Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie belastbar sind Handy-Akkus?


von Volker F. (rumzajs)


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Hallo Forum,

mit welchem Entladestrom kann man (ungefähr) Handy-Akkus belasten?

Ich denke, die Akkus können einiges verkraften, aber wie viel verträgt 
die verbaute Schutzelektronik? Die Bauteile sind ja sehr klein.
Und was passiert bei Überlastung? Riegelt die Elektronik ohne Folgen ab 
oder brennt da so etwas wie eine Sicherung durch?

Vielen Dank für Eure Antworten.

: Verschoben durch User
von Jim M. (turboj)


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Volker F. schrieb:
> Ich denke, die Akkus können einiges verkraften, aber wie viel verträgt
> die verbaute Schutzelektronik?

Ich würde davon ausgehen das die Schutzelektronik im Telefon drin ist. 
Der Akku ist eine einzelne Zelle, der 3. Pin geht an einen NTC zur 
Temperaturüberwachung.

Ohne weitere Schutzmaßnahmen brennt Dir also im Zweifel der Akku ab. Und 
die sehen selten mehr Stom als 1 C im Betrieb, also würde ich denen auch 
nicht mehr zumuten wollen.

von (prx) A. K. (prx)


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Wenn ein Smartphone bei einer App, die sehr hohe Last produziert, 
beispielsweise nach 3h aufgibt, und der Akku 3000mAh hat, dann weisst 
du, dass er für mindestens 1A Dauerstrom ausgelegt sein muss.

Da diese Akkus gezielt für bestimmte Geräte gebaut werden, mit extremen 
Anforderungen an Leistungsgewicht und Grösse, sollte man davon ausgehen, 
dass nach oben nur begrenzt Spielraum ist. Sie also nur für jene Last 
ausgelegt sind, die das jeweilige Gerät für einige Zeit produzieren 
kann. Reserve einzubauen kostet Platz und Gewicht.

: Bearbeitet durch User
von Volker F. (rumzajs)


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Jim M. schrieb:
> Ich würde davon ausgehen das die Schutzelektronik im Telefon drin ist.

Da ist schon eine Platine in jedem Handy-Akku verbaut, definitiv. Sie 
ist aber halt ziemlich winzig.
Bei aktuellen Handys ist mittlerweile Laden mit 2 A möglich.
Ich gehe davon aus, dass die Elektronik dies auch beim Entladen 
verträgt.
Aber vielleicht auch mehr?
Hat das schon mal jemand getestet?

von (prx) A. K. (prx)


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Volker F. schrieb:
> Bei aktuellen Handys ist mittlerweile Laden mit 2 A möglich.

Recht wahrscheinlich mit Temperaturüberwachung und entsprechender 
Reaktion wenn der Akku zu warm wird.

von Olaf (Gast)


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> mit welchem Entladestrom kann man (ungefähr) Handy-Akkus belasten?

Die Frage musst du dir selbst beantworten indem du das Datenblatt zu dem 
IC und dem Mosfet im Akku liest. Das IC misst den Strom ueber den 
Spannungsabfall an dem Innenwiderstand des Fet. Ein Wert von 2A war da 
bisher eine realistische Grundannahme, aber das kann ein bestimmter 
Hersteller auch ganz anders sehen.

Olaf

von Volker F. (rumzajs)


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Olaf schrieb:
> Die Frage musst du dir selbst beantworten indem du das Datenblatt zu dem
> IC und dem Mosfet im Akku liest.

Hallo,
danke für den Tip.
Es etwas gedauert.
Erst musste ich Akkus "schlachten" um an die Platine(n) zu kommen - und 
dann die winzige Schrift auf den Bauteilen entziffern. Das war eine 
echte Herausforderung, aber ich habe ein paar entziffern können:

Die Samsung Akkus, bei denen ich nachgesehen habe, haben einen SS45AE 
oder SS45AG verbaut. Ein Datenblatt habe ich aber nur für den -AE 
gefunden. Wenn ich das richtig interpretiere, ist bei denen die 
Ansteuerung und der MOSFET in einem Gehäuse kombiniert. Und der Wert, 
den ich suche, verbirgt sich wohl unter "Maximum Body-Diode Continous 
Current" mit 4,5 A. Also deutlich mehr, als ich vermutet habe. (Wobei 
der "Discharging overcurrent detection Current" bei 3,6 A anfängt.)

