Mittwoch, 15. Oktober 2008
Akku-Pflege für N(ote)etbooks
gborn, 18:14h
Notebooks bzw Netbooks sind mit Lithium-Ionen-Akkus (oder Li-Ion-Polymer-Zellen) zur mobilen Stromversorgung ausgestattet. Bedingt durch die geringe Kapazität der typischerweise mitgelieferten 3-Zellen-Akkus betreiben viele Anwender das Gerät, wenn immer möglich, am Stromnetz. In meinen Büchern gebe ich den Tipp, beim Betrieb am Stromnetz das Akku abzukoppeln, um dessen optimale Lebensdauer zu erreichen.
Es gibt aber durchaus Leute, die die Meinung vertreten, dass diese Maßnahme "Quatsch" sei. Daher habe ich mich entschlossen, diesen Blog-Beitrag zu veröffentlichen, um etwas "Licht ins Dunkel" zu bringen und die Gründe für meinen Optimierungsvorschlag zu erläutern.
Warum altern Akkus?
Auf Lithium-Ionen-Technologie (gilt auch für Li-Polymer-Akkus) basierende Akkus unterliegen einer Zellalterung. Die Hersteller geben an, dass Li-Ionen-Akkus zwischen 500 bis 1 000 Ladezyklen erreichen. Danach ist die Kapazität des Akkus soweit abgesunken, dass ein sinnvoller Betrieb nicht mehr möglich ist.
Dahinter steckt der Effekt der Zellalterung. Konkret handelt es sich um eine Zelloxidation, bei der die Elektroden der Zelle die Fähigkeit zur Speicherung von Lithium-Ionen verlieren. In Folge steigt der Innenwiderstand und die Kapazität der Zelle nimmt ab.
Optimale Bedingungen für die Zelloxidation stellen hohe Temperaturen und Ladezustände oberhalb von 90 bis 95 Prozent der Zellkapazität dar.
Was kann ich tun, was soll ich vermeiden?
Um die Zahl der möglichen Ladevorgänge zu erreichen und zudem eine möglichst lange Lebensdauer für die Akkus zu gewährleisten, kann jeder Anwender mit einigen kleinen Vorsorgemaßnahmen viel beitragen. Lasch gesprochen gilt es, die obigen "optimalen Bedingungen für die Zellalterung" nach Möglichkeit zu vermeiden. Hier einige Hinweise zur Akku-Pflege:
Beim Betrieb über das Netzteil kommt es dann zu zwei negativen Effekten: Einmal entwickelt sich ggf. mehr Betriebswärme am Netbook, wodurch das Akku erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist. Zum Zweiten bewirkt der Betrieb am Stromnetz, dass die Ladeelektronik den Akkuladezustand überprüft und diesen bei Teilentladung wieder vollständig auflädt. Dabei gilt jeder "Teilladungsvorgang" als Ladezyklus. Zudem erfolgt beim Aufladen der letzten 5 bis 10 Prozent der Akkukapazität eine Steuerung über die Ladespannung. Die Akkus besitzen zwar intern eine Schutzschaltung, die eine "Überladung" der Zellen verhindert. Aber die Zellalterung schreitet bei hohen Ladespannungen besonders schnell fort.
Optimal ist es daher, im Akkubetrieb sicherzustellen, dass die Zellen möglichst vollständig entladen sind. Danach ist das Akku wieder über das Ladegerät vollständig aufzuladen. Dadurch lassen sich die 1 000 Ladezyklen bzw. die Lebensdauer des Akkus auf 3 bis 5 Jahre ausdehnen (je nachdem wie häufig die vollständigen Ladezyklen durchgeführt werden).
Tipp: Falls Sie also ein Netbook überwiegend am Stromnetz betreiben, empfiehlt es sich, das Akku für diese Zeiträume auszubauen und dann an einem kühlen Ort zu lagern.
Achtung: Sie müssen in diesem Fall aber die "Tiefstentladung" des Akkus im Auge behalten. Auch ein abgezogenes Akku wird bei der Lagerung langsam entladen. Die Zellenspannung sinkt dadurch kontinuierlich ab. Fällt die Zellspannung unter einen kritischen Wert, spricht man von Tiefstentladung. Bei der Tiefstentladung kommt es zu Kupferablagerungen an den Elektroden, die zu Kurzschlüssen führen können. Die Hersteller der Zellen versehen diese daher mit einer Schutzschaltung, die die Zellen endgültig von den externen Anschlüssen trennt, sobald die Zellspannung durch Selbstentladung unter eine kritische Schwelle gesunken ist.
In der Praxis empfiehlt es sich, das Akku alle 20 Tage am Ladegerät auf eine Kapazität von ca. 70 Prozent aufzuladen und dann das Akku wieder an den kühlen Lagerort zu bringen.
Interessierte Leser möchte ich auf zwei Fundstellen verweisen, die weitergehende Informationen enthalten.
Elektronik-Kompendium (gute Übersicht über die Problematik).
Batteries in a portable World (Auszug aus dem Buch von Buchmann)
Akkupflege (Tec-Channel-Artikel)
(c) 2008 by Günter Born
Infos zum Eee PC finden Sie in meinen Eee PC-Handbuch. Literatur und weitere Tricks zu Windows XP. Literatur zu Netbooks? Findet sich demnächst hier.
www.borncity.de
the source of fine computer books,
because technology counts!
