Schadet das Schnellladen von Mobiltelefonen dem Akku? Missverständnisse vermeiden und wissenschaftlich berechnen lernen →

Im heutigen schnelllebigen Stadtleben machen sich viele Menschen Sorgen um den Akku ihres Mobiltelefons. Telefonieren, auf WeChat chatten, Videos ansehen, Handyspiele spielen … Mobiltelefone scheinen zu peripheren Organen unseres Körpers geworden zu sein, weshalb sich die Menschen besonders um die Akkulaufzeit ihrer Mobiltelefone sorgen. Das Schnellladen entstand. Was genau ist also die Schnellladetechnologie für Mobiltelefone? Wird mein Telefon durch schnelles Laden beschädigt? Wie können wir unser Mobiltelefon aufladen, damit es gesünder läuft?

01 Schnelles Laden ist eine unvermeidliche Wahl

Der Akku in Ihrem Telefon ist wie der Benzintank in Ihrem Auto. Wenn wir die Laufleistung des Autos verlängern möchten, können wir uns Verbesserungen aus zwei Richtungen vorstellen: „Erweiterung des Kraftstofftankvolumens“ und „Verbesserung der Benzinnutzungseffizienz“. Leider sind beide Wege bei aktuellen Mobiltelefonen bereits sehr beschwerlich.

Aufgrund des begrenzten Innenraums von Mobiltelefonen ist die Akkukapazität durch die Belegung mit Komponenten wie Chips und Kameras begrenzt. Auch verschiedene Handyhersteller sind ständig bemüht, mehr Platz für den Akku zu schaffen und die Akkukapazität zu erhöhen. Beispielsweise galt im Zeitalter der Feature-Phones ein Akku mit 800 mAh als „große Kapazität“, während die Akkukapazität des iPhone der ersten Generation im Jahr 2007 1400 mAh betrug. Als das HUAWEI Mate 70 im Jahr 2024 auf den Markt kam, hatte seine Akkukapazität 5300 mAh erreicht.

Da Smartphones immer leistungsfähiger werden, werden ihre Akkus größer, entladen sich aber schneller als zuvor. Ist es also möglich, die Qualität des „Benzins“ zu verbessern und die Energiedichte der Batterien zu erhöhen? Tatsächlich haben die Wissenschaftler hart daran gearbeitet, aber aufgrund verschiedener Faktoren haben sich die Prinzipien und Anwendungsmaterialien von Mobiltelefonbatterien nicht grundlegend geändert. Heutzutage werden die meisten Mobiltelefone immer noch mit Lithiumbatterien betrieben, die bereits seit der Ära der Feature-Phones verwendet werden. Die Energiedichte der Batterien lässt sich kurzfristig nicht signifikant steigern.

Natürlich gibt es auch eine andere Möglichkeit, nämlich den Handy-Akku auszutauschen. Doch mittlerweile haben sich die Handyhersteller aus Sicherheits- und Nachhaltigkeitsgründen von diesem Weg längst verabschiedet. Durch den nicht herausnehmbaren Akku ist das Aufladen des Handys nur noch über ein Datenkabel möglich, wodurch auch das Handyzubehör „Universal-Ladegerät“ von der Bühne der Geschichte verschwindet.

Wenn Sie also möchten, dass Ihr Auto länger läuft, gibt es nur einen Weg: Verkürzen Sie die Tankzeit und erhöhen Sie die Tankgeschwindigkeit. Aus demselben Grund entstand die Schnellladetechnologie für Mobiltelefone.

Bildquelle: Pixabay

02 Wie kann ich schneller aufladen?

Wenn Sie bei einer festgelegten Akkukapazität die Ladegeschwindigkeit erhöhen möchten, müssen Sie die Ladezeit durch Erhöhung der Ladeleistung verkürzen. Leistung P = Spannung U × Stromstärke I. Wenn Sie also eine schnelle Aufladung wünschen, erhöhen Sie entweder die Spannung oder die Stromstärke. Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Schnellladetechnologien scheinen vielfältig zu sein, doch im Wesentlichen drehen sie sich alle um diese beiden Ideen.

Die Erhöhung der Spannung ist die Lösung, die die meisten Hersteller wählen. Sein Vorteil besteht darin, dass keine größeren Änderungen an der herkömmlichen Datenkabel- und Batteriestruktur erforderlich sind, die Kosten niedrig sind und eine gute Ladegerätkompatibilität besteht. Allerdings muss bei dieser Lösung die zivile Spannung von 220 V mehrfach umgewandelt werden (z. B. zuerst auf 20 V reduziert und dann auf die von der Batterie benötigten 4,2 V angepasst), was zu großen Energieverlusten und Wärmeproblemen führt. In den letzten Jahren haben einige Hersteller versucht, durch die Integration dedizierter Chips eine direkte Umwandlung von Hochspannung in Niederspannung zu erreichen. Aufgrund der technischen Komplexität und der Kosten hat sich diese Methode jedoch noch nicht weit verbreitet.