Auf anderen Platinen sitzen
- ein "8205A" (bekannt) und ein "DBA1" (nichts gefunden)
- "4A 07UB" (nichts gefunden) und "RZUA" (nichts gefunden)
- und noch eine, wo ich nichts sicheres entziffern konnte

Also leider nur zu einem Baustein ein konkreter Wert, aber immerhin.
Da geht mehr als ich vermutet hatte.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Viel würde ich von den Dingern nicht erwarten. 2A sollten drin sein, 
aber mehr denke ich nicht.

Bei meinem Samsung Galaxy Note 2 bekommt der ordnungsgemäß verwendete 
Akku jetzt auch dicke Backen. Da hat Samsung also nicht erst beim S7 
Scheiße gebaut. Kommt mir vor wie eine noch nicht zuende entwickelte 
Technologie oder typischer BWL-Schwachsinn. Scheiß was auf 
Resourcenverbrauch, Haltbarkeit gerade solange wie die Garantie dauert 
und jedes Handy braucht einen neuen Akku bzw. neue Abmaße. Voll die 
Seuche, leider alternativlos.

von Stephan S. (outsider)


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Die Parameter beim Smartphone sind halt: größtmögliche Energiedichte bei 
2,5 Jahren Haltbarkeit bei täglicher Ladung. Der Kunde will es aber auch 
nicht anders. Wäre dir ein Gerät lieber was nur einen halben statt einen 
Tag läuft, dafür der Akku aber 10 Jahre hält?

Bei meinem Note 3 habe ich eine Energiedichte von 310 Wh/kg ermittelt. 
Ich meine mal bei BMW i3 was von 95 Wh/kg gelesen zu haben. Wenn er 3 
Jahre alt wird, will ich ihn mal wieder messen. Als er 2 Jahre alt war, 
kam ich auf etwa 85 Prozent. Leider hatte ich aber keine Messung im 
Neuzustand gemacht. Mittlerweile (2 Jahre und 9 Monate) hab ich aber 
schon den Eindruck als ob er wirklich schlechter wird.

Aufgebläht haben sich bei mir schon mehr Akkus, das stellt normal kein 
Problem dar, geht aber halt nur mit ziemlich kompletten 
Kapazitätsverlust einher. Hatte ich bei nem Siemens Telefon, bei einem 
ZTE Telefon und bei diversen Kleingeräten.

Was mir etwas Sorgen macht: wo bekomme ich einen Ersatzakku her der 
wirklich original ist und nicht schon seit 3 Jahren herum liegt? Als 
Heise mal 12 Stück bei verschiedenen Lieferanten bestellt hat und von 
Samsung prüfen hat lassen, kam heraus dass 12/12 Fälschungen waren...

von (prx) A. K. (prx)


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Stephan S. schrieb:
> Was mir etwas Sorgen macht: wo bekomme ich einen Ersatzakku her der
> wirklich original ist und nicht schon seit 3 Jahren herum liegt?

Wenn ein Akku nur für dieses eine Gerät passt und dieses Gerät nicht 
mehr auf dem Markt ist, dann wird wahrscheinlich auch der Akku nicht 
mehr produziert.

Bei Wechselakkus bin ich bisher 2x gut damit gefahren, Ersatzakkus einer 
eigenen Marke zu verwenden, statt angeblicher Originale. Wenn einer 
schon fälscht, dann druckt er "Samsung" drauf statt "Polarcell". Bisher 
jedenfalls.

Wobei ich bisher keine ernsthaften Probleme mit Akkus hatte. Das 
Original vom S3 mini schwächelte nach einem Jahr ein wenig, alle anderen 
erfreu(t)en sich einer recht ergiebigen Lebensdauer. Das älteste Gerät 
ist 6 Jahre alt und der Akku ist immer noch passabel.