Es gibt aber durchaus Leute, die die Meinung vertreten, dass diese Maßnahme "Quatsch" sei. Daher habe ich mich entschlossen, diesen Blog-Beitrag zu veröffentlichen, um etwas "Licht ins Dunkel" zu bringen und die Gründe für meinen Optimierungsvorschlag zu erläutern.
Warum altern Akkus?
Auf Lithium-Ionen-Technologie (gilt auch für Li-Polymer-Akkus) basierende Akkus unterliegen einer Zellalterung. Die Hersteller geben an, dass Li-Ionen-Akkus zwischen 500 bis 1 000 Ladezyklen erreichen. Danach ist die Kapazität des Akkus soweit abgesunken, dass ein sinnvoller Betrieb nicht mehr möglich ist.
Dahinter steckt der Effekt der Zellalterung. Konkret handelt es sich um eine Zelloxidation, bei der die Elektroden der Zelle die Fähigkeit zur Speicherung von Lithium-Ionen verlieren. In Folge steigt der Innenwiderstand und die Kapazität der Zelle nimmt ab.
Optimale Bedingungen für die Zelloxidation stellen hohe Temperaturen und Ladezustände oberhalb von 90 bis 95 Prozent der Zellkapazität dar.
Was kann ich tun, was soll ich vermeiden?
Um die Zahl der möglichen Ladevorgänge zu erreichen und zudem eine möglichst lange Lebensdauer für die Akkus zu gewährleisten, kann jeder Anwender mit einigen kleinen Vorsorgemaßnahmen viel beitragen. Lasch gesprochen gilt es, die obigen "optimalen Bedingungen für die Zellalterung" nach Möglichkeit zu vermeiden. Hier einige Hinweise zur Akku-Pflege:
- Das Akku sollte niemals hohen Temperaturen ausgesetzt sein (z. B. Netbook oder Akku auf der Hutablage des Autos in der prallen Sonne, Ablage auf der sonnenbeschienenen Fensterbank oder der Heizung). Hohe Temperaturen beschleunigen die Zellalterung.
- Achten Sie beim Akku-Betrieb des Netbooks, dass dieses möglicht immer entladen wird, bevor der nächste Ladevorgang am Stromnetz beginnt. Dies bewirkt, dass die zulässige Zahl der Ladevorgänge auf einen möglichst langen Zeitraum ausgedehnt wird.
Beim Betrieb über das Netzteil kommt es dann zu zwei negativen Effekten: Einmal entwickelt sich ggf. mehr Betriebswärme am Netbook, wodurch das Akku erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist. Zum Zweiten bewirkt der Betrieb am Stromnetz, dass die Ladeelektronik den Akkuladezustand überprüft und diesen bei Teilentladung wieder vollständig auflädt. Dabei gilt jeder "Teilladungsvorgang" als Ladezyklus. Zudem erfolgt beim Aufladen der letzten 5 bis 10 Prozent der Akkukapazität eine Steuerung über die Ladespannung. Die Akkus besitzen zwar intern eine Schutzschaltung, die eine "Überladung" der Zellen verhindert. Aber die Zellalterung schreitet bei hohen Ladespannungen besonders schnell fort.
Optimal ist es daher, im Akkubetrieb sicherzustellen, dass die Zellen möglichst vollständig entladen sind. Danach ist das Akku wieder über das Ladegerät vollständig aufzuladen. Dadurch lassen sich die 1 000 Ladezyklen bzw. die Lebensdauer des Akkus auf 3 bis 5 Jahre ausdehnen (je nachdem wie häufig die vollständigen Ladezyklen durchgeführt werden).
Tipp: Falls Sie also ein Netbook überwiegend am Stromnetz betreiben, empfiehlt es sich, das Akku für diese Zeiträume auszubauen und dann an einem kühlen Ort zu lagern.
Achtung: Sie müssen in diesem Fall aber die "Tiefstentladung" des Akkus im Auge behalten. Auch ein abgezogenes Akku wird bei der Lagerung langsam entladen. Die Zellenspannung sinkt dadurch kontinuierlich ab. Fällt die Zellspannung unter einen kritischen Wert, spricht man von Tiefstentladung. Bei der Tiefstentladung kommt es zu Kupferablagerungen an den Elektroden, die zu Kurzschlüssen führen können. Die Hersteller der Zellen versehen diese daher mit einer Schutzschaltung, die die Zellen endgültig von den externen Anschlüssen trennt, sobald die Zellspannung durch Selbstentladung unter eine kritische Schwelle gesunken ist.
In der Praxis empfiehlt es sich, das Akku alle 20 Tage am Ladegerät auf eine Kapazität von ca. 70 Prozent aufzuladen und dann das Akku wieder an den kühlen Lagerort zu bringen.
Interessierte Leser möchte ich auf zwei Fundstellen verweisen, die weitergehende Informationen enthalten.
Elektronik-Kompendium (gute Übersicht über die Problematik).
Batteries in a portable World (Auszug aus dem Buch von Buchmann)
Akkupflege (Tec-Channel-Artikel)
(c) 2008 by Günter Born
Infos zum Eee PC finden Sie in meinen Eee PC-Handbuch. Literatur und weitere Tricks zu Windows XP. Literatur zu Netbooks? Findet sich demnächst hier.
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