Eine andere Lösung ist niedrige Spannung und hoher Strom. Ein typisches Beispiel hierfür ist das VOOC-Blitzladen von OPPO. Diese Methode erhöht die Ladegeschwindigkeit erheblich, indem sie den Strom erhöht und gleichzeitig Energieverlust und Wärme reduziert. Doch auch die Nachteile liegen auf der Hand: Hohe Ströme erfordern dickere Leiter und hochwertigere Materialien, die für gewöhnliche Datenkabel nur schwer zu übertragen sind. Zudem müssen für schnelle Ladeeffekte spezielle Kabel verwendet werden.

03 Ist Schnellladen vom Datenkabel oder vom Ladekopf abhängig?

Es ist anzumerken, dass die tatsächliche Wirkung der Schnellladelösung stark von der Hardware abhängt, unabhängig davon, welche Lösung gewählt wird. Um ein schnelles Laden zu ermöglichen, sind ein Datenkabel, ein Ladekopf und ein Mobiltelefon, das schnelles Laden unterstützt, unabdingbar.

Die Strombelastbarkeit der Datenleitung wirkt sich direkt auf den Schnellladeeffekt aus. Herkömmliche USB 2.0-Datenkabel können normalerweise nur einen maximalen Strom von 2 A übertragen, während für das Schnellladen oft ein höherer Strom (z. B. 3 A oder 6 A) erforderlich ist. Daher werden für Datenkabel, die schnelles Laden unterstützen, normalerweise dickere Kabel und bessere Materialien verwendet, um die Stabilität und Sicherheit der Hochstromübertragung zu gewährleisten. Beispielsweise können USB-C-Datenkabel normalerweise 3 A oder 6 A Strom übertragen, was für die meisten Schnellladeanforderungen geeignet ist.

Die Ausgangsleistung des Ladekopfes muss zum Schnellladeprotokoll des Mobiltelefons passen. Die Ausgangsleistung jedes Ladekopfes ist gekennzeichnet (z. B. 5 V/2 A, 11 V/6 A usw.). Benutzer können den passenden Ladekopf entsprechend dem vom Mobiltelefon unterstützten Schnellladeprotokoll auswählen. Wenn Sie zum Laden eines Mobiltelefons, das schnelles Laden mit hoher Leistung (9 V/1,67 A) unterstützt, ein Ladegerät mit geringer Leistung (z. B. 5 V/1 A) verwenden, kann das Ladegerät überlastet werden, was zu Überhitzung oder sogar Schäden führen kann.

Die Schnellladeprotokolle (Schnellladetechnologien) verschiedener Mobiltelefonhersteller sind unterschiedlich, wie z. B. SuperCharge von Huawei, VOOC von OPPO usw. Diese Protokolle sind nicht vollständig miteinander kompatibel, sodass bei Verwendung nicht originaler Ladegeräte möglicherweise kein Schnellladen möglich ist. Dies ist auch der Grund, warum Handyhersteller Wert auf die Verwendung von Original-Ladekits legen. Beim Kauf von Ladegeräten von Drittanbietern sollten wir darauf achten, ob diese mit dem Schnellladeprotokoll unseres Mobiltelefons kompatibel sind.

Darüber hinaus verfügen viele Datenkabel und Powerbanks über ein einadriges Design mit mehreren Köpfen. Sofern Sie sich für eine bekannte Marke oder ein Produkt mit garantierter Qualität entscheiden, kommt es in der Regel nicht zu Schäden am Handy-Akku. Allerdings sind die Schnellladeprotokolle verschiedener Marken nicht interoperabel und solche Geräte können möglicherweise nicht für jedes Mobiltelefon eine schnelle Aufladung garantieren.

Bildquelle: Pixabay

Darüber hinaus ist das Schnellladen von Mobiltelefonen ein dynamischer Prozess. Viele haben vielleicht schon ähnliche Erfahrungen gemacht: Bei schwachem Akku des Handys ist die Ladegeschwindigkeit zwar anfangs hoch, ab einem gewissen Ladestand verlangsamt sie sich aber deutlich und der Effekt des „Schnellladens“ ist nicht mehr spürbar.

Dies ist eigentlich ein normales Phänomen, denn wenn der Akku eines Mobiltelefons schwach ist, schaltet das Telefon automatisch das Ladegerät ein, um die volle Kapazität wiederherzustellen. Allerdings sind dabei auch die Wärmeentwicklung und der Verlust sehr groß. Wenn der Akkustand 60–80 % erreicht, reduziert das Telefon automatisch den Ladestrom, genau wie bei einem Auto, bei dem der Tank fast voll ist: Es wird nur noch ein Rinnsal. Dies reduziert die Wärmeentwicklung und schützt so die Hardware im Inneren des Telefons.