: Bearbeitet durch User
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Die Kapazität steht ja drauf.
evtl hat das Handy ja auch ein DaBla, das etwas mehr aussagt,
als die Kunden-Papiere mit der Mülltonne drauf.

evtl auch mal selber messen?
Kleinen Adapter bauen um in den Strompfad reinzukommen?

dann beim Handy mal "alles an" machen, WiFi, GPS etc, dann ein 
reinweisses Bild als Wallpaper, Helligkeit voll aufdrehen,
einen Ton (1kHz?)abspielen lassen und das Ding dann anrufen. aber MIT 
Vibrations-Motor aktiv.

das alles möglichst gleichzeitig sollte schon ziemlich an den max Strom 
gehen, den das Handy zieht. dann evtl noch eine 25%ige Reserve dazu bis 
sich der Akku mexikanisch entlädt.

Volker F. schrieb:
> "Maximum Body-Diode Continous
> Current" mit 4,5 A. Also deutlich mehr, als ich vermutet habe.

das kann der Transistor, ja aber kann das auch die Akkuzelle selbst?

von (prx) A. K. (prx)


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● J-A V. schrieb:
> dann beim Handy mal "alles an" machen, WiFi, GPS etc, dann ein
> reinweisses Bild als Wallpaper, Helligkeit voll aufdrehen,
> einen Ton (1kHz?)abspielen lassen und das Ding dann anrufen. aber MIT
> Vibrations-Motor aktiv.

Wenn du an die Leistungsgrenzen gehen willst, dann musst du bei heutigen 
Smartphones den Prozessor ernsthaft beschäftigen, vorzugsweise inklusive 
3D-Grafik. Der ist der grösste potentielle Stromverbraucher, noch vor 
dem Display. WLAN, Audio und GPS sind vergleichsweise Kleckerkram, 
aktive Telefonie ist auch eher harmlos.

: Bearbeitet durch User
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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aber klar doch...

-knoten im Hirn.

starte eine Navi-App,
da sind die Handies auch heute noch fast am zerbraten.

von Stefan F. (Gast)


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> Wäre dir ein Gerät lieber was nur einen halben statt
> einen Tag läuft, dafür der Akku aber 10 Jahre hält?

Nein, aber ich hätte gerne ein Smartphone dessen Akku eine Woche hält 
und der Akku 10 Jahre haltbar ist.

Dafür würde ich ein paar mm dickere gehäuse und mehr Gewicht 
akzeptieren.

Früher gab es für viele Handies XXL Akkus mit speziellen Gehäusedeckeln, 
aber die sind wohl leider ausgestorben.

Wenn die den Akku nur auf 85% aufladen würden, hätten wie die 10 Jahre 
schon erreicht. Es wäre so einfach - wenn man nur wollte.

von ;o) (Gast)


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>Früher gab es für viele Handies XXL Akkus mit speziellen Gehäusedeckeln,
>aber die sind wohl leider ausgestorben.
>
>Wenn die den Akku nur auf 85% aufladen würden, hätten wie die 10 Jahre
>schon erreicht. Es wäre so einfach - wenn man nur wollte.

Für solche Wünsche sollte man sich die Pyra anschaun.
Das wird zwar in erster Linie eine Linux basierende Handheld Konsole + 
Taschenlaptop mit wechselbarem Akku,
wird aber auch mit Telefon Option geliefert werden.

Das Netteste daran ist aber der modulare Aufbau.
Man wird Prozessor + Ram tauschen können.


Das Design ist nur etwas gewöhnungsbedürftig.
Und der Preis wird aufgrund der niedrigen Stückzahl leider etwas hoch 
sein.

von Stephan S. (outsider)


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Stefan U. schrieb:
>> Wäre dir ein Gerät lieber was nur einen halben statt
>> einen Tag läuft, dafür der Akku aber 10 Jahre hält?
>
> Nein, aber ich hätte gerne ein Smartphone dessen Akku eine Woche hält
> und der Akku 10 Jahre haltbar ist.

