Was haben die Französische Revolution und ein Handy-Akku gemeinsam? 1789 hat sich neben der europäischen Geschichtsschreibung auch eine wissenschaftliche Wende vollzogen, ohne die unsere Smartphones heute so nicht existieren würden. Ein italienischer Arzt und Wissenschaftler namens Luigi Galvani (daher der Name “galvanische Zelle”) hat den ersten Stein für die Erfindung des Handy-Akkus gelegt.
Der Physiker Johann Wilhelm Ritter hat im Jahr 1802 dann den tatsächlichen Vorläufer der wiederaufladbaren Batterie entwickelt. Damals hat man noch mit Kupferscheiben gearbeitet. In unseren Smartphones ist heute ein Lithium-Ionen-Akku integriert. Dieser Lithium-Ionen-Akku wurde 1979 vom US-Physiker John B. Goodenough entwickelt, wofür er 2019 auch den Nobelpreis für Physik erhielt.
Wir brauchen mehr Energie
Denn heute, 41 Jahre später, sind Lithium-Ionen-Akkus essentiell für die moderne Smartphone-Technologie. Allerdings hat sich die Leistungsfähigkeit gängiger Smartphones immens weiterentwickelt. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass viel mehr Energie verbraucht wird als beispielsweise beim viel zitierten Nokia, dessen Handy-Akku oft noch tagelang hielt.
Prozessor-Leistungen haben sich in den letzten Jahrzehnten in rasantem Tempo vervielfacht, während im Gebiet der Akku-Technologie nur geringe Fortschritte verbucht werden konnten. Auch Hitze im Sommer, besonders Minusgrade im Winter, stellen eine große Herausforderung für LIB-Akkus dar. Wie die Akkulaufzeit (trotz herausfordernder Umweltbedingungen) prolongiert werden kann und wie die Zukunft des Handy-Akkus aussehen könnte, haben wir im Folgenden zusammengefasst.
Don’t fear the memory-effect
Noch immer kursiert der Mythos des Memory-Effects. Dieser besagt, dass unsere Smartphones stets vollständig entladen und folgend vollständig aufgeladen werden müssen. Seitdem unsere Smartphones mit Lithium-Ionen-Akkus ausgestattet sind, ist eine vollständige Entladung des Akkus nicht ratsam. Zellschäden könnten die Folge sein. Wer den Handy-Akku schonen möchte, sollte das Handy in flachen Zyklen – also zwischen 20 und 80 Prozent – an den Strom schließen.
Zu viel des Guten
Der Handy-Akku des Smartphones ist idealer Weise schon etwas entladen, bevor man ihn wieder ans Netzteil steckt. Wenn der Ladebalken 100 Prozent anzeigt, man das Smartphone aber dennoch anschließt, steht der Handy-Akku unter konstanter Spannung. Auf Dauer kann dies zu einer ungesunden Smartphone-Batterie führen.
Was im Winter zu beachten ist
Minusgrade und Akkus vertragen sich nicht gut. Der Akku entlädt sich schneller als sonst. Manche Smartphones schalten sich bei besonders extremer Kälte gleich ganz aus, um so die Batterie vor Kälte zu schützen. Kalte Temperaturen führen zu einer Reduktion der elektrochemischen Prozesse innerhalb des Handy-Akkus. Elektrolytflüssigkeit wird zäher, was wiederum den Innenwiderstand erhöht.
Am leichtesten lässt sich die schnelle Entladung bei Minusgraden durch Ausschalten des Handys verhindern. Wenn das Ausschalten keine Option ist, sollte man darauf achten, das Gerät stets möglichst nahe am Körper zu tragen. Am besten in einer Thermohülle. Für längere Telefonate an der frischen Luft empfiehlt sich, via Headset zu kommunizieren. Das Handy kann man dabei dann nämlich in der Jackentasche lassen.
Außerdem sollte man abrupte Temperaturwechsel unbedingt vermeiden. Das Handy nach längerem Aufenthalt in der Kälte auf den Heizkörper zu legen, kann im schlimmsten Fall zu langfristigen Technikschäden führen. Am besten funktioniert die wiederaufladbare Batterie bei Temperaturen von 10 bis 25 Grad Celsius.
So performt der Handy-Akku im Alltag besser
Ist man unterwegs und merkt, dass man das Ladekabel vergessen hat, kann man auf folgende Tricks für den Handy-Akku zurückgreifen: Wer ein iPhone besitzt, kann die Batterie generell im Menüpunkt “Battery Health” effizienter verwalten.
Mit einer längeren Akkulaufzeit kann man in der Regel auch dann rechnen, wenn man die Bildschirmhelligkeit reduziert. Videos oder Fotos verbrauchen in aller Regel den meisten Strom eines Smartphones. Danach kommt schon das Display.
Android, Windows und Apple haben außerdem einen Stromsparmodus für den Handy-Akku integriert. Ist dieser aktiviert, werden keine Mails abgerufen und Hintergrundaktualisierungen von Apps, automatische Downloads und visuelle Effekte werden reduziert. Zusätzlich hilft es auch, Bluetooth, GPS-Ortung oder WLAN abzuschalten, wenn gerade nicht benötigt.
Was bringt die Zukunft für den Handy-Akku?
So wichtig Lithium-Ionen-Batterien für heutige Smartphone-Technologie auch sind, haben sie leider einige Schwächen. Zum einen gibt es, das Optimierungspotenzial betreffend, nur wenig Luft nach oben. Die Technologie gilt als ausgereift. Zum anderen ist Lithium ein Rohstoff, der nur begrenzt zur Verfügung steht. Materialien, die Lithium ersetzen könnten, sind Natrium, Magnesium, Aluminium oder Kalzium. Forscher haben außerdem mit ungewöhnlichen Stoffen wie Spinnenblut und Biobabfällen experimentiert. Es wird rund um das Thema viel und aufwendig geforscht. Bis man für den Lithium-Ionen-Akku allerdings einen verlässlichen Nachfolger findet, wird wohl noch einige Zeit vergehen.