04 Was ist die wissenschaftliche Art des Aufladens?

Die richtige Lademethode kann nicht nur die Akkulaufzeit verlängern, sondern auch die Gesamtleistung des Telefons verbessern. Mit der Verbesserung der Ladetechnologie für Mobiltelefone sind viele Ladegewohnheiten oder Sprüche, die früher beliebt waren, heute nicht mehr zutreffend.

Ein weit verbreiteter Irrtum besteht beispielsweise darin, dass man ein neues Telefon beim ersten Aufladen, auch wenn es anzeigt, dass es vollständig geladen ist, noch eine Weile laden muss, um die Akkukapazität zu „aktivieren“. Dies gilt nicht für die heutigen Lithiumbatterien. Da Lithiumbatterien keinen Memory-Effekt haben und das Telefon vor Verlassen des Werks voraktiviert wurde, müssen wir es zur Verwendung nur vollständig aufladen.

Es gibt beispielsweise ein weiteres Missverständnis. Viele Menschen glauben, dass es sich um einen Lade- und Entladezyklus handelt, wenn das Mobiltelefon einmal in die Ladestation ein- und wieder ausgesteck wird. Tatsächlich bezieht sich ein Lade- und Entladevorgang auf den Vorgang, bei dem die Batterieleistung verbraucht und anschließend wieder aufgeladen wird.

Wie können wir unsere Mobiltelefone also auf wissenschaftliche Weise aufladen?

1. Vermeiden Sie eine Tiefentladung und Überladung des Akkus

Lithiumbatterien reagieren sehr empfindlich auf Tiefentladung und ein häufiges Entladen auf 0 % kann zu einer Beschädigung der Batterie führen. Es wird empfohlen, den Akku aufzuladen, wenn die Leistung weniger als 20 % beträgt. Für die Gesundheit der Batterie ist es am vorteilhaftesten, die Leistung zwischen 20 % und 80 % zu halten.

Obwohl Smartphones normalerweise über einen Überladeschutz verfügen, kann es dennoch zu einer schnelleren Alterung der Batterie kommen, wenn sie über längere Zeiträume an der Steckdose bleiben. Am besten ziehen Sie das Ladegerät rechtzeitig aus der Steckdose, nachdem der Akku vollständig geladen ist, insbesondere nicht, um ihn über Nacht aufzuladen.

2. Vermeiden Sie das Laden in Umgebungen mit hohen Temperaturen

Hohe Temperaturen beschleunigen die Alterung des Mobiltelefonakkus. Daher wird empfohlen, das Telefon in einer gut belüfteten Umgebung aufzuladen und es nicht an Orten mit übermäßig hohen Temperaturen wie Heizkissen oder direkter Sonneneinstrahlung abzulegen.

3. Versuchen Sie, das Original-Ladegerät für Mobiltelefone zu verwenden

Da die Schnellladeprotokolle verschiedener Mobiltelefonhersteller nicht einheitlich sind, können nicht originale Ladegeräte weder Ladestabilität noch Schnellladeeffekte gewährleisten. Ladegeräte von schlechter Qualität können nicht nur den Akku beschädigen, sondern sogar Sicherheitsrisiken verursachen.

4. Verwenden Sie das Gerät nicht während des Ladevorgangs

Wenn Ihr Telefon aufgeladen wird, Sie Videos ansehen oder Spiele spielen, wird die Hardware im Telefon stark beansprucht, was zu einem schnellen Temperaturanstieg des Telefons führt. Auf lange Sicht wird dadurch die Alterung der Batterie beschleunigt und ihre Lebensdauer verkürzt.

Genau wie das Telefon selbst hat auch der Telefonakku eine Lebensdauer. Auch wenn Sie bei der Wartung Ihres Telefons sehr genau sind, ist die Alterung des Akkus unvermeidlich. Im Allgemeinen beträgt die Zyklenlebensdauer von Mobiltelefonbatterien 500 bis 1.000 Zyklen. Wenn der Handy-Akku zu altern beginnt und seine Kapazität deutlich nachlässt, können Sie darüber nachdenken, den Akku bei einer professionellen Handy-Reparaturwerkstatt auszutauschen.

Durch wissenschaftliches Laden und rationale Nutzung kann die Lebensdauer von Handy-Akkus effektiv verlängert werden. Dies ist möglicherweise die beste Art, Mobiltelefone zu pflegen, ein Werkzeug, das der Menschheit dient.

Quelle: Chongqing Wissenschafts- und Technologiemuseum

Autor: Kann ich Kartoffeln ausgraben? Heimwerker-Enthusiast, Wissenschaftspopularisierer

Prüfungsexperte: Li Chunli

Hinweis: Abgesehen von Originalinhalten und besonderen Hinweisen stammen einige Bilder aus dem Internet. Sie dienen nicht kommerziellen Zwecken und werden nur als populärwissenschaftliche Materialien verwendet. Das Urheberrecht liegt bei den ursprünglichen Autoren. Sollten Rechtsverstöße vorliegen, kontaktieren Sie uns bitte, damit wir diese löschen können.