Das würde dann bei aktuellem Stand der Technik einen gut 10 mal so 
großen Akku bedeuten. Meine Galaxy Note 3 wäre dadurch dann fast ein 
dreiviertel kg schwer. Das muss dann doch nicht sein :-)

> Dafür würde ich ein paar mm dickere gehäuse und mehr Gewicht
> akzeptieren.
>
> Früher gab es für viele Handies XXL Akkus mit speziellen Gehäusedeckeln,
> aber die sind wohl leider ausgestorben.

Für mein Desire hatte ich so etwas. Original 1450 mAh, dicker Akku mit 
Deckel angeblich 3500 mAh. Wären das wirklich so viel gewesen, wäre es 
eine tolle Sache. Die Laufzeit sprach aber was anderes. Gemessen hab ich 
dann etwa 1500 mAh.

> Wenn die den Akku nur auf 85% aufladen würden, hätten wie die 10 Jahre
> schon erreicht. Es wäre so einfach - wenn man nur wollte.

Das müßte man dran trotzdem in den Akku eindesignen. Ich versuche jetzt 
schon von Anfang an mein Note 3 nur zwischen 30 und 80 Prozent zu 
halten. Bei dem recht großen Akku kann ich mir das erlauben und komme 
trotzdem über den Tag. Helfen tut es scheinbar aber trotzdem nicht viel.

von Volker F. (rumzajs)


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● J-A V. schrieb:
> Volker F. schrieb:
>> "Maximum Body-Diode Continous
>> Current" mit 4,5 A. Also deutlich mehr, als ich vermutet habe.
>
> das kann der Transistor, ja aber kann das auch die Akkuzelle selbst?

... weiterdenk ... als Schutzelektronik für ungeschützte 18650-Zellen 
...
(Ich habe ja nun ein paar Platinchen hier herumliegen.)

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Na ich meine keine unrealistischen Anforderungen an einen heutigen Akku. 
Also eine Woche 3A Dauerstrom bei nur 100g Gewicht und 10 Minuten 
Ladezeit wird leider noch nicht funktionieren, das ist mir klar und auch 
nicht verlangt.

Ein Handy-Akku sollte halt ich sag mal 10.000 Ladezyklen überstehen ohne 
sich aufzuplustern wie ein Spatz bei 20 Grad minus. Etwas 
Kapazitätsverlust ist mir auch klar, aber es kann doch nicht sein, daß 
der Akku eines so teuren Geräts schon nach drei Jahren aussieht wie ein 
Kugelfisch. Und es ist nicht einmal jemand da, dem man den Schrott 
berechtigterweise an den Kopf schmeißen kann.

Wenn es da eine Alternative gäbe, würd ich so einen Schrott nicht 
kaufen. Es ist nur schade, daß man vorher nicht weiß welche Qualität man 
bekommt und daß ich keine brauchbare Alternative zu (neueren) 
Smartphones habe.

Es gibt auch Beispiele, die zeigen, daß es durchaus funktionieren kann. 
Ich hab von einer Bastelzimmer-Auflösung ein paar Kartons mit altem 
Elektrokram bekommen, darin fand sich auch ein älterer Nokia 
Communicator. Spaßenshalber mal angeschlossen, funktioniert das Ding 
einwandfrei und beginnt völlig problemlos seinen Akku zu laden. Wieviel 
Kapazität der noch hat keine Ahnung, aber auf jeden Fall funktioniert er 
noch und sieht nicht aus als stünde eine größere Explosionskatastrophe 
unmittelbar bevor.

Bei Autos mit Elektroantrieben habe ich zum Glück eine Alternative.
Diese hat 8 Zylinder, 4 Liter Hubraum, 330 PS und läuft mit Diesel.
Ich sehe da nicht im Geringsten ein, daß ich so viel Geld für eine 
Technologie bezahlen soll, die entweder unzureichend funktioniert 
(maximal 50 km/h elektrisch, nur 30km Reichweite, geringe Anzahl 
Ladezyklen, schneller Kapazitätsverlust, usw.) und auf die ich mich 
deswegen nicht verlassen kann. Solange diese Akkus nicht 
zufriedenstellend funktionieren und eine brauchbare Lebensdauer 
aufweisen, kann mich diese Ökokacke am Arsch lecken.

