Ladezeiten des Akkus

Ich habe kürzlich über eine Idee nachgedacht und wollte wissen, ob Elektrotechniker meiner Theorie zustimmen.

Ich habe ein Smartphone. Kürzlich habe ich eine Powerbank gekauft, weil ich festgestellt habe, dass der Akku meines Telefons nicht lange genug hält.

Hier ist, woran ich beim Laden meiner Power Bank und meines Telefons gedacht habe.

Wenn beide Batterien (meines Telefons und meiner Powerbank) theoretisch 1 mAh / Minute füllen könnten und sowohl mein Telefon als auch die Powerbank an die Steckdose angeschlossen sind und aktiv aufgeladen werden, lade ich die beiden Batterien im Grunde genommen effektiv auf 2 mAh / Minute.

Wenn sowohl mein Telefon als auch mein Akku 1000 mAh aufnehmen könnten, könnte ich beide auf halbem Weg auf 500 mAh aufladen und immer noch effektive 1000 mAh zur Hälfte der Zeit haben, die ich brauche, um das Telefon alleine aufzuladen.

Wenn ich also drei Banken kaufte, konnte ich zusammen mit meinem Telefon in nur einem Viertel der Zeit die gleichen effektiven 1000 mAh erhalten!

Wenn dies also theoretisch funktioniert: Warum nicht den Akku des Telefons in Hunderte von separaten Bänken aufteilen, um das Hundertfache der Laderate zu erhalten? Was verhindert dies in der Praxis?

Das funktioniert nicht so. Eines dieser beiden Probleme wird Sie beschäftigen:

1. Sie haben die Originalbatterien in kleinere Batterien "verschüttet", wodurch die Gesamtbatteriekapazität erhalten blieb. Die kleineren Batterien haben jetzt eine geringere Kapazität und einen niedrigeren maximal zulässigen Ladestrom. Wenn ein Originalakku mit 1 mAh / Minute aufgeladen werden kann, kann ein Akku, der aus einem 1: 2-Split resultiert, nur mit ½ mAh / Minute geladen werden.

   Wenn die Batterien aufgeteilt werden, um die Gesamtkapazität zu erhalten, würde ein größerer Teil des gesamten Volumens von Interrconnects beansprucht, sodass der Gesamtakku jetzt größer und etwas schwerer wäre.

2. Sie verwenden mehr Batterien gleicher Größe. Jeder kann jetzt mit der ursprünglichen Rate aufgeladen werden, aber der Akku ist proportional schwerer und größer geworden.

   Der Handyhersteller hat bereits einen Kompromiss zwischen Größe und Gewicht auf der einen Seite und der Langlebigkeit der Ladung auf der anderen Seite gewählt. Bei der gleichen Batterietechnologie können Sie diesen Kompromiss nicht betrügen. Durch Hinzufügen weiterer Batterien erhöhen Sie die Lebensdauer der Ladung, können sich jedoch nicht von der proportional größeren Größe und dem Gewicht des resultierenden Akkus lösen.

Wenn es wirklich so einfach wäre, würden sie es tun.

Der akzeptable Ladestrom skaliert etwas mit der Zellkapazität, wobei alle anderen Details gleich sind. Dies ist möglicherweise nicht ganz richtig (wenn Sie Wärme erzeugen, können kleinere Zellen diese aufgrund ihres geringeren Verhältnisses von Volumen zu Oberfläche möglicherweise besser ableiten). Es ist jedoch richtig genug, dass wir von Ladungsraten im Allgemeinen nicht als absoluten Strom sprechen, sondern eher als Bruchteil der Stundenkapazität der Zelle oder "C". So würde beispielsweise eine Laderate von ".2C" die Zelle mit 20% ihrer Nennkapazität pro Stunde aufladen. Angesichts von Ineffizienzen und einer Verlangsamung, wenn sich eine empfindliche Lithiumchemie ihrer Spannungsgrenze nähert, kann diese .2C-Rate mindestens sechs, vielleicht sieben oder acht Stunden dauern. In der Praxis denke ich, dass mein Telefon aufgrund externer Messungen eher mit 0,3 ° C aufgeladen wird. und ich habe kleine Zellen für RC-Flugmaschinen, die für hohe Entladungsraten ausgelegt sind und bei über 1 ° C aufgeladen werden können. Unabhängig von der "C" -Bewertung würden zwei kleine Zellen nicht schneller aufgeladen als eine größere Zelle mit derselben C-Bewertung und derselben Gesamtkapazität.

Bei vielen Telefonen gibt es jedoch noch ein anderes Problem: Die USB-Spezifikation begrenzt den Strom auf 500 mA. Dies ist einschränkender als das, was die Zelle heutzutage in den meisten Fällen als Ladung tolerieren kann. Daher ist es üblich, Ladegeräte mit Erfassungswiderständen oder anderen Tricks auf den Datenleitungen zu bauen, damit das Telefon erkennen kann, dass ein spezielles Ladegerät vorhanden ist, und aufladen kann eine höhere Rate. Leider war die Art und Weise, wie sie dies tun, nicht vollständig Standard - obwohl es heute Versuche gibt, dies zu erreichen, ist es dennoch durchaus möglich, dass zwischen Ladegerät und Telefon ein Missverhältnis besteht, das einen Rückfall auf eine Laderate von 500 mA oder 2,5 Watt erzwingt . In der Vergangenheit fand ich oft ein Wattmeter mit Steckdose nützlich, um festzustellen, ob ein Ladegerät ein Gerät mit hoher Geschwindigkeit oder nur mit USB-Rate auflädt - der Messwert würde Verluste im Ladegerät beinhalten, aber den Unterschied zwischen dem Sehen einer 2. x Watt im Vergleich zur Anzeige von 6 oder 7 ist signifikant. Heute können Sie Inline-USB-Strommesser erhalten, die auch funktionieren würden, zumindest wenn Sie einen erhalten, der die Datenleitungen miteinander verbindet.

Ihre Anforderungen können letztendlich durch den neuen USB-Schnellladestandard erfüllt werden, mit dem Sie in kurzer Zeit einen nützlichen Bruchteil der Kapazität erhalten - bis dahin stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Geräte mit der vorgesehenen Höchstrate aufladen und nicht durch nicht übereinstimmende Ladegeräte oder fehlerhafte Kabel am Fallback 500 mA eins.