es nicht zu verhindern, dass sich die Leistung des Akkus im Laufe der Zeit verschlechtert; egal was man tut.
Hersteller geben als die Lebensdauer der Li-Ionen-Akkus meist eine Lebensdauer zwischen 300 und 500 Lade-/Entladezyklen an.

Bei einer Untersuchung wurden elf neue Lithium-Polymer-Batterien auf einem Cadex C7400 Batterieanalysator getestet. Die Forschenden wollten damit den Kapazitätsverlust veranschaulichen.
Zunächst wurden die Batterien – alle mit einer Start-Kapazität von 88 bis 94 Prozent – mit einer Stromstärke von 1,500 mA bis 4,20V/Zelle aufgeladen. Danach wurden die Batterien auf 3,0 V/Zelle entladen. Dieser Vorgang wurde mehrmals wiederholt.
Nach 250 vollständigen Entladezyklen hatten die Batterien noch eine Kapazität von 73 bis 84 Prozent.

Die meisten Li-Ionen haben eine Ladeschlussspannung von 4,20 V/Zelle. Reduziert man diese um 0,10 V/Zelle, so soll sich die Lebensdauer laut Battery University verdoppeln. Das bedeutet, wenn man nur auf 4,10 V/Zelle lädt, könnte die Lebensdauer der Batterie bestenfalls auf 1000 Lade-/Entladezyklen verlängert werden.
Deshalb wird auch oft davon gesprochen, dass der Ladezustand zwischen gut 20 und 80 Prozent (bzw. 30 und 70 Prozent) gehalten werden soll

Ein weiterer Faktor, der sich negativ auf das Leben eines Lithium-Akkus ausübt, ist die Temperatur. Forschende meinen, dass die Hitze der grösste Feind einer Batterie sei. Laut Battery University soll die Temperatur bei der Ladung (von Lithium-Ionen-Akkus) zwischen 0 und 45 Grad Celsius betragen. Auf keinen Fall soll aufgeladen werden, während die Temperatur unter null ist. Beim Entladen – also beim Gebrauch des Smartphones – kann die Temperatur zwischen -20 und 65 Grad Celsius variieren. Die Ionen zeigen auch bei erhöhten Temperaturen eine gute Leistung, doch Hitze verringert insgesamt die Langlebigkeit des Akkus. Natürlich haben andere Faktoren, wie etwa die Nutzungsintensität des Smartphones, zusätzlich einen grossen Effekt auf die Batterielebensdauer.

Folgerungen:

Durch bessere Auflade-Strategien kann eine bessere Akku-Lebensdauer und damit eine Verringerung des Ressourcenverbrauchs erreicht werden. Viele laden ihr Handy beispielsweise über Nacht. Die Hersteller meinen, dass die Sicherheit dabei gewährleistet ist – insofern qualitativ geeignete Ladekabel verwendet werden. Moderne Smartphones sind mit Schutzmechanismen ausgestattet, die etwa der Überhitzungsgefahr entgegenwirken. Trotzdem sollte sich Gedanken darüber gemacht werden, wie lange das Gerät eingesteckt bleibt. Für den Handy-Akku ist ein zu langes Aufladen schädlich. Hat der Akku die volle Aufladung erreicht, so wird zwar der Ladevorgang unterbrochen. (Jeder Lithium-Akku muss zwangsläufig eine Ladeschaltung enthalten, wodurch die Stromzufuhr unterbrochen wird.) Allerdings fällt der Ladezustand danach wieder ab. Sobald dieser unter einen gewissen Wert gesunken ist, wird erneut nachgeladen. Solches Nachladen belastet die Materialien und verringert deshalb auf Dauer die Kapazität und damit auch die Lebensdauer des Akkus.
Will man das Smartphone dennoch über Nacht laden, so empfiehlt es sich, das Gerät ganz auszuschalten. So sinkt der Ladezustand langsamer, woraufhin wenig bis kein Nachladen erforderlich ist.
Wer sein Handy über den Tag lädt, würde dies sicherlich am liebsten mit einem Schnellladegerät tun. Dabei sollen Handys innerhalb kurzer Zeit voll aufgeladen werden. Zu beachten ist aber, dass der Akku beim schnellen Aufladen einer hohen Stromstärke ausgesetzt ist. Das kann nicht jedes Smartphone aushalten. Deshalb ist es wichtig zu überprüfen, ob das Handy für diese Funktion geeignet ist.

Zum Schluss noch ein paar Tipps, damit der Akku länger lebt:

• Ladezustand zwischen ca. 20 und 80 Prozent halten (noch besser: 30% - 70%)
• Apps ganz schliessen, sonst laufen sie im Hintergrund
• Apps, die nicht mehr genutzt werden, entfernen
• Energiesparmodus
• Klingelton statt Vibration, denn diese Funktion verbraucht mehr Energie
• GPS-Ortung deaktivieren
• Wenn man das Handy nicht nutzt entweder komplett ausschalten oder in den Flugmodus versetzen