Ich halte es für durchaus möglich, haltbare Akkus zu bauen, die nicht 
viel schlechter funktionieren als erhältliche Modelle. Genauso wie es 
möglich wäre, eine Lampe zu bauen, die 100 Jahre lang funktioniert. Ich 
unterstelle der betriebswirtschaftlichen Seite direkt, daß sie keine 
solchen Akkus bauen wollen, damit das dumme Kundensparschwein die Dinger 
regelmäßig nachkaufen muß. Brauche ich nicht, solchen Müll könnt ihr 
behalten!

von Karl B. (gustav)


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Ben B. schrieb:
> Solange diese Akkus nicht
> zufriedenstellend funktionieren und eine brauchbare Lebensdauer
> aufweisen, kann mich diese (Zensur)

Hi,
das bezieht sich auf E-Automobile.
Es gibt aber noch andere, kaum in der Öffentlichkeit diskutierte, viel 
gravierendere Probs.
Was passiert bei einem Crash? Der Gleichstrom Lichtbogen löscht sich 
nicht von selbst. (-wie bei Wechselstrom z.B.-) Woher weiss die 
Feuerwehr, welches Löschmittel das richtige ist? Das beschäftigt in 
verstärktem Masse die Profi-Retter:

Siehe hier:

https://www.lfs-bw.de/Fachthemen/Einsatztaktik-fuehrung/Sonstiges/Documents/LithiumIonenAkkus.pdf


"....Da man bei der Konstruktion von Elektroautos Gewicht
einsparen muss, werden bei dieser Art von Fahr-zeugen vermehrt 
Leichtmetalllegierungen und Kunststoffe
als Werkstoffe Verwendung finden. Das wird dazu führen,
dass in Zukunft bei Fahrzeugbränden mehr Wasser mit den
oben genannten Löschmittelzusätzen
eingesetzt werden...."


ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Bei Wechselstrom und geeignet hoher Spannung plus viel Ampere bleibt der 
Lichtbogen auch stehen.

Es gibt aber Schmelzsicherungen, die einen Gleichstrom-Lichtbogen bei im 
Auto üblichen Betriebsbedingungen sicher löschen können. Sowas muß man 
dann halt innerhalb des Akkupacks verbauen.

Wenn der Akku selbst beschädigt wird... Nun ist das zwar keine 
Raumfahrt, aber der NASA war bei ihrer neuen Technologie damals klar, 
daß eine Rettung nur sehr begrenzt möglich ist wenn man sich auf ein 
paar hundert Tonnen Sprengstoff setzt und das Fass unten anzündet.

von Volker F. (rumzajs)


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Hallo Forum,
ich kann mir meine Frage mittlerweile selbst beantworten.

Ich habe bei verschiedenen Handy-Akkus die Schutzelektronik ausgebaut 
und geprüft. Hierfür habe ich mir einen rudimentären Prüfstand gebaut 
mit Belastunspoti für den Entladestrom und einem Vorschalt-Poti zur 
Simmulation einer abfallenden Akkuspannung. Betrieben wird das ganze mit 
einer 18650-Zelle.

Der Tiefentladeschutz schaltet bei allen zwischen 2,4 V und 2,8 V ab.

Der Entladestrom schaltet ab bei ca. 1,5 A (bei Schaltungen von kleinen 
Akkus) bis 2,5 A (von großen Samsung-Akkus).
Die Stromwerte sind recht ungenau, weil ich nicht viel Zeit für die 
Messung habe. Mein Last-Poti ist etwas schwach und wird bei den hohen 
Strömen schnell warm - und ich möchte ihn nicht verbraten.

Danke für Eure Beiträge.
Gruß
Volker

von MaWin (Gast)


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Stephan S. schrieb:
> Wäre dir ein Gerät lieber was nur einen halben statt einen Tag läuft,
> dafür der Akku aber 10 Jahre hält?

Hmm, mein Smartphone hält bloss 2 Stunden Betrieb durch, und der Akku 
ist trotzdem nach 1 Jahr kaputt. Das ist doch die Realität (Motorola).

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